ONAN vs ONAF 変圧器冷却 — IEC冷却コードの解説

技術ガイド

ONAN vs ONAF 変圧器冷却

ONANは自然油対流と自然空気移動に依存します — ファンや可動部品はありません。ONAFはラジエーターにファンを追加し、放熱を増加させ、同じタンクでより高い定格出力を可能にします。適切な選択は、周囲温度、負荷プロファイル、およびサイトの制約に依存します。

IEC冷却コード — 各文字の意味

IEC 60076-2は、4文字のコードを使用して変圧器冷却を定義しています。各文字の位置には特定の意味があります:

位置 意味 文字の選択肢
1st 内部冷却材の種類 O = 鉱油 · L = 低引火性液体 · K = 耐火性合成油 · G = ガス
2nd 内部冷却材の循環 N = 自然対流 · F = 強制循環(ポンプ) · D = 方向性強制(油を巻線に導く)
3rd 外部冷却材の種類 A = 空気 · W = 水
4th 外部冷却材の循環 N = 自然(ファンなし) · F = 強制(ファンまたはポンプ)

例の解読: ONAN = 油自然 / 空気自然(ファンなし)。 ONAF = 油自然 / 空気強制(ラジエーターにファン)。 OFAF = 油強制 / 空気強制(ポンプ+ファン)。 ODAF = 油方向性強制 / 空気強制(油を巻線に直接ポンプで送る)。

ONAN — 自然対流、可動部品なし

ONAN冷却では、巻線とコアで発生した熱が周囲の油に伝達されます。熱い油は浮力で上昇し、外部ラジエーターを循環し、自然空気流で冷却され、タンクに戻ります。ファンもポンプもありません。

静音運転

ファンがないため、機械的な騒音はゼロです。住宅地、病院、または騒音に敏感な場所の近くで好まれます。

補助電源不要

冷却は完全にパッシブ — ファン電源供給不要、ファン故障モードなし。

最小限のメンテナンス

冷却システムに可動部品はありません。保守は油の状態監視に限定されます。

実証済みの信頼性

ONANは、世界の配電用変圧器で最も広く採用されている冷却方式です。

ONAF — 強制空冷、同一タンクでより高い定格

ONAF変圧器は、ラジエーターに取り付けられたファンを使用して冷却面に強制的に空気を流します。これにより、オイルからの熱除去速度が向上し、同一のタンクと有効部分でより高い定格出力で動作できるようになります。または、より高い周囲温度でも全定格を維持できます。

より高いkVA / MVA定格

ONAN/ONAF定格の変圧器は、例えばONANで100%、ONAFで125%の負荷を処理できます。ファンが熱的な余裕を追加します。

よりコンパクトな設置面積

特定のkVA定格に対して、ONAFユニットはONANよりも小さなタンクを使用できます。これはスペースが限られた変電所で有用です。

ファンの騒音

ファンは機械的および空力的な騒音を発生します。騒音レベルはサイト要件に対して確認する必要があります。

ファンのメンテナンス

ファンモーターとベアリングは定期的な点検と最終的な交換が必要です。通常は5~10年ごとです。

ONANで十分な場合

  • 穏やかな気候で約10 MVAまでの定格
  • 周囲温度 ≤ 40°C(IEC標準参照)または月平均 ≤ 35°C
  • サイト標高 ≤ 1000 m(IEC標準参照標高)
  • 完全なONANタンクサイズに対応できるスペースがある
  • 騒音に敏感な設置でファンを避けなければならない
  • ファンモーターのメンテナンスが困難な遠隔地

ONAFが必要な場合

  • 周囲温度が常に40°Cを超える場合 — 変圧器は定格を下げるか、ONAFを指定して全出力を維持する必要があります
  • スペースが制限された変電所で、より大きなONANユニットよりも小さなONAFタンクの方が実用的
  • 重負荷率と限られた変圧器の余裕
  • 二重定格が必要:通常負荷時はONANで動作し、ピーク負荷時にファンをオンにする
  • ONANだけでは熱を十分に除去できない高いMVA定格(10~15 MVA以上)

高温気候 — 中東、アフリカ、東南アジア

IEC 60076-2は、変圧器の最大周囲温度を40°C、年間平均を20°Cと規定しています。中東、サハラ以南のアフリカ、東南アジアの多くのサイトでは、これらの制限を定期的に超え、夏季には周囲温度が45~50°Cに達します。

周囲温度50°Cでは、40°C用に設計されたONAN変圧器は定格を下げる必要があります(設計により、定格周囲温度を超える1°Cあたり通常1~1.5%)。代替案は次のとおりです:(1) ONANユニットを大型化する、(2) 強制冷却で定格出力を維持するためにONAFを指定する、(3) より高い周囲温度に明示的に定格された変圧器を指定する。仕様書には必ず最大周囲温度と年間平均温度を明記してください。

冷却方式比較表

方式 冷却媒体 循環 ファン 代表的な範囲 相対コスト 騒音 メンテナンス
ONAN 鉱油 自然 なし ≤ 10 MVA 最低 無音 最低 — 油点検のみ
ONAF 鉱油 自然 あり 1–63 MVA 低~中 低~中 ファンモーター/ベアリングのメンテナンス
OFAF 鉱油 強制(ポンプ) あり 10–300 MVA より高い 中程度 ファン+油ポンプのメンテナンス
AN / AF 空気(乾式) 自然 / 強制 任意 ≤ 2.5 MVA 標準 中~高 低~中 巻線点検; 油なし

AN = 乾式自然空冷(油なし)。AF = 乾式強制空冷(ファン)。IEC 60726 が乾式変圧器を規定。

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設置場所の周囲温度、標高、定格をお知らせください。プロジェクトに最適な冷却クラスをご提案します。

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クイックリファレンス

ONAN
油自然循環・空気自然対流 — ファンなしのパッシブ冷却
ONAF
油自然循環・空気強制対流 — ラジエーターにファン搭載
OFAF
油強制循環・空気強制対流 — ポンプ+ファン
ODAF
油強制指向循環・空気強制対流 — 油を巻線に導く
AN
乾式・自然空冷 — ファンなし、油なし
AF
乾式・強制空冷 — ファン追加

ONANまたはONAF — 両方対応可能

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