Маслонаполненные трансформаторы – проверенная временем надежность

Опубликовано: 24 Ноябрь 2014

Доказанная надежность

Как известно, это наиболее распространенный тип трансформаторов, применяемых для распределения электроэнергии. Это самый важный компонент, который можно найти в системах энергообеспечения в любой стране мира. И хотя изолирующее масло представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость, надежность маслонаполненных трансформаторов была доказана многолетним опытом систем поставки электроэнергии, в которых одним из наиболее важных аспектов является безопасность поставки электричества.
Однако минеральное масло все же воспламеняется, и хотя большинство отказов происходит внутри обмоток трансформатора, результатом чего является лишь электрический разряд в масле, тем не менее, существует возможность возгорания, особенно, когда электрический разряд происходит непосредственно под поверхностью масла.
В связи с этим распределительные трансформаторы, заполненные маслом, обычно устанавливаются вне зданий, и либо окружаются изгородью, либо размещаются в отдельных кирпичных строениях, чтобы персонал имел к ним как можно меньше доступа.
Когда трансформаторы, заполненные минеральным маслом, устанавливаются в жилых районах, обычно применяются определенные меры безопасности. Это могут быть защитные стены, дренажные каналы, или автоматическое оборудование пожаротушения. Однако дополнительные затраты, требуемые для проведения работ гражданского строительства, могут сделать установку трансформатора с минеральным маслом экономически невыгодной.
В таких случаях, для установки часто выбираются трансформаторы сухого типа, или трансформаторы, заполненные жидкостью с высокой температурой возгорания.
Целостность системы изолирования трансформатора, заполненного маслом, частично зависит и от состояния масла. Наиболее распространенной практикой, принятой в большинстве сетей снабжения электроэнергией во всем мире, является предоставление трансформаторам возможности "дышать" естественным образом, когда изолирующая жидкость расширяется и сжимается в соответствие с нагрузкой.
Также признано, что некоторые формы защитных систем, предотвращающих загрязнение изолирующей жидкости частицами пыли из воздуха, обеспечивают определенное увеличение срока службы изоляции, особенно в тех случаях, когда коэффициенты нагрузки высоки.

маслонаполненный трансформатор
Рисунок 1 – Заполненный минеральным маслом трансформатор с баком расширителя

Простейшей формой такой защитной системы, которая вполне адекватна для большинства распределительных трансформаторов мощностью не выше 500 кВА, установленных по всему миру в зонах умеренного климата, является поглотитель влаги, выполненный из силикагеля. В таких системах, воздух, поступающий в емкость трансформатора во время снижения нагрузки, проходит через масляную ванну, чтобы снизить количество содержащихся в нем частиц, а затем пропускается через кристаллы силикагеля для удаления из него влаги. Существенным требованием для работы таких систем является поддержание кристаллов силикагеля сухими, и их своевременная замена, когда их цвет меняется с голубого на розовый.
Вероятно, наиболее распространенной формой систем защиты масла является емкость расширителя масла, используемая для его расширения. Расширитель представляет собой маслосборник, в котором задерживается большинство частиц, загрязняющих воздух (показан на рисунке 1).
Самым очевидным способом избавления масла от загрязнения, служит герметизация емкости трансформатора от окружающего воздуха. При этом трансформатор должен быть сконструировать таким образом, чтобы выдерживать давление, создаваемое расширяющимся жидким охладителем (Рисунок 2). Из-за того, что газ растворяется в масле, такое давление никогда не становится слишком высоким, и редко превышает 0.432 кг/см2, при стабильных условиях нагрузки.
Было разработано специальное оборудование, которое автоматически складывает и сваривает стальные пластины в глубокие складки для образования гофрированных боковых поверхностей емкости трансформатора. Его применение позволило увеличить эффективность затрат на производство таких гофрированных трансформаторов. Стальные пластины обычно имеют толщину от 1.2 до 1.5 мм, что позволяет получать легкую и компактную емкость. Механическая прочность такой емкости обеспечивается близко расположенными складками.

Два трансформатора на 1250 кВА

Рисунок 2 – Два трансформатора на 1250 кВА, охлаждаемые маслом. Каждый трансформатор оборудован поддоном для сбора масла. Оба трансформатора укомплектованы обеспечивающей оптимальную защиту системой DMCR (реле обнаружения, измерения и управления).

Такой метод позволяет охлаждать трансформатор мощностью до 500 кВА при помощи пластин, имеющих ширину до 2000 мм и глубину в 400 мм. Но в целом, его применение ограничено распределяющими трансформаторами мощностью до 1600 кВА.
Способность гофрированных панелей изгибаться дала возможность разработать полностью герметичную конструкцию гофрированной емкости. В этом случае емкость заполняется полностью, а расширение жидкости обеспечивается гибкостью стенок емкости. Жидкость внутри трансформатора не имеет контакта с атмосферой, что способствует сохранению системы изоляции трансформатора, и снижает требования к обслуживанию.
Гофрированная конструкция емкости трансформатора используется более 30 лет, и заслужила репутацию надежного варианта конструкции емкости трансформатора.

Ещё по теме:

Оставить отзыв