Podstawowe cechy grzejników transformatorowych obejmują ich konstrukcję, zasadę działania i cechy zastosowania. Ich głównym celem jest skuteczne obniżenie temperatury roboczej transformatora, zapewniając-długoterminową stabilną pracę.
Skład konstrukcyjny: Grzejniki transformatorowe składają się zazwyczaj z metalowych płyt, uszczelek, stałej ramy oraz górnego i dolnego kolektora. Posiadają wewnętrzne kanały przepływu oleju i są wyposażone w urządzenia wywołujące-turbulencje (takie jak podłużne generatory wirów lub spiralne wstęgi), aby zwiększyć efektywność wymiany ciepła. Grzejniki płytowe-są wykonane z aluminium lub miedzi, które charakteryzują się dobrą przewodnością cieplną i odpornością na korozję.
Zasada działania: Grzejnik przenosi ciepło z wnętrza transformatora do środowiska zewnętrznego poprzez naturalną konwekcję oleju lub powietrza. Kiedy olej transformatorowy krąży w wyniku różnicy temperatur, gorący olej przepływa przez chłodnicę, wymieniając ciepło z powietrzem przez metalową powierzchnię. Ochłodzony olej powraca następnie do zbiornika oleju, zapewniając ciągłe chłodzenie. Proces ten jest szczególnie typowy w systemach-samochłodzenia zanurzeniowego-w oleju (ONAN).
Klasyfikacja metod chłodzenia
Naturalne chłodzenie (ONAN): opiera się na naturalnej konwekcji oleju i powietrza i nie wymaga wentylatorów ani pomp olejowych. Charakteryzuje się prostą konstrukcją, niskim poziomem hałasu i niskimi kosztami konserwacji.
Wymuszone chłodzenie powietrzem (ONAF/OFAF): wykorzystuje wentylatory do wymuszania przepływu powietrza, znacznie poprawiając efektywność rozpraszania ciepła. Nadaje się do średnich i dużych transformatorów.
System chłodzenia wodą (OFWF): Wykorzystuje wodę jako medium chłodzące, zapewniając jeszcze wyższą wydajność rozpraszania ciepła, ale wymaga dodatkowego źródła wody. Często używany w specjalnych środowiskach.
Wymagania dotyczące wydajności i doboru: Grzejniki należy dostosować w oparciu o moc transformatora, poziom napięcia i środowisko pracy. Na skuteczność odprowadzania ciepła wpływa wysokość montażu, rezystancja obiegu oleju i temperatura otoczenia. Przyjazne dla środowiska i lekkie konstrukcje stają się trendami branżowymi, kładącymi nacisk na oszczędność energii, redukcję hałasu oraz ulepszenia materiałów i procesów.
Zalety i ograniczenia: Naturalne chłodzenie oferuje prostą konstrukcję, wysoką niezawodność i niskie zużycie energii, ale jego zdolność rozpraszania ciepła jest ograniczona. Nadaje się do małych i średnich-transformatorów o mocy 31500 kVA i mniejszej. Sprzęt-o dużej mocy wymaga wymuszonego chłodzenia, aby uniknąć przegrzania i skrócenia żywotności.
