H θερμοκρασία αποτελεί έναν από τους πιο σημαντικούς
παράγοντες που καθορίζουν τη διάρκεια ζωή ενός μετασχηματιστή. Η αύξηση της
θερμοκρασίας προκαλεί μείωση της διάρκειας ζωής της μόνωσης. Είναι προφανές πως
η θερμότητα πρέπει να απομακρύνεται από τα τυλίγματα και τον πυρήνα, πράγμα που
γίνεται μέσω της κυκλοφορίας του λαδιού.
Οι
μετασχηματιστές ελαίου κατατάσσονται σε κλάσεις, ανάλογα με τη μέθοδο ψύξεώς
τους. Η κάθε κλάση χαρακτηρίζεται από τέσσερα γράμματα, και περιγράφεται στα
πρότυπα IEC 60076-2 (1993) και ANSI/IEEE C57.12.00.
Η ταξινόμηση των
μετασχηματιστών ισχύος με βάση τον τρόπο ψύξης τους αντιπροσωπεύεται με
4 γράμματα τα οποία αφορούν στον τρόπο κυκλοφορίας του ψυκτικού
μέσου σε αυτούς.
Πιο συγκεκριμένα:
Τα 2 πρώτα γράμματα αφορούν την ψύξη στο εσωτερικό μέρος του μετασχηματιστή, δηλαδή, στην επαφή του ψυκτικού μέσου με τα τυλίγματα αυτού, και
Τα 2 τελευταία γράμματα αφορούν
την ψύξη στο εξωτερικό μέρος
του μετασχηματιστή
Πρώτο γράμμα: είδος εσωτερικού ψυκτικού μέσου το οποίο βρίσκεται σε
επαφή με τα τυλίγματα
Ο : ορυκτέλαιο ή συνθετικό μονωτικό υγρό με σημείο
ανάφλεξης ≤300ºC
K : μονωτικό υγρό με σημείο ανάφλεξης ≥300ºC
L : μονωτικό υγρό με μη μετρήσιμο σημείο ανάφλεξης
Δεύτερο γράμμα:
Μηχανισμός κυκλοφορίας του εσωτερικού ψυκτικού μέσου
N : φυσική ροή μετάδοσης θερμότητας διαμέσω των τυλιγμάτων
και του ψυκτικού εξοπλισμού,
χωρίς τη χρήση αντλιών λαδιού (ροή θερμοσίφωνα)
F : εξαναγκασμένη κυκλοφορία διαμέσω του ψυκτικού εξοπλισμού
(αντλίες λαδιού), με φυσική
ροή στα τυλίγματα (όχι κατευθυνόμενη)
D : εξαναγκασμένη κυκλοφορία διαμέσω του ψυκτικού
εξοπλισμού (αντλίες λαδιού), με
κατευθυνόμενη ροή (τουλάχιστον στα κυρίως τυλίγματα)
Τρίτο γράμμα: είδος
εξωτερικού ψυκτικού μέσου
A : αέρας
W : νερό
Τέταρτο γράμμα:
Μηχανισμός κυκλοφορίας του εξωτερικού ψυκτικού μέσου
N : φυσική ροή μετάδοσης θερμότητας
F : εξαναγκασμένη κυκλοφορία διαμέσω του ψυκτικού
εξοπλισμού (αντλίες λαδιού, ανεμιστήρες)
Έτσι, σε π.χ. μετασχηματιστή ισχύος λαδιού με: φυσική κυκλοφορία του λαδιού / αέρας χωρίς
βεβιασμένη κίνηση η ταξινόμηση των 4 γραμμάτων θα είναι:
ΟNAΝ: (Oil Natural Air Natural) φυσική κυκλοφορία λαδιού και αέρα
ΟNAF: Φυσική
κυκλοφορία λαδιού, βεβιασμένη κυκλοφορία αέρα
OFAN: Βεβιασμένη
κυκλοφορία λαδιού, φυσική κυκλοφορία αέρα
OFAF: Βεβιασμένη κυκλοφορία
λαδιού, βεβιασμένη κυκλοφορία αέρα
OFWF: Βεβιασμένη
κυκλοφορία λαδιού, βεβιασμένη κυκλοφορία νερού
Για τους
μετασχηματιστές διανομής το χρησιμοποιούμενο σύστημα ψύξης είναι το ΟΝΑΝ
Τοποθετούνται συνήθως είτε εναέρια σε κολώνες
της ΔΕΗ, είτε σε κλειστούς χώρους όταν πρόκειται για υπόγεια δίκτυα ή
υποσταθμούς καταναλωτών ΜΤ.
Σε κλειστούς χώρους πρέπει να υπάρχει ικανοποιητικός
αερισμός
Για
παράδειγμα, στους Μ/Σ που ψύχονται με φυσική κυκλοφορία, το μονωτικό λάδι
(εσωτερικό ψυκτικό μέσο) ψύχει με φυσική κυκλοφορία τα πηνία απάγοντας
θερμότητα που μεταφέρεται στα ψυκτικά μέσα (σωλήνες, ψυκτικά σώματα, ψυκτικά
πανέλα) και ο αέρας (εξωτερικό ψυκτικό μέσο) ψύχει τα ψυκτικά μέσα χωρίς
βεβιασμένη κίνηση. Ο τρόπος αυτός χαρακτηρίζεται ως ONAN. (όπως και στην εικόνα )
Πολλοί από τους μετασχηματιστές ισχύος διαθέτουν μία
βαθμίδα ψύξης με φυσική ροή λαδιού-αέρα και μία ή δύο επιπρόσθετες βαθμίδες
εξαναγκασμένης ψύξης. Κάθε μία από τις πρόσθετες βαθμίδες μπορεί να
περιλαμβάνει αντλίες λαδιού ή ανεμιστήρες ή και τα δύο ταυτόχρονα.
Οι
χαρακτηρισμοί που έχουν οριστεί από το ANSI/IEEE έχουν σταδιακά εξελιχθεί ώστε
να είναι συμβατοί με αυτούς από το IEC. Η πλειοψηφία από τους εγκατεστημένους
μετασχηματιστές αναγράφουν την αρχική ονοματολογία στην πινακίδα τους, οπότε
για λόγους πληρότητας οι χαρακτηρισμοί από το ANSI/IEEE παρατίθενται στον
συγκριτικό πίνακα που ακολουθεί.
Τρέχουσα Ονοματολογία
(IEC 60076-2)
|
Παλαιότερη Ονοματολογία
(ANSI/IEEE C57.12.00)
|
ONAN/ONAF/ONAF
|
OA/FA/FA
|
ONAN/ONAF/OFAF
|
OA/FA/FOA
|
ONAN/ODAF/ODAF
|
OA/FOA*/FOA*
|
OFAF
|
FOA
|
ODAF
Σημείωση: ο αστερίσκος (*) υποδηλώνει κατευθυνόμενη ροή
|
FOA*
|
