Спиральная катушка трансформатора SGOB 100 кВА с продольным проходом для масла является решением для экспорта в Китай. Он обеспечивает превосходное внутреннее охлаждение и работу при постоянной нагрузке. Спиральная катушка и продольные масляные каналы уменьшают количество горячих точек и оптимизируют тепловой баланс в коммерческих и промышленных распределительных сетях.
A Спиральная катушка трансформатора 100 кВА с продольным масляным каналомсо спиральной катушкой низкого напряжения и продольными масляными каналами диаметром 5 мм, температура горячей точки снижается на 9–12°C. Проверено встроенными оптоволоконными датчиками во время заводского нагрева. Производитель Shanghai Industrial Transformer Co., Ltd.
Данные заводских испытаний 12 стандартных блоков S11 мощностью 100 кВА (с послойной обмоткой, без внутренних каналов), произведенных Shanghai Industrial Transformer Co., Ltd. в период с января по декабрь 2024 г.:
Используя кривые срока службы изоляции IEEE C57.91: при постоянной температуре 108°C ожидаемый срок службы составляет 10–12 лет. При 96°C ожидаемая продолжительность жизни удваивается и составляет 20-24 года. Эта разница в 12°C является инженерной целью конструкции спиральной катушки.
Эта спиральная катушка трансформатора мощностью 100 кВА с продольным масляным каналом заменяет традиционную катушку низкого напряжения с послойной намоткой спиральной конструкцией. Два инженерных изменения работают вместе на основе фактического производства на Shanghai Industrial Transformer Co., Ltd. (основана в 2007 году, завод площадью 40 000 м²).
Слои обмотки укладывают по 20-40 витков в каждом горизонтальном слое. Прежде чем достичь масла, тепло от внутренних витков должно пройти через несколько слоев меди и бумаги. Спиральная обмотка наматывает по одному витку на слой по спирали. Каждый виток непосредственно подвергается воздействию масла с трех сторон (сверху, снизу и сбоку). Согласно внутренним инженерным расчетам, площадь поверхности масляного контакта увеличивается примерно на 35% по сравнению с послойной намоткой.
Между каждым слоем спиральной катушки вставлены короба из прессованного картона толщиной 5 мм (соответствующие IEC 60641-3-1). Эти каналы проходят вертикально по всей высоте змеевика. Масло поступает снизу, нагретое масло поднимается, на смену ему приходит более холодное. Естественная конвекция создает непрерывный поток воздуха через воздуховоды. В традиционной конструкции с послойной намоткой масло внутри обмотки застаивается.
Тепло передается медь → бумага → масло в воздуховоде. Расстояние: 1-2 мм. В традиционном исполнении: медь → бумага → медь → бумага → медь → бумага → масло. Расстояние: 8-12 мм. Более короткий путь плюс движущееся масло означает более низкую измеренную температуру.
| Точка измерения | Послойная намотка S11 (стандартное производство) |
Спиральная катушка с каналами (тестовый блок № SP240804) |
Разница |
|---|---|---|---|
| Верхняя температура масла (термометр) | 78°С | 75°С | -3°С |
| Нижняя температура масла | 68°С | 68°С | 0°С |
| Внешняя поверхность обмотки (термокамера, Fluke Ti480) | 85°С | 80°С | -5°С |
| Внутренняя обмотка (оптоволокно, в среднем 3 места) | 101°С | 91°С | -10°С |
| Горячая точка (максимум 3 местоположения оптоволокна) | 106°С | 95°С | -11°С |
| Градиент температуры (сверху вниз обмотки) | 17°С | 10°С | -41% |
Во время заводского теплового пробега в августе 2024 года тепловизионные изображения (Fluke Ti480, коэффициент излучения 0,95 для окрашенной стали) поверхности резервуара показали:
Все приведенные ниже значения взяты из заводских производственных записей и протоколов типовых испытаний для модели S11-M-100/10 со спиральной обмоткой низкого напряжения.
| Номинальная мощность | 100 кВА (постоянная, 50 Гц) |
| Первичное напряжение | 10 ±2×2,5%/20 кВ |
| Вторичное напряжение | 400 В/230 В трехфазный |
| Векторная группа | Дин11 (стандартный) |
| Тип обмотки НН | Спиральная намотка, один виток на слой |
| Продольные воздуховоды | 6 каналов, ширина 5 мм, прессованный картон согласно IEC 60641-3-1 |
| Потери на холостом ходу (измеренные) | 0,20 кВт (типовой диапазон 0,198–0,202) |
| Потеря нагрузки при 75°C | 1,15 кВт (измеренная) |
| Импедансное напряжение | 4,0% (±10%) |
| Ток холостого хода | максимум 1,6% (обычно 1,5-1,55%) |
| Общий вес (сухой + масло) | 605 кг (масло: 120 кг минерального масла, класс IEC 60296) |
| Размеры (Д×Ш×В) | 890×520×1140 мм (только танк) |
| Класс изоляции | A (предел горячей точки 105°C, измерен при максимальной температуре 95°C) |
| Метод охлаждения | ОНАН (Масло Натуральное Воздух Натуральное) |
| Серийный номер | Дата сборки | Место назначения | Температура горячей точки при 100% нагрузке | Верхняя температура масла | Расположение оптоволокна (макс. температура) |
|---|---|---|---|---|---|
| СП240301 | март 2024 г. | Манила, Филиппины | 94°С | 74°С | Средний внутренний |
| СП240502 | май 2024 г. | Джакарта, Индонезия | 96°С | 75°С | Верхний внутренний |
| СП240603 | июнь 2024 г. | Бангкок, Таиланд | 93°С | 73°С | Средний внутренний |
| СП240804 | август 2024 г. | Внутренний испытательный блок | 95°С | 75°С | Верхний внутренний |
| СП240905 | Сентябрь 2024 г. | Хошимин, Вьетнам | 94°С | 74°С | Средний внутренний |
| СП241006 | октябрь 2024 г. | Лагос, Нигерия | 96°С | 75°С | Верхний внутренний |
| СП241107 | ноябрь 2024 г. | Манила, Филиппины | 93°С | 74°С | Средний внутренний |
| СП241208 | декабрь 2024 г. | Сурабая, Индонезия | 95°С | 75°С | Верхний внутренний |
| СП250109 | январь 2025 г. | Бангкок, Таиланд | 94°С | 74°С | Средний внутренний |
| СП250110 | январь 2025 г. | Себу, Филиппины | 95°С | 74°С | Средний внутренний |
| СП250211 | февраль 2025 г. | Хошимин, Вьетнам | 96°С | 75°С | Верхний внутренний |
| СП250212 | февраль 2025 г. | Джакарта, Индонезия | 94°С | 74°С | Средний внутренний |
Спиральную намотку невозможно выполнить на стандартных машинах послойной намотки. Компания Shanghai Industrial Transformer Co., Ltd. эксплуатирует две специализированные машины для спиральной намотки (производитель: Jiangxi Huadian, модель: SK-1600, установлены в 2019 и 2022 годах). КаждыйСпиральная катушка трансформатора 100 кВА с продольным масляным каналомтребуется 45-60 минут намотки (по сравнению с 20 минутами для послойной намотки на обычном оборудовании). Это объясняет более высокие производственные затраты и более длительный срок поставки спиральных катушек.
Спиральная обмотка доступна только для катушек низкого напряжения (низкое напряжение, большой ток). Катушки ВН остаются с послойной намоткой, поскольку требования к изоляции напряжения более важны, чем термическая оптимизация обмоток ВН.
На основе данных заводских испытаний (август 2024 г.), записей производственных партий (12 единиц, март 2024 г. – февраль 2025 г.) и отзывов с мест эксплуатации 23 отгруженных единиц:
Укажите конструкцию спиральной катушки, если:температура окружающей среды регулярно превышает 35°C, установка выполнена в помещении с ограниченным потоком воздуха, циклы нагрузки более двух раз в день или ожидаемый срок службы превышает 15 лет.
Укажите стандартную послойную намотку S11, если:температура окружающей среды постоянно ниже 30°C, трансформатор находится на открытом воздухе с хорошей вентиляцией, бюджет является основным ограничением или установка носит временный характер (менее 10 лет).
Спиральная катушка трансформатора 100 кВА с продольным масляным каналомснижает измеренную температуру в горячих точках со 106°C до 95°C (-11°C), продлевает расчетный срок службы изоляции с 11 до 22 лет и увеличивает стоимость производства на 8-10%. Для применений в жарком климате период окупаемости составляет около 2 лет за счет снижения стоимости замены.
