Wat is beter: transformatoren met olie-stimules of droge type?

Core Technology & Cooling

Olie-stimuleerde transformatoren : Deze gebruiken zeer verfijnde minerale of soms biologisch afbreekbare olie als zowel een isolerend medium als een koelvloeistof. Wikkelingen en kern zijn ondergedompeld in de olietank. Warmte gegenereerd door verliezen wordt overgebracht naar de olie, die circuleert (vaak geholpen door vinnen, radiatoren of pompen) en warmte naar de omringende lucht verwijdert.
Transformatoren van het droge type: deze gebruiken vaste isolatiematerialen (epoxyhars, vacuümdruk geïmpregneerd (VPI) vernis, gegoten hars) voor wikkelingsisolatie en vertrouwen alleen op omgevingslucht voor koeling. Koeling wordt bereikt door natuurlijke convectie of geforceerde lucht (fans).
Belangrijkste vergelijkingsfactoren

Veiligheid en brandrisico:

Droogtype: een primair voordeel. Zonder ontvlambare vloeistof is het brandrisico aanzienlijk lager. Ze produceren minimale rook als ze oververhit zijn. Dit maakt hen de verplichte keuze voor installaties binnenshuis in de buurt van bezette ruimtes, brandgevoelige gebieden (ziekenhuizen, scholen, hoogbouw, tunnels, mijnen), of waar brandcodes strikt brandbare materialen beperken.
Olie-onderdompeld: bevat grote hoeveelheden brandbare olie. Hoewel moderne ontwerpen drukverhoudingsapparaten omvatten, brandwerend vloeistoffen bestaan en ernstige fouten zeldzaam zijn, vereist het inherente brandgevaar insluitsystemen (dijken) voor gebruik binnenshuis en beperkt de plaatsing in kritieke veiligheidsgebieden. Buiteninstallaties verminderen dit risico aanzienlijk.
Milieuoverwegingen en locatie:
Wat is betere olie ondergedompeld of droge transformator?

Droogtype: ideaal voor binneninstallatie door een nul risico op olielekken verontreinigende vloeren of grondwater. Ze verdragen stoffige of mild vervuilde omgevingen goed, afhankelijk van hun IP -rating (Ingress Protection) (bijv. IP20 voor schone binnen, IP54 voor stof/vocht). Kan direct in het laadcentrum worden geïnstalleerd. Gevoelig voor overmatig vocht tenzij speciaal ingekapseld.
Olie-onderdompeld: voornamelijk ontworpen voor buiteninstallatie (kussen gemonteerd, onderstations) waar olie-insluiting eenvoudiger is en het brandrisico lager is. Gebruik binnenshuis vereist brandwerende kluizen met insluitingssystemen, waardoor de kosten en ruimtevereisten worden verhoogd. Het risico op bodem/waterbesmetting bestaat als er lekken optreden (beperkt door minder toxische vloeistoffen te gebruiken). Over het algemeen robuuster tegen tijdelijke binnendringen van vocht.
Onderhoudsvereisten:

Olie-onderdompeld: vereisen regelmatige monitoring en onderhoud van de olie (bemonstering, testen op diëlektrische sterkte, vocht, opgeloste gassen) en het koelsysteem. Potentiële behoefte aan oliefiltratie/vervanging gedurende zijn zeer lange levensduur. Lekinspecties zijn cruciaal.
Droogtype: vereisen over het algemeen minder intensief onderhoud. Primaire focus ligt op het schoon houden van koelopeningen en zorgen voor voldoende ventilatie. Er is geen olietesten of hantering nodig. Visuele inspecties en periodieke controles van verbindingen/behuizingen volstaan in de meeste omgevingen.
Efficiëntie, verliezen en kosten:

Efficiëntie: beide typen kunnen vergelijkbare hoog rendementsniveaus bereiken (bijvoorbeeld voldoen aan DOE 2016 of soortgelijke normen), vooral bij middelgrote tot grote vermogensbeoordelingen. Historisch gezien hadden olietransformatoren een lichte rand bij zeer hoog vermogen (> 10 mVa), maar moderne zeer efficiënte droge-types hebben deze kloof grotendeels gesloten voor typische verdelingsclassificaties. Specifieke efficiëntie moet model tot model worden vergeleken.
Eerste kosten: Transformers van het droge type hebben over het algemeen een hogere initiële aankoopkosten per kVA in vergelijking met equivalente olie-darmunits, voornamelijk vanwege de kosten van gespecialiseerde vaste isolatie en de behoefte aan meer koper/ijzer om warmteafvoer te beheren zonder olie.
Levenslange kosten: het beeld keert terug bij het overwegen van de installatie- en levenscycluskosten. Droogtypen elimineren kluiskosten (voor gebruik binnenshuis) en verlagen lopende onderhoudskosten. Olietypen hebben lagere kosten vooraf, maar maken kosten voor insluiting (indien binnenshuis), mogelijk hoger onderhoud en naleving van het milieu. De totale eigendomskosten (TCO) moeten per aanvraag worden geëvalueerd.
Laadmogelijkheden en overbelasting:

Olie-onderdompeld: olie heeft een hoge thermische capaciteit, waardoor deze transformatoren aanzienlijke tijdelijke overbelastingen kunnen verwerken (meestal 150-200% voor korte periodes) effectiever. Ideaal voor toepassingen met hoge inrush -stromen of fluctuerende belastingen.
Droogtype: thermische massa is lager. Overbelastingscapaciteit is beperkter (meestal 120-150% voor korte periodes, sterk afhankelijk van ontwerp/isolatieklasse). Juiste ventilatie is van cruciaal belang om oververhitting tijdens overbelastingen te voorkomen. Gedwongen luchtkoeling (fans) kan de kortetermijncapaciteit aanzienlijk stimuleren.
Grootte, gewicht en ruis:

Olie-onderdompeld: vaak compacter per KVA-beoordeling vergeleken met droge types als gevolg van superieure warmteoverdracht via olie. Zwaarder vanwege de olie- en robuuste tankconstructie.
Droogtype: typisch groter en fysiek bulkier per KVA vanwege afhankelijkheid van luchtkoeling. Over het algemeen lichter dan met olie gevulde eenheden van vergelijkbare beoordeling (geen oliegewicht). Geluidsniveaus kunnen vergelijkbaar of iets hoger zijn, afhankelijk van de ontwerp- en koelventilatoren.
Levensverwachting:

Beide typen zijn ontworpen voor een lange levensduur, meestal van meer dan 25-30 jaar wanneer het goed wordt toegepast en onderhouden. Olie-stimules transformatoren, met ijverige olie-onderhoud, kunnen vaak meer dan 40 jaar in dienst zijn. De levensduur van het droge type wordt sterk beïnvloed door bedrijfstemperatuur en omgevingscondities (vocht, verontreinigingen).
Conclusie: de juiste tool voor de specifieke taak

Er is geen universeel "betere" transformator. De optimale keuze hangt volledig af van de beperkingen en prioriteiten van de applicatie:

Kies droge-type transformatoren wanneer:
Veiligheid is van het grootste belang (binnen, bezette gebieden, brandgevoelige locaties).
Olielekken zijn onaanvaardbaar (zorgen voor watertafel, schone kamers).
Binneninstallatie zonder kluis is gewenst/vereist.
Lagere onderhoud overhead is een belangrijke factor.
Ruimte zorgt voor hun grotere voetafdruk.
Kies met olie-stimules transformatoren wanneer:
Buiteninstallatie is haalbaar (onderstations, pool-/kussenbevestigingen).
De hoogst mogelijke overbelastingscapaciteit is nodig.
De laagste initiële aankoopkosten zijn een primaire motor (vooral voor grote beoordelingen).
Ruimtebeperkingen geven de voorkeur aan een kleinere voetafdruk per KVA.
Hare omgevingscondities (exclusief brandrisico) zijn aanwezig (robuustheid).