Il serbatoio dell'olio del trasformatore è un componente cruciale della struttura del trasformatore. Le sue funzioni principali possono essere riassunte in tre aspetti principali: dissipazione e raffreddamento del calore, protezione dell'isolamento e supporto meccanico, fungendo anche da funzione di stoccaggio e tenuta dell'olio.
Dissipazione del calore e raffreddamento: fondamentali per mantenere la stabilità operativa del trasformatore
Durante il funzionamento del trasformatore, gli avvolgimenti e il nucleo generano una grande quantità di calore a causa della conversione elettromagnetica. Se questo calore non viene dissipato in tempo, può portare all’invecchiamento dei materiali isolanti, al deterioramento della qualità dell’olio e persino al guasto delle apparecchiature. Il serbatoio dell'olio raggiunge un'efficiente dissipazione del calore attraverso i seguenti meccanismi:
Raffreddamento a convezione naturale: come contenitore per l'olio del trasformatore, il serbatoio dell'olio utilizza la caratteristica che la densità dell'olio cambia con la temperatura per creare una circolazione a convezione naturale. L'olio caldo sale verso la parte superiore del serbatoio, scambia calore con l'aria esterna attraverso radiatori o tubi di raffreddamento, e l'olio raffreddato scende sul fondo, formando una circolazione continua.
Ausiliario di raffreddamento forzato: per i trasformatori-di grande capacità, il serbatoio dell'olio è spesso dotato di dissipatori di calore o dispositivi-raffreddati ad aria/acqua-. I dissipatori di calore aumentano l'efficienza di dissipazione del calore aumentando la superficie, mentre i sistemi raffreddati ad aria-accelerano il flusso d'aria attraverso le ventole e i sistemi raffreddati ad acqua-assorbono direttamente il calore attraverso la circolazione dell'acqua di raffreddamento, riducendo ulteriormente la temperatura dell'olio.
Standard di controllo della temperatura dell'olio: secondo gli standard del settore, la temperatura dell'olio del trasformatore in genere deve essere controllata al di sotto di 85 gradi (questo potrebbe essere più elevato in scenari speciali come i trasformatori di tipo-a secco). Il progetto di dissipazione del calore del serbatoio deve soddisfare questo requisito, ad esempio, calcolando il rapporto di corrispondenza tra la superficie del serbatoio e la potenza di dissipazione del calore per garantire che la temperatura dell'olio non superi lo standard sotto carico nominale.
Protezione dell'isolamento: la barriera principale per la sicurezza elettrica
L'olio del trasformatore non serve solo come mezzo di raffreddamento ma svolge anche una funzione isolante. Il serbatoio fornisce protezione isolante nei seguenti modi:
Isolamento dei componenti ad alta-tensione: il serbatoio è riempito con olio per trasformatori, isolando completamente i componenti ad alta-tensione come avvolgimenti e nuclei dall'ambiente esterno, prevenendo la rottura dell'isolamento causata da umidità, polvere o corpi estranei.
Mantenimento della purezza dell'olio: il serbatoio utilizza un design sigillato per impedire l'ingresso nell'olio di umidità esterna, ossigeno o impurità. Il deterioramento dell'olio (come un aumento del valore di acidità o un'eccessiva umidità) riduce significativamente le prestazioni di isolamento; pertanto, il serbatoio deve essere dotato di accessori come sfiato e indicatore di livello dell'olio per monitorare e mantenere la qualità dell'olio in tempo reale.
Standard di resistenza dell'isolamento: secondo gli standard nazionali come GB/T 6451, la tensione di rottura dell'olio del trasformatore deve essere maggiore o uguale a 35 kV/2,5 mm e il design del serbatoio dell'olio deve garantire la stabilità a lungo termine della qualità dell'olio per soddisfare questo requisito di isolamento.
