Охлаждающие устройства

Опубликовано: 5 Февраль 2011

радиаторы трансформатора

Охлаждающие устройства предназначены для отвода тепла, выделяющегося в трансформаторе при его работе, в окружающую среду. Без таких устройств невозможна длительная работа трансформатора, так как бумажная изоляция подвержена износу (старению) при недопустимом превышении температуры. Если в трансформаторах малой мощности (I и II габаритов) для отвода тепла достаточен гладкий бак или бак с трубчатыми радиаторами, то для отвода тепла трансформаторов средних или больших мощностей требуется сложная система охлаждения.
Циркуляция масла в трансформаторе может быть естественной или принудительной. При естественном охлаждении масло, нагреваясь от обмоток и магнитопровода, поднимается и растекается под крышкой по направлению к стенкам бака, а затем, соприкасаясь со стенками бака и отдавая им тепло, поступает в нижнюю часть бака трансформатора. Для отвода значительного количества тепла, выделяющегося в трансформаторах большой мощности, требуется повышение эффективности работы системы охлаждения. Поэтому эффективный теплосъём возможен только благодаря принудительной циркуляции охлаждающих сред (воздуха, масла и воды). Движение охлаждающих сред достигается с помощью вентиляторов (движение воздуха), маслонасосов (движение масла) и водяных насосов (установленных в системе централизованного водоснабжения). С помощью маслонасосов горячее масло отсасывается из верхней части бака и после охлаждения в системе охлаждения подаётся в нижнюю часть бака.
В трансформаторах III габарита и выше по мере роста мощности применяют следующие системы охлаждения:
естественное масляное охлаждение (типа М) радиаторами, установленными в большинстве случаев на стенке бака, с естественной циркуляцией масла;
масляно-дутьевое охлаждение (типа Д) радиаторами, установленными на стенке бака и обдуваемыми вентиляторами, при естественной циркуляции масла;
масляно-дутьевое охлаждение охладителями, установленными на баке и обдуваемыми мощными вентиляторами, с принудительной циркуляцией масла, создаваемой масляными насосами (типа ДЦ);
масляно-водяное охлаждение отдельно установленными колонками, в которых масло охлаждается водой, с циркуляцией масла, создаваемой масляными насосами (типа Ц);
система охлаждения с направленным потоком масла в обмотках трансформаторов (НДЦ, НЦ).
Основными комплектующими узлами таких систем охлаждения являются маслонасос, маслоохладитель, вентилятор (отсутствует в случае водяного охлаждения) и адсорбер.
Маслоохладители могут навешиваться на стенку бака или располагаться вблизи трансформатора, объединёнными в группы (типа ГОУ) на собственном фундаменте. Как правило, систему охлаждения типа ГОУ используют в тех случаях, когда охладители не могут расположиться на стенке бака трансформатора.
Система ГОУ связана двумя маслопроводами с баком трансформатора. При навесной системе вибрация работающих насосов и вентиляторов передаётся на стенку бака. Поэтому у трансформаторов раннего выпуска, имеющих быстроходные вентиляторы (1500 об/мин), вибрация настолько усиливалась, что были случаи нарушения сварных швов, и это приводило к течи масла из бака и к отключению трансформатора. В современных конструкциях применяются тихоходные вентиляторы (750 об/мин), и поэтому нет опасности повреждения сварных мест на баке трансформатора.
Подача масла от охладителей производится, как правило, в промежуток между стенкой бака и активной частью. Однако в ряде конструкций для повышения эффективности теплосъёма и тем самым исключения перегревов отдельных элементов активной части масло подаётся направленно в обмотку. В этом случае в нижней части трансформатора (бака) маслосистема связана бакелитовым патрубком с нижней ярмовой изоляцией обмотки. Такая система циркуляции масла более эффективна, но вместе с тем при этом резко возрастает степень опасности перегревов при внезапном аварийном прекращении движения масла. При такой конструкции при прекращении движения масла трансформатор нести нагрузку не может. В противоположность направленной системе охлаждения трансформаторы с подачей масла в бак могут непродолжительно работать при прекращении движения масла. Такая система более надёжна и в другом отношении: при повреждении маслонасосов продукты разложения масла и истирания подшипников не попадают непосредственно в обмотку и не перекрывают изоляционные промежутки, снижая прочность изоляции. Поэтому при разработке конструкции новых трансформаторов направленную систему циркуляции масла применяют в крайних случаях и обязательно вместе с экранированными маслонасосами и фильтром тонкой очистки.
Существенными недостатками систем ДЦ и НДЦ являются:
неравномерное распределение потоков масла и воздуха через отдельные насосы и вентиляторы;
невозможность плавного регулирования и соответственно невозможность поддержания оптимального количества прокачиваемого масла и температуры его верхних слоёв.
Попытка увеличить плавность регулирования приводит к усложнению схем управления, увеличению числа коммутационных аппаратов и уменьшению их ресурса. Эти недостатки (особенно первый) обусловливают повышенные затраты электроэнергии в системе охлаждения и повышенный износ подвижных механических частей. В этой же статье предлагается для исключения указанных недостатков оснастить вентиляторы и насосы системы охлаждения регулируемым электроприводом.
Одним из отечественных масляных насосов, применяемых в системе охлаждения силовых трансформаторов, является масляный насос типа АНМТ100/8 — продукция завода «Агрегат» (г. Москва).

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: ,

Оставить отзыв