Les caractéristiques de base des radiateurs à transformateur comprennent leur conception structurelle, leur principe de fonctionnement et leurs caractéristiques d'application. Leur objectif principal est de réduire efficacement la température de fonctionnement du transformateur, garantissant ainsi un fonctionnement stable à long terme.
Composition structurelle : les radiateurs à transformateur sont généralement constitués de plaques métalliques, de joints, d'un cadre fixe et de collecteurs supérieur et inférieur. Ils disposent de canaux d'écoulement d'huile internes et sont équipés de dispositifs induisant des turbulences (tels que des générateurs de vortex longitudinaux ou des rubans en spirale) pour améliorer l'efficacité de l'échange thermique. Les radiateurs à plaques courants-sont fabriqués en aluminium ou en cuivre, qui ont une bonne conductivité thermique et une bonne résistance à la corrosion.
Principe de fonctionnement : Le radiateur transfère la chaleur de l’intérieur du transformateur vers l’environnement extérieur par convection naturelle de l’huile ou de l’air. Lorsque l'huile du transformateur circule en raison des différences de température, l'huile chaude s'écoule à travers le radiateur, échangeant de la chaleur avec l'air à travers la surface métallique. L'huile refroidie retourne ensuite au réservoir d'huile, assurant un refroidissement continu. Ce processus est particulièrement typique dans les systèmes de refroidissement automatique immergés dans l'huile (ONAN).
Classification des méthodes de refroidissement
Refroidissement naturel (ONAN) : repose sur la convection naturelle de l'huile et de l'air, ne nécessitant ni ventilateurs ni pompes à huile. Il présente une structure simple, un faible bruit et de faibles coûts de maintenance.
Refroidissement par air forcé (ONAF/OFAF) : utilise des ventilateurs pour forcer le flux d'air, améliorant considérablement l'efficacité de la dissipation thermique. Convient aux transformateurs de taille moyenne à grande.
Système de refroidissement par eau (OFWF) : utilise l'eau comme moyen de refroidissement, offrant une efficacité de dissipation thermique encore plus élevée, mais nécessite une source d'eau supplémentaire. Souvent utilisé dans des environnements spéciaux.
Exigences de performances et de sélection : les radiateurs doivent être personnalisés en fonction de la capacité du transformateur, du niveau de tension et de l'environnement de fonctionnement. Leur efficacité de dissipation thermique dépend de la hauteur d’installation, de la résistance du circuit d’huile et de la température ambiante. Les conceptions légères et respectueuses de l'environnement deviennent des tendances de l'industrie, mettant l'accent sur les économies d'énergie, la réduction du bruit et la mise à niveau des matériaux et des processus.
Avantages et limites : Le refroidissement naturel offre une structure simple, une fiabilité élevée et une faible consommation d'énergie, mais sa capacité de dissipation thermique est limitée. Il convient aux transformateurs de petite à moyenne taille-de 31 500 kVA et moins. Les équipements à haute-puissance nécessitent un refroidissement forcé pour éviter la surchauffe et une durée de vie réduite.
