Охлаждение трансформаторов ONAN и ONAF — пояснение кода охлаждения по IEC

Техническое руководство

ONAN против ONAF: охлаждение трансформатора

ONAN основан на естественной конвекции масла и естественном движении воздуха — без вентиляторов, без движущихся частей. ONAF добавляет вентиляторы к радиаторам, увеличивая рассеивание тепла и позволяя получить более высокую номинальную мощность из того же бака. Правильный выбор зависит от температуры окружающей среды, профиля нагрузки и ограничений площадки.

Код охлаждения по МЭК — что означает каждая буква

МЭК 60076-2 определяет охлаждение трансформатора с помощью четырехбуквенного кода. Каждая позиция буквы имеет определенное значение:

Позиция Значение Варианты букв
1st Тип внутреннего охладителя O = минеральное масло · L = жидкость с низкой воспламеняемостью · K = огнестойкий синтетический материал · G = газ
2nd Циркуляция внутреннего охладителя N = естественная конвекция · F = принудительная циркуляция (насос) · D = направленная принудительная (масло направляется к обмоткам)
3rd Тип внешнего охладителя A = воздух · W = вода
4th Циркуляция внешнего охладителя N = естественная (без вентиляторов) · F = принудительная (вентиляторы или насосы)

Примеры расшифровки: ONAN = масло естественное / воздух естественный (без вентиляторов). ONAF = масло естественное / воздух принудительный (вентиляторы на радиаторах). OFAF = масло принудительное / воздух принудительный (насос + вентиляторы). ODAF = масло направленное принудительное / воздух принудительный (масло подается насосом непосредственно к обмоткам).

ONAN — естественная конвекция, без движущихся частей

При охлаждении ONAN тепло, выделяемое в обмотках и сердечнике, передается окружающему маслу. Горячее масло поднимается за счет выталкивающей силы, циркулирует через внешние радиаторы, охлаждается естественным потоком воздуха и возвращается в бак. Никаких вентиляторов, никаких насосов.

Бесшумная работа

Отсутствие вентиляторов означает нулевой механический шум. Предпочтительно рядом с жилыми районами, больницами или местами, чувствительными к шуму.

Отсутствие вспомогательного питания

Охлаждение полностью пассивное — не требуется питание вентиляторов, нет режимов отказа вентиляторов.

Минимальное обслуживание

В системе охлаждения нет движущихся частей. Обслуживание ограничивается контролем состояния масла.

Проверенная надежность

ONAN — наиболее широко применяемый класс охлаждения для распределительных трансформаторов в мире.

ONAF — принудительное воздушное охлаждение, более высокая номинальная мощность в том же баке

Трансформаторы ONAF используют вентиляторы, установленные на радиаторах, для принудительного обдува охлаждающих поверхностей. Это увеличивает скорость отвода тепла от масла, позволяя тому же баку и активной части работать с более высокой номинальной выходной мощностью — или сохранять полную номинальную мощность при более высоких температурах окружающей среды.

Более высокая номинальная мощность в кВА/МВА

Трансформатор с номиналом ONAN/ONAF может нести, например, 100% при ONAN и 125% при ONAF — вентиляторы добавляют тепловой запас.

Более компактная площадь основания

Для заданной номинальной мощности в кВА блок ONAF может использовать бак меньшего размера, чем ONAN — полезно в стесненных подстанциях.

Шум вентиляторов

Вентиляторы создают механический и аэродинамический шум. Уровни шума необходимо проверять на соответствие требованиям площадки.

Обслуживание вентиляторов

Двигатели и подшипники вентиляторов требуют периодического осмотра и, в конечном итоге, замены — обычно каждые 5–10 лет.

Когда ONAN достаточно

  • Номинальные мощности до приблизительно 10 МВА в умеренном климате
  • Температура окружающей среды ≤ 40°C (стандартный эталон IEC) или ≤ 35°C среднемесячная
  • Высота площадки над уровнем моря ≤ 1000 м (стандартная эталонная высота IEC)
  • Доступно пространство для полного размера бака ONAN
  • Чувствительная к шуму установка, где необходимо избегать использования вентиляторов
  • Удаленные площадки, где затруднено обслуживание двигателей вентиляторов

Когда требуется ONAF

  • Температура окружающей среды постоянно превышает 40°C — трансформатор должен быть понижен в номинале или указан ONAF для поддержания полной выходной мощности
  • Ограниченная площадь подстанции, где бак ONAF меньшего размера более практичен, чем более крупный блок ONAN
  • Высокий коэффициент нагрузки и ограниченный запас по превышению размера трансформатора
  • Требуется двойной номинал: работа ONAN при нормальной нагрузке, включение вентиляторов для пиковых нагрузок
  • Более высокие номинальные мощности в МВА (выше 10–15 МВА), где только ONAN не может достаточно быстро отводить тепло

Климат с высокой температурой окружающей среды — Ближний Восток, Африка, Юго-Восточная Азия

IEC 60076-2 оценивает трансформаторы при максимальной температуре окружающей среды 40°C и среднегодовой температуре 20°C. Многие площадки на Ближнем Востоке, в странах Африки к югу от Сахары и Юго-Восточной Азии регулярно превышают эти пределы, при этом температура окружающей среды достигает 45–50°C в летние месяцы.

При температуре окружающей среды 50°C трансформатор ONAN, рассчитанный на 40°C, должен быть понижен в номинале (обычно на 1–1,5% на каждый °C выше номинальной температуры окружающей среды, в зависимости от конструкции). Альтернативы: (1) увеличить размер блока ONAN, (2) указать ONAF для поддержания номинальной выходной мощности за счет принудительного охлаждения, или (3) указать трансформатор, рассчитанный явно на более высокую температуру окружающей среды. Всегда указывайте максимальную температуру окружающей среды и среднегодовую температуру в вашей спецификации.

Сравнительная таблица режимов охлаждения

Режим Охлаждающая среда Циркуляция Вентиляторы Типичный диапазон Относительная стоимость Шум Обслуживание
ONAN Минеральное масло Естественная Нет ≤ 10 MVA Самая низкая Бесшумный Самая низкая — только проверка масла
ONAF Минеральное масло Естественная Да 1–63 MVA Низкая–средняя Низкая–средняя Обслуживание вентилятора/подшипников
OFAF Минеральное масло Принудительная (насос) Да 10–300 MVA Выше Средний Обслуживание вентиляторов + масляного насоса
AN / AF Воздух (сухого типа) Естественная / принудительная Необязательно ≤ 2.5 MVA типично Средняя–высокая Низкий–средний Осмотр обмоток; без масла

AN = естественное воздушное охлаждение сухого типа (без масла). AF = сухой тип с принудительным воздухом (вентиляторы). IEC 60726 регулирует трансформаторы сухого типа.

Нужна помощь в выборе класса охлаждения?

Сообщите нам температуру окружающей среды на объекте, высоту над уровнем моря и номинальные параметры — мы порекомендуем подходящий класс охлаждения для вашего проекта.

Запросить котировку Технический вопрос

Быстрая справка

ONAN
Масло естественное, воздух естественный — пассивное охлаждение, без вентиляторов
ONAF
Масло естественное, воздух принудительный — вентиляторы на радиаторах
OFAF
Масло принудительное, воздух принудительный — насос + вентиляторы
ODAF
Масло направленное принудительное, воздух принудительный — масло направляется к обмоткам
AN
Сухой тип, естественный воздух — без вентиляторов, без масла
AF
Сухой тип, принудительный воздух — добавлены вентиляторы

Академия трансформаторов

Путь обучения

Начните с основ на простом английском, затем переходите к RFQ, тестированию, стандартам, охлаждению и инструментам-калькуляторам.

ONAN или ONAF — мы поставляем оба варианта

Сообщите нам температуру окружающей среды и номинальные параметры

Укажите условия на вашем объекте в запросе предложения, и мы настроим подходящий класс охлаждения для среды вашего проекта.