Трансформаторное масло

Опубликовано: 18 Июль 2011

маслонаполненный трансформатор с расширителем

Кроме отвода тепла, возникающего из-за потерь в трансформаторе, трансформаторное масло также играет роль изолирующей среды с высокой диэлектрической прочностью, в которую погружены сердечник и обмотки. Это позволяет трансформаторам быть более компактными, что снижает их цену. Изолирующее масло в хорошем состоянии будет выдерживать намного большее напряжение на соединениях внутри бака трансформатора, нежели воздух. Если в баке будет только воздух, дуга будет образовываться между внутренними элементами, находящимися под напряжением на том же расстоянии при более низком напряжении. Кроме того масло отводит тепло от элементов находящихся под током намного лучше чем воздух.

С течением времени при нормальной работе масло теряет свои свойства из-за повышенной температуры и загрязняющих веществ. Масло не может поддерживать высокую диэлектрическую прочность, когда оно не защищено от воздуха или влаги. Диэлектрическая прочность снижается вместе с поглощением влаги и кислорода. Эти примеси также разрушают бумажную изоляцию. По этой причине пытаются предотвратить контакт масла с воздухом, особенно в трансформаторах больших габаритов. Использование герметичного бака трансформатора является непрактичным из-за изменения давления, которое происходит из-за термического расширения и сжатия изоляционного масла. Обычные системы герметизации масляных трансформаторов представляют собой расширительный бак с гибкой диафрагмой или эластичный баллон или систему с инертным газом(азотом) находящимся при повышенном давлении. Повышающие трансформаторы обычно покупаются вместе с расширительными баками, в то время как более мелкие вспомогательные трансформаторы содержат сжатый азот, находящийся над маслом. Некоторые вспомогательные трансформаторы являются трансформаторами сухого типа, с естественным охлаждением или с принудительным воздушным охлаждением.

Система расширительного бака

Расширительный бак соединен посредством трубы с главный баком трансформатора, который полностью заполнен маслом. Расширительный бак также заполнен маслом и имеет расширяющийся эластичный баллон или диафрагму между маслом и воздухом, для того, чтобы предотвратить контакт масла с воздухом. На рисунке 1 показана схема системы расширительного бака (рисунок 1 это фото расширительного бака).

Расширитель трансформатора с эластичным баллоном

1 Расширитель трансформатора с эластичным баллоном

Воздух заходит или выходит из пространства над эластичным баллоном или диафрагмой в то время как уровень масла повышается или опускается при изменении температуры. Воздух обычно поступает и выходит через воздушный фильтр типа влагопоглатителя, в котором периодически должен меняться наполнитель. Основные части системы –  расширительный бак, мочевого баллон или диафрагма, поглотитель влаги из воздуха, выпускные клапаны, датчик уровня масла и сигнализация выключателя. Вентиляционные клапаны используются для удаления воздуха из системы при заполнении блока с маслом. Манометр уровня жидкости показывает необходимость доливки или удаления трансформаторного масла для поддержания должного уровня масла и допустимого изгиба диафрагмы.

Маслонаполненная система с инертными газами

Герметичный масляный трансформатор снабжен системой инертного газа. В этом случае в баке создается некоторое давление инертным газом, например, азотом. Основной бак с азотной подушкой над зеркалом масла под крышкой трансформатора снабжен манометром. ( рис. 2). Поскольку вся система спроектирована таким образом, чтобы исключить попадание воздуха, она должна работать с давлением выше атмосферного в газовом слое над поверхностью масла, иначе, возможно проникновение воздуха в случае утечки. В меньших стационарных системах нет прикрепленных азотных баков для автоматического добавления газа, обычно, азот добавляют ежегодно осенью, поскольку бак втягивает частичный вакуум из-за прохладной погоды. Избыточный газ выбрасывается каждое лето, когда увеличиваются нагрузки и поднимается температура. Некоторые системы спроектированы так, чтобы азот из герметичных баков подавался автоматически (рис. 2), когда давление опускается ниже установленного уровня. Необходимое рабочее давление от 0.5 до 5 фунтов силы на кв. дюйм (psi) достигается в азотной подушке, чтобы исключить доступ воздуха. Такая система включает азотный цилиндр; трех-ступенчатый редукционный клапан; датчики повышения/понижения давления; сигнальную систему; спускной кран; клапан сброса давления; необходимые соединительные трубы.

Маслонаполненная система с азотом

2 Маслонаполненная система с азотом

Функция трехступенчатого, автоматического редукционного клапана состоит в том, чтобы снижать давление полости с азотом для обеспечения пространства поверх масла, поддерживая давление от 0,5 до 5 пси. Манометр высокого давления обычно варьируется в пределах от 0 до 4,000 пси и показывает давление полости с азотом. Обычно манометр низкого давления варьируется в пределах примерно от -5 до +10 пси и показывает давление азота поверх трансформаторного масла. В некоторых системах манометр оборудован высоким и низким контрольным переключателем давления для предупреждения, когда давление газа достигает отклоняющегося от нормы объема. Манометр высокого давления может быть оборудован датчиком-сигнализатором давления для приведения в действие аварийной сигнализации, когда подача давления в цилиндре проходит на низком уровне. Масляной цилиндр и спускной дренажный клапан обеспечивают сбор и перемещение конденсата и масла из газосепаратора. Предохранительный клапан открывается и закрывается для прохода газа из трансформатора и тем самым ограничивает давление в трансформаторе для сохранения предельного значения.

 Когда температура в трансформаторе повышается, масло расширяется и внутреннее давление также повышается, но оно должно быть снижено. Когда температура снижается, давление также снижается, поэтому необходимо добавить азот, в зависимости от степени изменения температуры и ограничения давления системы.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: ,

Comments

One Response to “Трансформаторное масло”

Оставить отзыв