El dipòsit d'oli del transformador és un component crucial de l'estructura del transformador. Les seves funcions bàsiques es poden resumir en tres aspectes principals: dissipació de calor i refrigeració, protecció d'aïllament i suport mecànic, alhora que serveix com a funció d'emmagatzematge i segellat d'oli.
Dissipació de calor i refrigeració: clau per mantenir l'estabilitat operativa del transformador
Durant el funcionament del transformador, els bobinatges i el nucli generen una gran quantitat de calor a causa de la conversió electromagnètica. Si aquesta calor no es dissipa a temps, pot provocar l'envelliment dels materials d'aïllament, el deteriorament de la qualitat de l'oli i fins i tot la fallada de l'equip. El dipòsit d'oli aconsegueix una dissipació eficient de la calor mitjançant els mecanismes següents:
Refrigeració per convecció natural: com a contenidor per a l'oli del transformador, el dipòsit d'oli utilitza la característica que la densitat de l'oli canvia amb la temperatura per crear una circulació de convecció natural. L'oli calent puja a la part superior del dipòsit, intercanvia calor amb l'aire exterior a través de radiadors o canonades de refrigeració, i l'oli refrigerat s'enfonsa cap al fons, formant una circulació contínua.
Auxiliar de refrigeració forçada: per als transformadors de gran-capacitat, el dipòsit d'oli sovint està equipat amb dissipadors de calor o dispositius refrigerats per aire-/aigua-. Els dissipadors de calor augmenten l'eficiència de dissipació de calor augmentant la superfície, mentre que els sistemes-refrigerats per aire acceleren el flux d'aire a través dels ventiladors, i els sistemes refrigerats per aigua-absorbeixen directament la calor a través de l'aigua de refrigeració circulant, reduint encara més la temperatura de l'oli.
Estàndards de control de la temperatura de l'oli: d'acord amb els estàndards de la indústria, la temperatura de l'oli del transformador normalment s'ha de controlar per sota dels 85 graus (això pot ser més alt en escenaris especials com ara els transformadors de tipus sec-). El disseny de dissipació de calor del dipòsit ha de complir aquest requisit, per exemple, calculant la relació de concordança entre la superfície del dipòsit i la potència de dissipació de calor per garantir que la temperatura de l'oli no superi l'estàndard sota la càrrega nominal.
Protecció d'aïllament: la barrera bàsica per a la seguretat elèctrica
L'oli del transformador no només serveix com a mitjà de refrigeració, sinó que també fa una funció aïllant. El dipòsit proporciona protecció d'aïllament de les maneres següents:
Aïllament de components d'alta-tensió: el dipòsit s'omple amb oli de transformador, aïllant completament els components d'alta-tensió, com ara bobinatges i nuclis, de l'entorn exterior, evitant la ruptura de l'aïllament causada per la humitat, la pols o els objectes estranys.
Manteniment de la puresa de l'oli: el dipòsit utilitza un disseny segellat per evitar que la humitat externa, l'oxigen o les impureses entrin a l'oli. El deteriorament de l'oli (com l'augment del valor d'àcid o la humitat excessiva) redueix significativament el rendiment de l'aïllament; per tant, el dipòsit ha d'anar equipat amb accessoris com ara un respirador i un indicador de nivell d'oli per controlar i mantenir la qualitat de l'oli en temps real.
Estàndard de resistència a l'aïllament: segons estàndards nacionals com GB/T 6451, la tensió de ruptura de l'oli del transformador ha de ser superior o igual a 35 kV/2,5 mm, i el disseny del dipòsit d'oli ha de garantir l'estabilitat a llarg termini de la qualitat de l'oli per complir amb aquest requisit d'aïllament.
