Questo articolo esamina come avviene il raffreddamento nei trasformatori, come raffreddare un trasformatore e come avviene il processo di raffreddamento.
Come avviene il raffreddamento nei trasformatori?
Il raffreddamento dei trasformatori è fondamentale per mantenerne l’efficienza ed evitare il surriscaldamento. I trasformatori generano calore durante il funzionamento a causa delle perdite elettriche ed è necessario un raffreddamento efficace per dissipare questo calore. Il raffreddamento viene solitamente ottenuto tramite una combinazione di metodi, incluso il raffreddamento ad aria e ad olio. I principali metodi di raffreddamento includono il raffreddamento ad aria naturale (AN), il raffreddamento ad aria forzata (AF) e il raffreddamento ad immersione in olio con convezione naturale (ON) o circolazione forzata (ONAN, ONAF).
Come raffreddare un trasformatore?
Per raffreddare un trasformatore vengono utilizzati diversi approcci a seconda del design e delle dimensioni del trasformatore. Per i trasformatori di piccole dimensioni, spesso è sufficiente il raffreddamento naturale dell’aria, con l’aria che circola attorno al trasformatore per eliminare il calore. Per i trasformatori più grandi viene utilizzato il raffreddamento in olio. In questo metodo, il trasformatore è riempito con olio isolante che assorbe il calore dal nucleo e dagli avvolgimenti. L’olio riscaldato sale quindi verso la parte superiore del serbatoio, dove viene raffreddato da radiatori o ventole prima di essere ricircolato. Nei sistemi di raffreddamento forzato dell’olio, le pompe vengono utilizzate per far circolare l’olio in modo più efficiente.
Il processo di raffreddamento nei trasformatori prevede diverse fasi. Il calore generato dal trasformatore viene ceduto all’olio isolante o all’aria. Nei trasformatori raffreddati ad olio, l’olio circola attorno al nucleo e agli avvolgimenti, assorbendo calore e trasportandolo ai radiatori o alle alette di raffreddamento. Nei trasformatori raffreddati ad aria, il calore viene dissipato direttamente nell’aria circostante. In entrambi i casi, il refrigerante aiuta a mantenere la temperatura del trasformatore entro limiti operativi sicuri per evitare danni e garantire prestazioni affidabili.
Come avviene il processo di raffreddamento?
Il raffreddamento ONAN si riferisce a un metodo di raffreddamento in cui “ON” sta per Oil Natural e “AN” sta per Air Natural. Nel raffreddamento ONAN, il trasformatore viene raffreddato per convezione naturale di olio e aria. L’olio isolante del trasformatore assorbe il calore generato dal nucleo e dagli avvolgimenti e la convezione naturale consente all’olio caldo di salire e fluire verso la parte superiore del serbatoio, dove viene raffreddato dal flusso d’aria naturale attraverso radiatori o alette di raffreddamento. Questo metodo è adatto per piccoli trasformatori o installazioni in cui lo spazio è limitato.
Un radiatore del trasformatore è un componente utilizzato nei trasformatori raffreddati ad olio per dissipare il calore dall’olio del trasformatore. Il radiatore è solitamente costituito da una serie di alette o tubi metallici attraverso i quali scorre l’olio caldo. Mentre l’olio passa attraverso il radiatore, il calore viene trasferito all’aria circostante, che raffredda l’olio prima che ritorni al trasformatore. I radiatori sono progettati per massimizzare la superficie di scambio termico e sono spesso dotati di ventole per migliorare l’efficienza di raffreddamento, in particolare nei trasformatori più grandi o in quelli che funzionano in condizioni di carico elevato.
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