Thùng dầu máy biến áp là bộ phận quan trọng trong kết cấu máy biến áp. Các chức năng cốt lõi của nó có thể được tóm tắt trong ba khía cạnh chính: tản nhiệt và làm mát, bảo vệ cách nhiệt và hỗ trợ cơ học, đồng thời đóng vai trò là chức năng lưu trữ và làm kín dầu.
Tản nhiệt và làm mát: Chìa khóa để duy trì sự ổn định khi vận hành máy biến áp
Trong quá trình vận hành máy biến áp, cuộn dây và lõi tạo ra một lượng nhiệt lớn do chuyển đổi điện từ. Nếu lượng nhiệt này không được tiêu tán kịp thời có thể dẫn đến lão hóa vật liệu cách nhiệt, chất lượng dầu giảm sút, thậm chí hỏng hóc thiết bị. Bình dầu đạt được khả năng tản nhiệt hiệu quả thông qua các cơ chế sau:
Làm mát đối lưu tự nhiên: Là nơi chứa dầu máy biến áp, thùng dầu tận dụng đặc tính là mật độ dầu thay đổi theo nhiệt độ để tạo ra sự tuần hoàn đối lưu tự nhiên. Dầu nóng bốc lên phía trên thùng, trao đổi nhiệt với không khí bên ngoài thông qua bộ tản nhiệt hoặc ống làm mát, còn dầu đã nguội sẽ chìm xuống đáy tạo thành vòng tuần hoàn liên tục.
Thiết bị phụ trợ làm mát cưỡng bức: Đối với máy biến áp-công suất lớn, thùng dầu thường được trang bị bộ tản nhiệt hoặc thiết bị làm mát-làm mát bằng không khí/nước{2}}. Tản nhiệt tăng hiệu quả tản nhiệt bằng cách tăng diện tích bề mặt, trong khi hệ thống làm mát bằng không khí-tăng tốc luồng không khí qua quạt và hệ thống làm mát bằng nước-hấp thụ nhiệt trực tiếp thông qua nước làm mát tuần hoàn, giúp giảm nhiệt độ dầu hơn nữa.
Tiêu chuẩn kiểm soát nhiệt độ dầu: Theo tiêu chuẩn ngành, nhiệt độ dầu máy biến áp thường cần được kiểm soát dưới 85 độ (mức này có thể cao hơn trong các trường hợp đặc biệt chẳng hạn như máy biến áp loại khô). Thiết kế tản nhiệt của bể phải đáp ứng yêu cầu này, chẳng hạn bằng cách tính toán mối quan hệ phù hợp giữa diện tích bề mặt bể và công suất tản nhiệt để đảm bảo nhiệt độ dầu không vượt quá tiêu chuẩn dưới tải định mức.
Bảo vệ cách điện: Rào cản cốt lõi cho an toàn điện
Dầu máy biến áp không chỉ đóng vai trò làm môi trường làm mát mà còn thực hiện chức năng cách điện. Bể cung cấp bảo vệ cách nhiệt theo những cách sau:
Cách ly các thành phần điện áp cao-: Bể chứa đầy dầu máy biến áp, cách ly hoàn toàn các thành phần điện áp cao-như cuộn dây và lõi với môi trường bên ngoài, ngăn chặn sự cố cách điện do độ ẩm, bụi hoặc vật lạ.
Duy trì độ tinh khiết của dầu: Bể sử dụng thiết kế kín để ngăn hơi ẩm, oxy hoặc tạp chất bên ngoài xâm nhập vào dầu. Sự hư hỏng của dầu (chẳng hạn như giá trị axit tăng hoặc độ ẩm quá mức) làm giảm đáng kể hiệu suất cách nhiệt; do đó, bể phải được trang bị các phụ kiện như ống thở và máy đo mức dầu để theo dõi và duy trì chất lượng dầu theo thời gian thực.
Tiêu chuẩn độ bền cách điện: Theo các tiêu chuẩn quốc gia như GB/T 6451, điện áp đánh thủng của dầu biến thế phải Lớn hơn hoặc bằng 35kV/2,5mm và thiết kế thùng dầu phải đảm bảo-sự ổn định lâu dài của chất lượng dầu để đáp ứng yêu cầu cách điện này.
