Qu'est-ce qu'un radiateur transformateur ?
Un radiateur de transformateur est un dispositif de refroidissement externe installé sur un transformateur immergé dans l'huile pour dissiper la chaleur générée pendant le fonctionnement. Il est assemblé à partir de plusieurs ailettes de dissipation thermique, dotées de fines parois en acier, d'une grande zone de dissipation thermique et d'une conception légère. Le radiateur est généralement installé sur les côtés ou à l'arrière du réservoir du transformateur, utilisant la convection naturelle de l'air ou le refroidissement par air forcé pour accélérer la dissipation de la chaleur de l'intérieur du transformateur.
Son principe de fonctionnement consiste à permettre à l'huile isolante à haute température de s'écouler à travers des plaques métalliques à ailettes, transférant ainsi la chaleur à l'air ambiant. Ce processus peut se produire naturellement (par convection) ou à l’aide de ventilateurs pour augmenter le flux d’air et l’efficacité du refroidissement. Les radiateurs de transformateur sont essentiels pour maintenir des températures internes sûres et supporter des conditions de charge plus élevées.
Pourquoi les transformateurs ont-ils besoin de radiateurs ?
Dans les systèmes électriques, les transformateurs jouent un rôle crucial dans la transformation de la tension. Pendant le fonctionnement, les transformateurs génèrent une quantité importante de chaleur en raison des pertes. Si cette chaleur ne peut pas être dissipée à temps, elle peut provoquer un vieillissement de l’isolation interne, réduire la durée de vie et, dans les cas graves, même conduire à des accidents de sécurité. Par conséquent, des radiateurs à plaques-sont nécessaires pour faciliter le refroidissement du transformateur et réduire la température de fonctionnement.
Chaque transformateur en fonctionnement subit deux principales formes de perte de puissance :
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Type de perte |
POURQUOI |
Emplacement |
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Pertes de minerai |
Hystérésis et courants de Foucault dans le noyau magnétique |
Noyau de fer (zone centrale) |
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Pertes de cuivre |
Pertes I²R (résistives) dans les enroulements |
Bobines primaires et secondaires |
Comment fonctionnent les radiateurs ?
Le processus de fonctionnement d'un radiateur à ailettes comprend quatre étapes clés :
L'huile chaude monte :Pendant le fonctionnement du transformateur, la chaleur générée par les enroulements et le noyau provoque une augmentation de la température de l'huile isolante. L’huile chaude, de plus faible densité, monte naturellement.
Flux dans le radiateur :L'huile chaude s'écoule à travers les tuyaux collecteurs d'huile et dans les tuyaux de refoulement d'huile à l'intérieur du radiateur.
Transfert de chaleur :La chaleur de l’huile isolante est transférée à l’air à travers les parois en acier extrêmement fines, abaissant ainsi la température de l’huile.
L'huile froide revient :L'huile de transformateur refroidie, avec sa densité accrue, retourne au fond du réservoir de l'autre côté du radiateur, et le cycle continue.
Ce processus se répète, refroidissant continuellement le transformateur sans nécessiter de puissance supplémentaire.
Comment choisir un radiateur transformateur
Selon le type de refroidissement, ils sont généralement divisés en deux catégories :
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Code |
Type de refroidissement |
Cas d'utilisation |
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ONAN |
Huile Naturelle, Air Naturel |
Transformateurs de distribution |
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ONAF |
Huile Naturelle, Air Forcé (ventilateurs) |
Transformateurs de puissance |
De plus, en fonction de la structure, les radiateurs à transformateur peuvent être divisés en type fixe et type amovible. Le type détachable est facile à transporter et à assembler sur site, et est souvent utilisé dans des projets à ultra-haute tension ou à grande-capacité.
Lors de la sélection et de l'adaptation d'un radiateur à plaques-pour un transformateur, les paramètres suivants doivent être soigneusement pris en compte :
Capacité de dissipation thermique adaptée :La puissance totale de dissipation thermique du radiateur doit être supérieure aux pertes totales (perte fer + perte cuivre) du transformateur à pleine charge.
Nombre d'ailerons et entraxe :L'entraxe (la distance entre les tuyaux collecteurs d'huile supérieur et inférieur) détermine la hauteur effective du radiateur et doit correspondre à la hauteur du réservoir du transformateur.
Débit d’huile et échauffement :Assurer une circulation fluide de l'huile sous l'augmentation de température nominale (généralement, l'augmentation de température supérieure de l'huile ne doit pas dépasser 55K).
Conditions environnementales :Dans les zones de haute altitude, de fortes tempêtes de sable ou d'humidité élevée, des radiateurs dotés d'un revêtement anticorrosion amélioré - doivent être sélectionnés et une marge de refroidissement supplémentaire doit être réservée.
Exigences en matière de bruit :Pour les transformateurs installés à proximité de zones résidentielles, des radiateurs à refroidissement naturel (-auto-refroidis) sont préférés, ou des ventilateurs à faible-bruit doivent être configurés si un refroidissement à air forcé est utilisé.
Conclusion
Les radiateurs jouent un rôle clé dans les -transformateurs immergés dans l'huile. Ils aident à contrôler la température en permettant l’échange thermique entre l’huile du transformateur et l’air ambiant. La conception et les performances des radiateurs affectent directement la fiabilité, l’efficacité et la durée de vie du transformateur. Une sélection correcte, une installation appropriée et un entretien régulier sont tous nécessaires. Ceux-ci garantissent un fonctionnement sûr sous différentes charges électriques et conditions environnementales. Sans radiateurs, le stress thermique devient un problème. Cela peut provoquer des pannes fréquentes et entraîner des coûts de maintenance élevés.
