1. 소개
거의 모든 현대식 건물의 스위치를 켜면 그 뒤에 건식-형 변압기가 있을 가능성이 높습니다. 내 경험상 이것은 전력 분배에 있어 가장 신뢰할 수 있는 장비 중 하나이며, 기존의 오일-로 채워진 종류와는 달리 액체 대신 공기로 스스로 냉각됩니다. 바로 그 한 가지 차이점이 바로 이 작업 분야에서 온도가 관찰을 멈출 수 없는 이유입니다.
해당 작업을 처리하는 두 가지 제품이 있는데, 솔직히 말해서 어느 것도 그다지 좋은 결과를 내지 못합니다.
온도 조절기 - 저는 그것을 뇌라고 생각해요. 권선 온도를 관찰하고 냉각, 경고 또는 종료 시기를 결정합니다.
교차 흐름 냉각 팬 - 폐. 열을 제거하기 위해 변압기 전체에 넓고 균일한 공기 시트를 깔고 조용히 수행합니다.
이 글에서는{0}}이 두 가지가 실제로 무엇인지, 어떻게 업무를 수행하는지, 어디에서 왔는지, 업계가 어디로 향하고 있는지에 대해 설명하겠습니다.
실내에 설치된 건식{0}}형 변압기로 권선에 냉각 표면과 같은 평평한 핀-이 표시됩니다.
2. 건식-형 변환기: 컨텍스트
2.1 정의
기본부터 시작하겠습니다. 건식-형 변압기는 이름 그대로 오일이나 액체 절연이 전혀 없습니다. 권선과 코어는 야외에 놓여 있으며 자체적으로(자연 대류) 또는 팬의 도움을 받아 순환 -하여 열을 발산합니다. 나에게 가장 큰 판매 포인트는 누락된 것입니다. 기름이 없다는 것은 화재 위험이 없고 걱정할 유출 방지가 없으며 설치 공간이 더 작다는 것을 의미합니다. 이것이 바로 상업용 건물, 공장, 병원, 지하철역, 데이터 센터 및 재생 가능-에너지 현장에 설치되어 있는 것을 계속해서 보는 이유입니다.
권선과 내부 공기 덕트에 명확하게 라벨이 표시된 주조-수지 건식-형 변압기의 단면도.
2.2 간략한 역사
건식-유형 장치는 새로운 것은 아니지만 오늘날 우리 대부분이 사용하는 주물-수지 버전은 1970년대부터 실제로 발전했습니다. 더 엄격한 화재 규정은 건물을 석유-로 가득 찬 변압기로부터 멀리 밀어냈고 이로 인해 문이 열렸습니다.
2.3 열 문제
집중하게 만드는 부분이 바로 여기에 있습니다. 흡수하고 열을 이동시킬 오일이 없기 때문에 건식-형 변압기의 온도는 실제로 다음 세 가지로 귀결됩니다.
부하 - 권선을 통과하는 전류는 열을 발생시킵니다(학교에서 기억할 수 있는 I-제곱-R 손실입니다).
주변 온도 - 일반적으로 40도로 평가됩니다.
냉각 방법 - AN(자연 공기) 또는 AF(강제 공기, 즉 팬-보조).
권선을 감싸는 절연체는 지속적으로 견딜 수 있는 최고 온도에 따라 등급이 매겨지며 IEC 60076-11 및 IEC 60085에 따라 등급이 매겨집니다. 건식 장치에서 일반 등급은 F 및 H 범위에 있습니다.
권선이 해당 등급이 허용하는 것보다 더 뜨거워지면 단열재가 빨리 노화되고 완전히 파손될 수 있습니다. - 저는 그런 일이 일어나는 것을 지켜보았습니다. 이것이 바로 온도를 지속적으로 관찰해야 하는 이유이며, 온도가 올라가면 강제-공랭식을 추가하는 이유입니다. 아래 두 제품의 목적은 바로 이것입니다.
연속-온도 한계가 표시된 단열 등급(F, H)의 간단한 막대 그래프입니다.
3. 건식-형 변압기 온도 조절기
3.1 정의
그렇다면 건식-변압기 온도 조절기는 무엇인가요? 나에게 있어 그것은 신뢰성만이 실제 업무인 작은 전자 기기입니다. 권선 온도를 읽고 - 세 단계 모두, 때로는 코어도 - 이를 표시한 다음 자동으로 다음을 수행합니다.
온도가 설정점을 넘으면 냉각 팬을 시작하고 중지합니다.
상황이 너무 뜨거워지면 경보를 울립니다.
위험 지점의 차단기에 트립 신호를 보냅니다.
플래그 오류 - 고장난 센서, 예를 들어;
SCADA나 원격 모니터링과 통신합니다.
간단히 말해서 변압기 자체가 요리되는 것을 중지합니다. 이것이 제가 전화를 받는 초기 단열재 고장의 가장 큰 원인입니다.-
3.2 작동 원리
후드 아래에서 컨트롤러는 권선에 내장되거나 묶여 있는 Pt100 RTD 센서 - 0도에서 100Ω을 읽는 백금 온도계 -를 통해 온도를 감지합니다. 체인은 다음과 같습니다. 시작부터 끝까지:
Pt100 센서(3상 + 코어)
온도에 따라 저항이 변화함
신호 컨디셔닝 및 A/D 변환
디지털화된 온도
마이크로프로세서(설정점과 비교, 논리 실행)
출력
팬 시작/중지 → 과열-온도 경보 → 트립 신호 → RS485 / Modbus
임계값 - 즉, 100도에서 팬 켜기, 130도에서 알람, 클래스 F의 경우 155도에서 트립 -은 조정 가능하므로 컨트롤러를 변압기의 절연 등급과 실제로 원하는 작동 방식에 맞출 수 있습니다.
동영상:실제 제품 영상은 - PT100 온도 조절기와 냉각 팬이 장착된 건식- 변압기입니다.
YouTube에서 시청하세요. PT100 온도 컨트롤러 및 냉각 팬이 포함된 - 건식-형 변압기
3.3 핵심 기능 개요
매일 컨트롤러는 측정, 결정, 냉각, 경고, 보고라는 다섯 가지 작업을 조용히 수행합니다. 대부분의 경우에는 이를 전혀 눈치채지 못할 것입니다. - 그리고 솔직히 그게 바로 요점입니다. 가장 좋은 것은 당신이 잊어버린 것들이 심지어 거기 있다는 것입니다.
3.4 컨트롤러의 종류
기계식(아날로그) 컨트롤러 - 바이메탈 스트립 또는 모세관 온도 조절 장치. 간단하고 저렴하지만 그다지 정확하지 않으며 더 이상 새 장비에서는 거의 볼 수 없습니다.
디지털(마이크로프로세서) 컨트롤러 - 이것이 오늘날 표준이며 제가 지정하고 싶은 것입니다. 약 ±1도의 정확도, 다중-채널, 완전히 프로그래밍 가능하고 다른 시스템과 통신하도록 제작되었습니다. 중국에서는 이 제품군이 BWDK 시리즈(BWDK-3207 유형 장치가 일반적임)로 널리 알려져 있습니다. 다른 곳에서는 BWD-3K와 유사한 것을 볼 수 있습니다.
3.5 간략한 역사
1970s–1980s:기계식 온도 조절 장치와 최초의 전자 모니터가 주조-수지 건식-형 변압기와 함께 등장합니다.
1980s–1990s: 우리는 중국에서 마이크로프로세서- 기반 디지털 컨트롤러 - BWDK 시리즈 -를 개발했으며 이는 빠르게 건식- 유형 보호의 기본 장치가 되었습니다. 3상 측정, 팬 로직, 알람/트립 출력이 모두 하나의 상자에 담겨 있습니다.
2000년대~현재:디지털 디스플레이, 블랙{0}}박스 녹화, RS485/Modbus, 변전소 자동화용 네트워킹 등이 있습니다.
3.6 표준 및 규정 준수
북미 또는 기타 규제 시장으로 컨트롤러를 수출하는 경우 - UL 61010-1과 같은 인증을 -하는 것은 선택 사항이 아닙니다. 당신이 통과해야 할 문입니다, 완전 정지.
4. 교차-흐름 냉각 팬
4.1 정의
접선형 또는 횡방향-류 팬-이라고도 불리는 직교류 팬-은 팬 세계에서 특이한 팬이며 제가 변압기에서 가장 많이 사용하는 팬입니다. 공기는 바퀴를 가로질러 이동합니다. 한쪽의 블레이드를 통해 안으로 들어가고, 빈 중앙을 통해 다른 쪽으로 나갑니다. 바퀴 자체는 앞쪽으로 휘어진 작은 블레이드가 많이 늘어선 긴 실린더입니다.
변압기 냉각의 경우 엔클로저 - 아래 또는 옆에 있는 냉각 덕트 -를 따라 이를 장착하고 권선의 길고 평평한 냉각 표면을 따라 넓고 균일한 공기 흐름 밴드를 배치합니다. 이것이 바로 변압기가 원하는 공기의 모양입니다.
공기가 바퀴의 한쪽으로 들어가고 다른 쪽으로 나가는 모습을 보여주는-횡류 팬의 단면-
4.2 작동 원리
작동 방식은 다음과 같습니다. 모터는 곡선형 블레이드로 가득 찬 긴 원통형 휠을 회전시킵니다.
공기는 블레이드 열의 한쪽 측면을 통해 유입됩니다.
바퀴 내부에는 편심 소용돌이가 형성되고 공기는 블레이드를 통해 두 번 - 들어왔다가 나갑니다.
그것은 하나의 균일하고 직선적인 공기 띠로서 바퀴의 전체 길이를 따라 빠져나갑니다.
단일 지점이 아닌 전체 길이에 걸쳐 기류가 발생하기 때문에 넓은 영역에 걸쳐 균일하게 유지됩니다. 이것이 일반 축류 팬에 비해 큰 장점입니다. - 제가 매번 변압기에 대해 교차 흐름을 선택하는 이유는-입니다.
동영상:교차 흐름 팬 공기 흐름에 대한 실제 CFD 시뮬레이션입니다.-
YouTube에서 시청하세요. - 교차-흐름 팬 작동 방식(Longwell)
4.3 간략한 역사
1892
프랑스 엔지니어 Paul Mortier가 교차류 팬을 발명했습니다(1893년 특허). 그 긴-바퀴, 심지어{4}}출력 아이디어도 시대를 수십 년 앞섰습니다. - 저는 아직도 그것이 영리하다고 생각합니다.
1950s–1970s
직교류 팬은 HVAC의 필수 요소가 되었으며, 슬림한 모양과 고른 흐름이 완벽하게 들어맞는 실내 에어컨에서 가장 눈에 띄게 되었습니다.
1980년대~현재
설계는 길고 균일한 공기 흐름과 낮은 소음이 구매를 결정하는 건식-형 변압기 강제-공랭식-을 포함한 산업 장비 냉각으로 이동합니다.
4.4 왜 변압기 냉각에 교차-흐름이 필요합니까? (vs. 축류 팬)
변압기 제조업체에 문의하면 균일한 적용 범위, 낮은 소음, 슬림형 마운트가 가장 중요한 경우 직교류 팬을 선택합니다. 이는 일반적으로 하루 종일 시끄러운 팬 소리를 들을 수 없는 건물이나 지하철역 - 곳의 경우입니다.
4.5 건축 및 자재
산업용 교차{0}}흐름 냉각 팬은 일반적으로 다음으로 제작됩니다.
긴 원통형 임펠러(종종 금속 샤프트에 알루미늄 또는 가공된{0}}플라스틱 블레이드)
음영처리된-극 또는 EC 모터;
공기 흐름을 형성하는 스크롤{0}} 모양의 하우징;
장착 브래킷 및 가드.
우리는 우리를 만들 때 팬이 조용하게 작동하고 오래 사용할 수 있는지 여부를 결정하는 임펠러 밸런스와 모터 -에 가장 많은 관심을 기울입니다.
임펠러, 모터, 하우징 및 브래킷이 표시된 직교류 팬의 라벨이 붙은 분해도입니다.{0}}
5. 시스템: 컨트롤러 + 팬이 함께 작동
제가 꼭 알려드리고 싶은 점은 이 두 제품이 실제로 두 개의 별도 상자가 아니라 하나의 폐쇄형{0}}루프 시스템이라는 것입니다.
권선 온도 상승 → Pt100이 이를 감지 → 컨트롤러가 설정점에 도달
팬 릴레이 닫힘 → 교차{0}}팬 작동(강제 공기, AF 등급)
온도가 히스테리시스 지점 아래로 떨어지면 → 팬이 스스로 정지합니다.
계속 상승하는 경우 : 경보 → 차단기에 트립 신호
이 "멋진 온디맨드" 접근 방식이 제가 요점이라고 부르는 것입니다.
변압기 수명을 연장합니다. - 절연체가 정격 등급 내에 유지됩니다.
에너지를 절약합니다. - 팬은 하루 종일 회전하지 않고 필요할 때만 회전합니다(이 부분이 마음에 듭니다).
온도에 따른 - - 보호 기능을 추가하여 치명적인 오류를 방지합니다.
감독을 활성화합니다. - 원격 모니터링은 멍청한 부분을 관리 자산으로 바꿉니다.
1-페이지 시스템 다이어그램: 피드백 루프가 포함된 센서 → 컨트롤러 → 팬 → 차단기.
5.1 일반적인 응용
저는 이러한 시스템 사양이 이름을 지정할 수 있는 거의 모든 설정에 포함되어 있는 것을 보았습니다.
실내 배전 변전소 및 배전반실
상업용 건물, 병원, 공항 및 지하철 시스템
산업 플랜트 - 철강, 시멘트, 화학, 광업
재생 가능 에너지: 풍력 발전실, 태양열 스테이션
전기차 충전 인프라
데이터 센터 및 UPS 시스템
동영상:건식 변압기에 적용된 직교류 냉각 팬의 실제 제품 영상-입니다.
YouTube에서 시청하기 -수지-절연 건식-형 변압기, 팬 자동 시작/중지
5.2 산업 동향
제가 보는 업계의 방향은 다음과 같습니다.
스마트 모니터링: RS485/Modbus를 갖춘 컨트롤러, IoT 게이트웨이 및 예측 유지 관리를 위한 클라우드 대시보드. 우리는 매년 더 많은 양의 제품을 배송하고 있습니다.
더 높은-효율성을 지닌 팬: EC 모터는 전력 사용을 줄이고 가변 속도 냉각을 허용합니다.-
더 조용한 작동: 소음에 민감한 도시 현장을 위한 임펠러 및 공기 역학적 설계가 개선되었습니다.{0}}
더 높은 규정 준수: - 수출에 대한 UL, CE, IEC 인증이 점점 더 요구되고 있으며 이를 건너뛰기가 점점 더 어려워지고 있습니다.
디지털 트윈/AI 분석: 온도 기록(블랙{0}}박스 데이터)을 사용하여 노화를 모델링하고 로딩을 조정합니다. 나는 그것이 가장 흥미로운 것이라고 생각합니다.
자신의 건식 변압기용 온도 컨트롤러나 냉각 팬을 지정하는 경우-프로가 이를 어떻게 제작하는지 살펴볼 가치가 있습니다. Perigon Intelligent (Shanghai) Limited에서는 -컨트롤러와 직교류 팬-을 하나의 열 관리 패키지로 설계하고 제조합니다.-
당사의 건식-변압기 냉각 솔루션을 살펴보세요.
6. 용어집
빠른 참조 - 위에서 계속 사용하는 용어:
Pt100 - 백금 저항 온도 센서(0도에서 100Ω); 권선 온도를 측정하는 표준 방법입니다.
AN / AF - 자연 공기(대류에 의한 냉각)와 강제 공기(팬{2}}보조 냉각).
절연 등급(예: F, H) - 권선 절연체가 처리할 수 있는 최대 연속 온도입니다.
BWDK - 디지털 건식-변압기 온도 컨트롤러에 대한 일반적인 중국어 명칭입니다.
EC 모터 - 전자적으로 정류되는 모터; 효율적이고 가변적인-속도를 가지며 현대 팬에서 흔히 볼 수 있습니다.
교차{0}}흐름 팬 - 균일하고 넓은 출력을 위해 긴 원통형 임펠러를 통해 공기를 이동시키는 접선 팬입니다.
시작하기 전에 참고할 사항: 이 입문서는 사양 시트가 아니라 일반 교육에 대한{0}}업계 지식 개요입니다. 애플리케이션별 결정에 대해서는{2}}항상 변압기 제조업체의 문서, 해당 표준(IEC 60076-11, UL 61010-1 등), 컨트롤러/팬 제조업체의 자체 기술 사양을 참조합니다.