Come viene raffreddato il trasformatore a secco?

In questo articolo ti insegneremo: come si raffredda un trasformatore a secco, come raffreddare un trasformatore, quali sono i tipi di raffreddamento nei trasformatori.

Come viene raffreddato il trasformatore a secco?

Un trasformatore a secco viene raffreddato principalmente mediante la circolazione dell’aria, mediante convezione naturale o aria forzata. Durante il raffreddamento per convezione naturale, il calore generato all’interno del trasformatore sale e viene dissipato attraverso la superficie del trasformatore nell’aria circostante. Nel raffreddamento ad aria forzata, le ventole vengono utilizzate per migliorare il flusso d’aria sulla superficie del trasformatore, migliorando così la velocità di dissipazione del calore. Poiché i trasformatori a secco non utilizzano refrigerante, un’efficiente circolazione dell’aria è fondamentale per mantenere temperature operative sicure.

Per raffreddare un trasformatore è possibile utilizzare diversi metodi a seconda della progettazione e dell’applicazione del trasformatore. I trasformatori riempiti d’olio vengono generalmente raffreddati mediante la circolazione dell’olio del trasformatore, che assorbe il calore dagli avvolgimenti e dal nucleo e quindi lo trasferisce alle superfici esterne dove si dissipa nell’ambiente. Questo processo può essere migliorato utilizzando radiatori o ventole per aumentare la superficie di raffreddamento. Per i trasformatori a secco, come accennato, il raffreddamento è ottenuto mediante circolazione d’aria, sia per convezione naturale, sia per aria forzata mediante ventilatori. Nei trasformatori più grandi, è possibile utilizzare metodi di raffreddamento aggiuntivi come sistemi di raffreddamento ad acqua o scambiatori di calore per garantire che il trasformatore funzioni entro limiti di temperatura sicuri.

I tipi di raffreddamento nei trasformatori includono diversi metodi adatti a diversi progetti di trasformatori e condizioni operative. I principali tipi di raffreddamento sono:

Come raffreddare un trasformatore?

Raffreddamento ad aria naturale (AN o ONAN): utilizzato nei trasformatori a secco, dove l’aria circola naturalmente attorno al trasformatore per dissipare il calore.

Raffreddamento ad aria forzata (AF o ONAF): le ventole vengono utilizzate per forzare l’aria sulla superficie del trasformatore, migliorando così il raffreddamento, comunemente utilizzato nei trasformatori a secco e riempiti d’olio.

Raffreddamento naturale dell’olio (ON): L’olio all’interno del trasformatore circola naturalmente a causa del gradiente di temperatura, trasferendo il calore dagli avvolgimenti alle pareti del serbatoio.

Raffreddamento forzato dell’olio (OF): le pompe vengono utilizzate per far circolare l’olio attraverso radiatori o scambiatori di calore, migliorando così l’efficienza del raffreddamento nei trasformatori riempiti d’olio.

Raffreddamento olio e acqua (OW o ODAF): l’olio circola attraverso il trasformatore e viene raffreddato dall’acqua in uno scambiatore di calore. Questo metodo viene spesso utilizzato in trasformatori molto grandi.

Quali sono i tipi di raffreddamento nei trasformatori?

Gli svantaggi dei trasformatori a secco includono la potenza e l’efficienza limitate rispetto ai trasformatori riempiti d’olio. A causa della dipendenza dall’aria per il raffreddamento, i trasformatori a secco potrebbero non dissipare il calore con la stessa efficienza delle unità riempite di olio, il che può limitarne le dimensioni e l’applicazione. Inoltre tendono ad essere più grandi e più pesanti a parità di potenza, perché l’aria è un refrigerante meno efficiente dell’olio. Inoltre, i trasformatori a secco sono generalmente più costosi da produrre e possono avere una durata di vita più breve in ambienti ad alta umidità o polverosi, poiché queste condizioni possono influire sulle loro proprietà di isolamento.

La temperatura normale di un trasformatore a secco durante il funzionamento è generalmente compresa tra 80°C e 100°C, a seconda del carico e delle condizioni ambientali. La temperatura massima consentita per un trasformatore di tipo a secco è generalmente compresa tra 150°C e 180°C, ma è fondamentale monitorare e gestire la temperatura per evitare il surriscaldamento e garantire la longevità del trasformatore. Il monitoraggio e la manutenzione regolari sono essenziali per evitare che il trasformatore superi i limiti di temperatura operativa di sicurezza.

Confidiamo che questa panoramica su come viene raffreddato il trasformatore a secco sia stata chiara.