Что лучше: нефтяные трансформаторы или трансформаторы сухого типа?

Основные технологии и охлаждение

Нефтяные трансформаторы : Они используют очень утонченное минеральное или иногда биоразлагаемое масло в качестве изоляционной среды и охлаждающей жидкости. Обмотки и ядро погружены в масляный бак. Тепло, генерируемое потери, передается в масло, которое циркулирует (часто помогает плавникам, радиаторам или насосам) и рассеивает тепло до окружающего воздуха.
Трансформаторы сухого типа: в них используются твердые изоляционные материалы (эпоксидная смоля, вакуумное давление, пропитанное (VPI) лаком, литой смолой) для обмотки изоляции и полагаются исключительно на окружающий воздух для охлаждения. Охлаждение достигается с помощью естественной конвекции или принудительного воздуха (вентиляторов).
Ключевые факторы сравнения

БЕЗОПАСНОСТЬ И ОГРАН

Сухой тип: основное преимущество. Без легковоспламеняющейся жидкости риск пожара значительно ниже. Они производят минимальный дым, если они перегреваются. Это делает их обязательным выбором для установок в помещении вблизи оккупированных пространств, чувствительных к пожарным районам (больницы, школы, высокие здания, туннели, шахты) или где пожарные коды строго ограничивают горючие материалы.
Нефть-иммерные: содержат большое количество горючего масла. В то время как современные конструкции включают в себя устройства для снятия давления, существуют огнеустойчивые жидкости, а серьезные разломы редки, присущая пожарной опасности требуется системы сдерживания (дайк) для использования в помещении и ограничивает размещение в критических областях безопасности. Наружные установки значительно снижают этот риск.
Экологические соображения и местоположение:
Что лучше погружено в масло или трансформатор сухого типа?

Сухой тип: идеально подходит для установки в помещении из-за нулевого риска утечек масла, загрязняющих полы или подземные воды. Они хорошо переносят пыльную или слегка загрязненную среду, в зависимости от их рейтинга IP (защита от входа) (например, IP20 для чистого помещения, IP54 для пыли/сырости). Может быть установлен непосредственно в центре загрузки. Чувствительный к чрезмерной влаге, если только специально инкапсулируется.
Нефтяной, в основном предназначенные для наружной установки (подстанции, подстанции), где сдерживание масла проще, а риск пожара ниже. Использование в помещении требует каких-либо веществ с ограниченным рейтингом с системами сдерживания, увеличивая требования к стоимости и пространству. Риск загрязнения в почве/воде существует, если возникают утечки (смягчены с использованием меньшего количества токсичных жидкостей). Как правило, более устойчивые против временного входа влаги.
Требования к обслуживанию:

Нефть-иммерные: требуют регулярного мониторинга и технического обслуживания нефти (выборка, тестирование на диэлектрическую прочность, влажность, растворенные газы) и систему охлаждения. Потенциальная потребность в фильтрации/замене нефти в течение очень длительного срока службы. Утечки инспекции имеют решающее значение.
Сухой тип: обычно требуется менее интенсивное обслуживание. Основное внимание уделяется поддержанию чистоты охлаждающих вентиляционных отверстий и обеспечении адекватной вентиляции. Никаких испытаний на масле или обработки не требуется. Визуальные проверки и периодические проверки соединений/корпусов достаточно в большинстве сред.
Эффективность, убытки и стоимость:

Эффективность: оба типа могут достичь сопоставимых высоких уровней эффективности (например, соблюдение DOE 2016 или аналогичных стандартов), особенно при средних и крупных рейтингах мощности. Исторически нефтяные трансформаторы имели небольшое преимущество при очень высокой мощности (> 10 мВА), но современные высокоэффективные сухие типы в значительной степени закрыли этот разрыв для типичных рейтингов распределения. Конкретную эффективность следует сравнивать модель-модель.
Первоначальная стоимость: трансформаторы сухого типа обычно имеют более высокую первоначальную стоимость покупки на KVA по сравнению с эквивалентными единицами, связанными с нефтью, в первую очередь из-за стоимости специализированной твердой изоляции и необходимости большего количества меди/железа для управления рассеянием тепла без масла.
Стоимость жизни: картина меняется при рассмотрении затрат на установку и жизненного цикла. Сухой типы устраняют затраты на хранилище (для использования в помещении) и снижают текущие расходы на техническое обслуживание. Нефтяные типы имеют более низкую первоначальную стоимость, но несут затраты на сдерживание (если в помещении), потенциально более высокое обслуживание и соблюдение окружающей среды. Общая стоимость владения (TCO) должна быть оценена по заявке.
Возможность нагрузки и перегрузка:

Нефтяной иммерс: масло имеет высокую тепловую емкость, позволяя этим трансформаторам обрабатывать существенные временные перегрузки (обычно 150-200% в течение коротких периодов) более эффективно. Идеально подходит для применений с высокими токами или колеблющимися нагрузками.
Сухой тип: тепловая масса ниже. Возможность перегрузки более ограничена (обычно 120-150% за короткие периоды, сильно зависит от класса дизайна/изоляции). Правильная вентиляция имеет решающее значение, чтобы избежать перегрева во время перегрузки. Принудительное воздушное охлаждение (вентиляторы) может значительно увеличить краткосрочную мощность.
Размер, вес и шум:

Нефтяной иммерс: часто больше компактных на номинальное значение для KVA по сравнению с сухими типами из-за превосходной теплопередачи с помощью масла. Тяжелее из -за нефти и надежной строительства бака.
Сухой тип: обычно больше и физически более крупный на KVA из-за зависимости от воздушного охлаждения. Как правило, легче, чем наполненные маслом единицы аналогичного рейтинга (без масла). Уровни шума могут быть сопоставимыми или немного выше в зависимости от дизайна и охлаждающих вентиляторов.
Ожидаемая продолжительность жизни:

Оба типа предназначены для длительного обслуживания, как правило, превышают 25-30 лет при правильном применении и обслуживании. Трансформеры с нефтьми с прилежным обслуживанием нефти часто могут превышать 40 лет в обслуживании. Срок службы сухого типа сильно зависит от рабочей температуры и условий окружающей среды (влажность, загрязняющие вещества).
Вывод: правильный инструмент для конкретной работы

Там нет универсального «лучшего» трансформатора. Оптимальный выбор полностью зависит от ограничений и приоритетов приложения:

Выберите трансформаторы сухого типа, когда:
Безопасность имеет первостепенное значение (внутренние, занятые районы, чувствительные к огне места).
Утечки масла неприемлемы (проблемы с столом воды, чистые комнаты).
Внутренняя установка без хранилища требуется/требуется.
Более низкие накладные расходы являются важным фактором.
Пространство допускает свой больший след.
Выберите трансформеры с нефтьми, когда:
Наружная установка возможна (подстанции, крепления полюса/прокладки).
Требуется максимально возможная перегрузка.
Самая низкая первоначальная стоимость покупки является основным драйвером (особенно для больших рейтингов).
Космические ограничения предпочитают меньшую площадь на KVA.
Присутствуют суровые условия окружающей среды (исключая пожарный риск) (надежность).