Системы охлаждения трансформаторов

Опубликовано: 31 Декабрь 2015

Системы охлаждения трансформаторов

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
При работе трансформатора выделяются значительные тепловые потери: в магнитопроводе, связанные с перемагничивание и вихревыми токами в стали; джоулевы потери в обмотках; добавочные потери в деталях конструкции из-за вихревых токов, наведенных потоками рассеяния. Тепло, выделяющееся в проводниках обмоток и магнитопроводе, передается наружным поверхностям за счет теплопроводимости. Передача тепла от наружных поверхностей к маслу происходит путем конвекции.
Масло, нагреваясь теплом, выделившимся в обмотках и магнитопроводе, поднимается вверх, под крышку трансформатора, где оно имеет наиболее высокую температуру, Вслед поднимающемуся маслу снизу идет масло, охлажденное у стенок бака трансформатора и в радиаторах. Горячее масло сверху замыкает циркуляцию, опускаясь вниз и постепенно охлаждаясь, отдавая тепло наружным поверхностям, которые в свою очередь отдают тепло охлаждающему воздуху.
Для трансформаторов небольшой и средней мощности (до  6000 кВА) применяют систему охлаждения М с естественной циркуляцией масла и воздуха. На баке таких трансформаторов крепятся радиаторы, состоящие из коллекторов с приваренными к ним трубами.
При большой мощности периметр бака недостаточен для дальнейшего увеличения числа радиаторов, поэтому используется форсировка охлаждения. Применяется система охлаждения Д с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха с помощью вентиляторов, установленных между пучками трубок радиаторов и создающих дутье (Д) (ряс, 2.6). У самых мощных трансформаторов система охлаждения Д не может обеспечить отвода выделяющегося тепла. Поэтому переходят к системе охлаждения Ц с принудительной циркуляцией масла и воды или к системе ДЦ с принудительной циркуляцией масла и воздуха. С помощью насосов масло прокачивают через охладители, в которых оно в первом случае принудительно охлаждается водой, во втором – воздухом. Система охлаждения Ц более эффективна и применяется на ТЭС и ГЭС (рис. 7).
При включении трансформатора без охлаждения или при отключении устройства охлаждения происходят быстрое повышение температуры верхних слоев масла и нагрев отдельных деталей трансформатора, который за короткое время может достигнуть недопустимых пределов и привести к аварии. Поэтому схема управления охлаждающими устройствами типа Ц и ДЦ должна обеспечивать автоматическое включение устройств охлаждения одновременно с включением трансформатора в сеть, а также включение первой группы охладителей при достижении 75 % номинальной нагрузки и второй – при нагрузке выше 75 %. Следует отметить, что при включении трансформатора из ремонта при минусовой температуре происходит замораживание воды в маслоохладителе и включение циркуляции масла в таких случаях может привести к повреждению трансформатора.
Трансформатор масляный с принудительной циркуляцией воздуха
Рис. 6. Трансформатор масляный с принудительной циркуляцией воздуха ТД-10000/35:
1 – ввод ВН; 2 – ввод НН; 3 – ввод «0» ВН;
4 – маслоуказатель; 5 – расширитель, 6 – реле газовое; 7 — радиатор; 8 – воздухоосушитель; 9 – фильтр термосифонный; 10-доливка масла; 11 – клапан предохранительный; 12 — крышка трансформатора; 14 – электродвигатель с вентилятором

Система охлаждения трансформатора ТЦ-400000/500
Рис. 7, Система охлаждения трансформатора ТЦ-400000/500:
1 – маслопровод всасывающий; 2 – коллектор всасывающий;
3 – насосы рабочие; 4 – насос пусковой; 5 – обратный клапан,
6 – коллектор промежуточный; 7 – маслоохладитель;
8 – коллектор нагнетательный; 9 – маслопровод охлажденного масла; 10 – абсорбционный фильтр; 11 – устройство для отбора проб масла; 12 – устройство для контроля наличия масла в воде;
13 – обводный маслопровод; 14 – напор коллекторной воды;
15 – слив коллекторной воды

Для своевременного принятия мер по исправлению повреждений в системе принудительного охлаждения трансформаторы должны быть оборудованы сигнализацией о прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды, останове вентиляторов дутья, включении резервного источника питания, включении резервного охладителя, без чего эксплуатация трансформаторов не допускается.
Трансформаторы с охлаждением вида Д могут работать с отключенным дутьем, когда нагрузка меньше номинальной и температура верхних слоев масла меньше +55°, при минусовых температурах окружающего воздуха и при температуре масла не выше +45°. Дутьевое охлаждение должно включаться автоматически при достижении температуры масла +55°С или при достижении номинальной нагрузки.
Для того чтобы в системе охлаждения вида Ц в масло не попадала вода, необходимо постоянное превышение давления масла в любой точке маслоохладителя над давлением воды в статическом и динамическом режимах. Поэтому при включении трансформаторов с масловодяным охлаждением сначала включается масляный насос, затем водяной. При отключении – наоборот, сначала останавливается водяной насос, затем масляный.
Зимой перед пуском воды в охладитель необходимо прогреть масло до +15°С для предотвращения ее замерзания и повреждения труб охладителя. Кроме того, для защиты системы охлаждения зимой от замораживания спускают воду из охладителей при отключении трансформатора, утепляют ее. Целесообразно располагать охладители в помещении с положительной температурой.
При выводе трансформатора с охлаждением вида ДЦ из работы в резерв никаких операций с вентиляторами в системе охлаждения и ключами управления в шкафу управления электродвигателями производить не требуется.
При выводе трансформатора с масловодяным охлаждением (Ц) на длительный ремонт закрывают все задвижки и открывают краны для спуска воды.
Текущий ремонт систем охлаждения Д, Ц, ДЦ производят ежегодно.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки:

Оставить отзыв