SGOB 100kVA trafo spiraalpool pikisuunalise õlikanaliga on Hiina ekspordilahendus. See tagab suurepärase sisemise jahutuse ja ühtlase koormuse. Spiraalne mähis ja pikisuunalised õlikanalid vähendavad levialasid ja optimeerivad kaubanduslike ja tööstuslike jaotusvõrkude soojuslikku tasakaalu.
A 100kVA trafo spiraalpool pikisuunalise õlikanaligaspiraalselt keritud LV mähis ja 5 mm pikisuunalised õlikanalid vähendab seda kuuma kohta 9-12°C võrra. Kinnitatud sisseehitatud fiiberoptiliste andurite abil tehase kuumutamise ajal. Tootja Shanghai Industrial Transformer Co., Ltd.
Shanghai Industrial Transformer Co., Ltd. toodetud 12 standardse S11 100 kVA seadme (kihiga keritud, sisemiste kanaliteta) tehasekatseandmed ajavahemikus 2024. aasta jaanuarist detsembrini:
Kasutades IEEE C57.91 isolatsiooni eluea kõveraid: pideva 108°C juures on eeldatav eluiga 10-12 aastat. Temperatuuril 96°C pikeneb eeldatav eluiga 20–24 aastani. See 12 °C erinevus on spiraalse mähise projekteerimise eesmärk.
See pikisuunalise õlikanaliga 100 kVA trafo spiraalmähis asendab tavapärase kihiga keritud LV mähise spiraalkeritud disainiga. Shanghai Industrial Transformer Co., Ltd. (asutatud 2007, 40 000 m² tehas) tegelikul tootmisel töötavad koos kaks tehnilist muudatust.
Kihimähis virnastab 20-40 pööret igas horisontaalkihis. Sisemiste pöörete soojus peab enne õlini jõudmist läbima mitu vase- ja paberikihti. Spiraalmähis keerleb ühe pöörde kihi kohta spiraalselt. Iga pööre puutub otse kokku õliga kolmel küljel (ülemine, alumine ja külg). Õliga kokkupuute pindala suureneb sisemiste tehniliste arvutuste põhjal kihi mähisega võrreldes ligikaudu 35%.
Spiraalpooli iga kihi vahele sisestatakse 5 mm paksused pressplaadist kanalid (ühilduvad standardiga IEC 60641-3-1). Need kanalid kulgevad vertikaalselt kogu mähise kõrgusel. Õli siseneb põhjast, kuumutatud õli tõuseb üles, jahedam õli asendab selle. Loomulik konvektsioon loob pideva voolu läbi kanalite. Tavapärase kihiga keritud konstruktsiooni puhul on mähise sees õli seisma jäänud.
Soojus liigub kanalis vask → paber → õli. Kaugus: 1-2 mm. Tavakujunduses: vask → paber → vask → paber → vask → paber → õli. Kaugus: 8-12mm. Lühem tee pluss liikuv õli võrdub madalama mõõdetud temperatuuriga.
| Mõõtmispunkt | Kihthaav S11 (standardtoodang) |
Spiraalpool kanalitega (testimisüksus #SP240804) |
Erinevus |
|---|---|---|---|
| Õli ülemine temperatuur (termomeeter) | 78 °C | 75 °C | -3°C |
| Alumine õli temperatuur | 68°C | 68°C | 0°C |
| Väline mähispind (soojuskaamera, Fluke Ti480) | 85°C | 80°C | -5°C |
| Sisemähis (kiudoptiline, keskmiselt 3 kohta) | 101 °C | 91 °C | -10°C |
| Kuum koht (maksimaalselt 3 kiu asukohta) | 106 °C | 95°C | -11°C |
| Temperatuurigradient (mähise ülevalt alla) | 17°C | 10°C | -41% |
2024. aasta augusti tehase kuumtöötlemise ajal näitasid paagi pinna termopildid (Fluke Ti480, värvitud terase kiirgusvõime väärtuseks 0,95):
Kõik allpool olevad väärtused pärinevad spiraalse madalpingemähise võimalusega mudeli S11-M-100/10 tehase tootmisandmetest ja tüübikatsetuste aruannetest.
| Nimivõimsus | 100 kVA (pidev, 50 Hz) |
| Primaarpinge | 10 ±2×2,5% / 20 kV |
| Sekundaarne pinge | 400V / 230V kolmefaasiline |
| Vektorrühm | Dyn11 (standardne) |
| LV mähise tüüp | Spiraalhaav, üks pööre kihi kohta |
| Pikisuunalised kanalid | 6 kanalit, laius 5 mm, pressplaadi materjal vastavalt IEC 60641-3-1 |
| Koormuse kadu (mõõdetud) | 0,20 kW (tavaline vahemik 0,198–0,202) |
| Koormuskadu @75°C | 1,15 kW (mõõdetud) |
| Impedantsi pinge | 4,0% (±10%) |
| Koormuseta vool | max 1,6% (tavaline 1,5–1,55%) |
| Kogukaal (kuiv + õli) | 605 kg (õli: 120 kg mineraalõli, IEC 60296 klass) |
| Mõõdud (P × L × K) | 890 × 520 × 1140 mm (ainult paak) |
| Isolatsiooniklass | A (105 °C kuuma koha piirang, mõõdetuna maksimaalselt 95 °C juures) |
| Jahutusmeetod | ONAN (Oil Natural Air Natural) |
| Seerianumber | Ehitamise kuupäev | Sihtkoht | Hot spot temp @100% koormus | Ülemine õli temp | Fiiberoptiline asukoht (maksimaalne temp) |
|---|---|---|---|---|---|
| SP240301 | märts 2024 | Manila, Filipiinid | 94°C | 74 °C | Keskmine sisemine |
| SP240502 | mai 2024 | Jakarta, Indoneesia | 96 °C | 75 °C | Ülemine sisemine |
| SP240603 | juuni 2024 | Bangkok, Tai | 93 °C | 73 °C | Keskmine sisemine |
| SP240804 | august 2024 | Sisemine katseseade | 95°C | 75 °C | Ülemine sisemine |
| SP240905 | september 2024 | Ho Chi Minh, Vietnam | 94°C | 74 °C | Keskmine sisemine |
| SP241006 | oktoober 2024 | Lagos, Nigeeria | 96 °C | 75 °C | Ülemine sisemine |
| SP241107 | nov 2024 | Manila, Filipiinid | 93 °C | 74 °C | Keskmine sisemine |
| SP241208 | detsember 2024 | Surabaya, Indoneesia | 95°C | 75 °C | Ülemine sisemine |
| SP250109 | jaanuar 2025 | Bangkok, Tai | 94°C | 74 °C | Keskmine sisemine |
| SP250110 | jaanuar 2025 | Cebu, Filipiinid | 95°C | 74 °C | Keskmine sisemine |
| SP250211 | veebruar 2025 | Ho Chi Minh, Vietnam | 96 °C | 75 °C | Ülemine sisemine |
| SP250212 | veebruar 2025 | Jakarta, Indoneesia | 94°C | 74 °C | Keskmine sisemine |
Spiraalmähis ei ole võimalik tavalistel kihtkerimismasinatel. Shanghai Industrial Transformer Co., Ltd. opereerib kahte spetsiaalset spiraalkerimismasinat (tootja: Jiangxi Huadian, mudel: SK-1600, paigaldatud 2019 ja 2022). iga100kVA trafo spiraalpool pikisuunalise õlikanaliganõuab 45-60 minutit kerimisaega (võrreldes 20 minutiga kihtmähis tavaseadmetel). See põhjustab spiraalmähise üksuste kõrgemaid tootmiskulusid ja pikemat tarneaega.
Spiraalmähis on saadaval ainult LV mähiste jaoks (madal pinge, suur vool). Kõrgpinge mähised jäävad kihiliseks, kuna pinge pingeisolatsiooni nõuded on kriitilisemad kui HV mähiste termiline optimeerimine.
Põhineb tehase katseandmetel (august 2024), tootmispartii kirjetel (12 ühikut, märts 2024 kuni veebruar 2025) ja 23 tarnitud üksuse välitagasiside:
Määrake spiraalse mähise kujundus, kui:ümbritseva õhu temperatuur ületab regulaarselt 35°C, paigaldamine on piiratud õhuvooluga siseruumides, koormustsüklid rohkem kui kaks korda päevas või eeldatav kasutusiga ületab 15 aastat.
Määrake standardne S11 kihi kerimine, kui:ümbritsev temperatuur on pidevalt alla 30 °C, trafo on väljas hea ventilatsiooniga, eelarve on peamine piirang või paigaldamine on ajutine (vähem kui 10 aastat).
100kVA trafo spiraalpool pikisuunalise õlikanaligavähendab kuuma punkti mõõdetud temperatuuri 106 °C-lt 95 °C-ni (-11 °C), pikendab isolatsiooni hinnangulist eluiga 11-lt 22-le aastale ja lisab tootmiskuludele 8-10%. Kuuma kliimaga rakenduste puhul on tasuvusaeg vähendatud asenduskulude tõttu ligikaudu 2 aastat.
