På vägen från kraftverkens generatorer till förbrukare i fastigheter och fabriker finns det mängder av transformatorer utplacerade. Transformatorerna sköter omvandlingen från en spänningsnivå till en annan i elnätet och de har en mycket viktig roll för att elförsörjning ska fungera felfritt. Transformatorerna är placerade utomhus de måste stå emot vind, regn och kyla. Även fläktarna som används för kylningen av oljekylda högkapacitetstransformatorer måste vara lika tuffa och klara av olika klimatförhållanden.
Transformatorer genererar spillvärme när de är i drift och högkapacitetstransformatorer är som regel oljekylda. Den spillvärme som alstras överförs ofta genom konvektion till ett transformatorhus som på utsidan har kylflänsar eller radiatorer som liknar värmeväxlare. Stora högkapacitets-transformatorer kräver nästan alltid ytterligare kylning och då används fläktar för att förhindra skador och störningar som kan uppstå på grund av överhettning. Fläktarna måste uppfylla speciella krav då de ska kunna stå emot tuffa och skiftande klimatförhållanden.
Fläktar som gör transformatorer energieffektiva
Transformatorapplikationen ställer betydligt fler krav på fläktarna än att de ska ha en viss luftflödeskapacitet. Egenskaper som korrosionsbeständighet även vid hög luftfuktighet, minimalt behov av underhåll och tillförlitlig funktion över en lång livslängd är också viktigt. När lasten fluktuerar är det också en stor fördel om kylkapaciteten genom fläktstyrning kan anpassas till det faktiska behovet. Att som alternativ stänga av enskilda fläktar när transformatorn är i partiell belastning kan utgöra en risk eftersom det kan uppstå oförutsedda "hot spots" på värmeväxlare.
Genom fläktstyrning är det möjligt att göra betydande energibesparingar. ebm-papst EC-fläktar med integrerad styrelektronik hjälper till att göra transformatorer energieffektiva och även tysta vilket är en stor fördel när transformatorerna är placerade i, eller i närheten av, bostadsområden.
Det är ebm-papst långsiktiga satsning på att utveckla fläktar speciellt för transformatorer (bild 2) som gett företaget en stark ställning inom detta marknadssegment. Fläktarna uppfyller alla krav som ställs enligt DIN EN 50216-12 ("Strömtransformator och reaktorarmaturer - Del 12: Fläktar") och de finns i storlekarna 500 mm till 1 250 mm med en luftflödeskapacitet på upp till 13 m³/s. Utvecklingen av dessa fläktar bygger på årtionden av erfarenhet och intensiv forskning som stöds av omfattande simuleringar och tester. De uppfyller också speciella krav med avseende på lång livslängd och saltbeständighet (korrosionsskyddsklass C5M enligt DIN EN ISO 12944) vilket gör att fläktarna även är lämpliga för placering i exempelvis kustområden med saltvatten som annars kan utgöra en risk för korrosion.
HyBlade ger effektiv kylning
ebm-papst axialfläktar med fläktbladet HyBlade motsvarar alla de krav som idag ställs på effektiv kylning av transformatorer. Fläktbladens hybridkonstruktion har möjliggjort en optimering av de aerodynamiska egenskaperna. Med HyBlade uppnås mycket hög verkningsgrad och låg ljudnivå samt även låg vikt. Fläktarna finns med energieffektiv EC-integralmotorer alternativt spänningsreglerbara AC-motorer. Att fläktarnas hastighet kan styras efter det aktuella kylbehovet i en transformator bidrar till att göra dem energieffektiva samtidigt som den effektiva kylningen har stor betydelse för transformatorernas livslängd. Den integrerade inloppskonan bidrar till det effektiva luftflödet och kylningen. Samtliga ingående komponenter är perfekt harmoniserade. Båda motoralternativen uppfyller kraven i Ekodesigndirektivet och den aerodynamiska utformningen bidrar till att ljudnivån blir låg.
Företag som tar steget över till ebm-papst fläktar med den beprövade GreenTech EC-teknologin tar också ett stort steg mot ökad energieffektivitet. Att fläktarna är kompletta med integrerad styrelektronik har stor betydelse för de energibesparingar som kan uppnås. Elektroniken möjliggör en kontinuerlig anpassning av fläktarnas prestanda och luftflödet till de specifika kraven i en applikation. Ett exempel är de varierande krav på kylning i transformatorer som kan uppstå under olika klimatförhållanden med stora skiftningar i temperaturer under året. Styrningarna av fläktarna kan antingen ske via 0-10 VDE (t ex oljetemperatur eller oljetrycksensor) eller digitalt med en PWM eller MODBUS-signal.
När MODBUS används kan flera fläktar enkelt kopplas samman. Detta underlättar användningen av diagnostik och övervakningsfunktioner. Fläktar som drivs parallellt gör det också möjligt att skapa fläktlösningar som blir mer ekonomiska och som får en positiv effekt på livscykelkostnaderna. För att eliminera risken för att det ska uppstå sk ”hot spots” efter att enskilda fläktar stängts av rekommenderar också ebm-papst att alla fläktar används i partiell drift. Konsekvensen är ett jämnare flöde över hela den yta som ska kylas och en positiv bieffekt är också att en fläktmotor inte värms upp för snabbt vid driftstart vilket kan ge en förlängd livslängd.
Ytterligare fördelar med partiell drift är en lägre energiförbrukning samt en lägre ljudnivå, och även att det resulterar i mindre spillvärme. Detta är särskilt värdefullt vid kylapplikationer eftersom det reducerar behovet av speciella lösningar för att avlägsna oönskad spillvärme. ebm-papst utveckling av fläktlösningar för högkapacitetstransformatorer, och även mindre transformatorer, har skett med ett globalt perspektiv för att de ska täcka ett in ett brett marknadsbehov. De fungerar med nätspänningar 200-240 V och 380 - 480 V (för 3-fas 50 Hz och 60 Hz frekvens), de uppfyller alla relevanta standarder (UL, CSA, EAC och CCC) och kraven på skyddsnivå IP55, samt den redan nämnda märkningsklassen DIN EN 50216-12.
Källa: ebm-papst
