Moderné transformátory suchého typu a agresívne vonkajšie faktory

Moderné suché transformátory sa vyznačujú pomerne vysokou prevádzkovou spoľahlivosťou, ale rovnako ako iné elektrické zariadenia ovplyvňujú ich životnosť vonkajšie faktory.

Agresívne faktory prostredia

Zvážte agresívne vonkajšie faktory, v dôsledku ktorých môže dôjsť k poškodeniu a poruche transformátora.

Suché transformátory podliehajú rôznym chemickým a fyzikálnym útokom v závislosti od kvality prostredia. Potenciálne nebezpečenstvá sú nasledovné:

• vlhkosť;

• fyzikálne a chemické znečistenie;

• vietor.

Skladovanie suchých transformátorov

Počas skladovania sa teplota transformátora rovná teplote okolia. Počas tohto obdobia je jeho izolácia vystavená vlhkosti: prieniku do izolácie a kondenzácii na povrchu, čo môže spôsobiť výboje ("prekrytie") pri privedení napätia. Z tohto dôvodu sa odporúča skladovať suchý transformátor pri relatívnej vlhkosti nie vyššej ako 90% a pred použitím sa uistite, že nedochádza ku kondenzácii.

Prevádzka suchých transformátorov

Suchý transformátor počas prevádzky môže byť vystavený rôznym agresívnym vplyvom.

Vysoká vlhkosť

Aj keď je prevádzková teplota cievok vyššia ako teplota okolia, veľmi vysoká vlhkosť môže spôsobiť preniknutie vlhkosti do materiálu cievky a zhoršenie izolačných vlastností.

Vodivý prach

Elektrostatické polia priťahujú prachové častice usadené na povrchu VN cievok. Tým sa znižuje odolnosť proti povrchovým zvodovým prúdom, čím sa zvyšuje pravdepodobnosť prekrytia izolácie transformátora.

Prchavé uhľovodíky: olejové výpary atď.

Na povrchu cievok sa môžu usadzovať elektrostaticky priťahované pary uhľovodíkov. Následne vplyvom teploty môžu byť uhľovodíky chemicky premenené na polovodivé alebo vodivé usadeniny. To môže spôsobiť uzavretie izolácie alebo narušenie distribúcie elektrického poľa po povrchu, čo prispieva k hromadeniu vodivého prachu.

Chemické znečistenie

Niektoré látky spôsobujú koróziu izolačných materiálov (jej rýchlosť závisí od vlhkosti a teploty) a zhoršovanie dielektrických vlastností.

Prach, piesok, soľ

Miera vplyvu týchto faktorov závisí od prítomnosti vetra. K dispozícii sú nasledujúce možnosti:

• zhoršenie elektrických parametrov: kvalita kontaktov, odolnosť proti zvodovým prúdom;

• upchatie ventilátorov;

• abrazívny účinok na povrch izolantov a zníženie povrchového odporu; • hromadenie vodivého prachu na VN cievkach;

• zablokované vetracie otvory.

Jemný prach je hygroskopický, čo ďalej prispieva k vytvoreniu vodivej vrstvy na povrchu izolantu.

Prijateľná koncentrácia

Pre transformátory suchého typu pracujúce v mestských oblastiach s priemyselnými zariadeniami alebo hustou premávkou, ako aj v oblastiach nechránených pred prachom (okrem tých, ktoré sú v blízkosti zdrojov prachu), by sa mali dodržiavať nasledujúce obmedzenia:

• relatívna vlhkosť vzduchu nie viac ako 90%;

• koncentrácia SO2 nie viac ako 0,1 mg / m3;

• koncentrácia NOx nie viac ako 0,1 mg / m3;

• koncentrácia prachu a piesku nie viac ako 0,2 mg / m3;

• koncentrácia morskej soli nie viac ako 0,3 g / m3;

Poznámka: Odporúčania sú uvedené v súlade s IEC 60721.

S prihliadnutím na tieto obmedzenia je zachovaná predpokladaná životnosť drahých transformátorov, ktorá je v desiatkach rokov.

Tepelné podmienky transformátora

Tepelný prevádzkový režim transformátora je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich starnutie izolácie a tým aj jej životnosť. Na zabezpečenie dostatočného chladenia sa odporúča dodržiavať nasledujúce podmienky bez ohľadu na veľkosť miestnosti a stupeň ochrany suchého transformátora (krytu). Tieto odporúčania platia aj pre iné typy elektrických zariadení.

Trakcia

Veľký objem priestoru nad transformátorom umožňuje lepšie prúdenie ohriateho vzduchu. Okrem toho účinnosť vetrania závisí od jeho schopnosti odvádzať vzduch z hornej časti miestnosti. Na to by mal byť vstup umiestnený čo najnižšie a výfuk čo najvyššie a na opačnej strane.

Umiestnenie prívodu vzduchu (ventilátora) nad transformátorom zabraňuje úniku horúceho vzduchu z neho. To môže spôsobiť zvýšenie teploty transformátora nad prípustnú úroveň. V najlepšom prípade bude fungovať tepelná ochrana; v horšom prípade, ak chýba, dôjde k prehriatiu a predčasnému starnutiu izolácie.

Požiadavky na miestnosť, kde je inštalovaný suchý transformátor

Rozmery miestnosti

Účelom efektívneho vetrania miestnosti je odviesť všetko teplo generované elektrickými zariadeniami (transformátory, motory, ohrievače atď.).

Predpokladá sa, že v normálnom režime zariadenie vydáva výkonové straty P (kW).

Ak ho chcete odstrániť vetraním, musíte:

• vstupný otvor studeného vzduchu s účinnou plochou S (m2), umiestnený v spodnej časti v blízkosti transformátora (účinná plocha otvoru je jeho skutočná plocha, mínus všetky rušenia - mriežky, ventily atď.);

• výstup horúceho vzduchu s účinnou plochou S'(m2) umiestnený hore na opačnej strane, pokiaľ možno nad transformátorom, vo výške H (m) vzhľadom na spodný otvor.

Plocha otvorov je určená vzorcami: S = (0,18 * P) / H, S '= 1,1 * S.

Priestor nad transformátorom musí zostať voľný až po strop, okrem prípojok.

Tieto vzorce sú použiteľné, keď je zariadenie inštalované vo výške do 1000 m nad morom pri priemernej ročnej teplote 20 °C.

Ak nie je možné zabezpečiť vyššie uvedené oblasti otvorov na prirodzené vetranie miestnosti, musí sa použiť nútené vetranie pomocou inštalácie:

• v spodnom otvore - prívodný ventilátor s kapacitou Q (m3 / s), určený stratou výkonu podľa vzorca: Q = 0,1 * P;

• na hornom otvore - odsávací ventilátor s kapacitou Q '(m3 / s), určený podľa vzorca: Q' = 0,11 * P.

Ak je plocha iba jedného z otvorov nedostatočná, je dovolené obmedziť inštaláciu ventilátora iba naň.

Stupeň ochrany

Závisí stupeň ochrany (IP) a priehľadnosť sieťoviny na stenách puzdra, požadovaná účinná plocha vetracích otvorov môže byť dosť veľká. Napríklad v kryte IP31 suchého transformátora je oblasť perforácie oka 50%.

Prítomnosť ďalšieho vybavenia v miestnosti. Ak je v miestnosti inštalované iné zariadenie, pri výpočte vetrania musí výkon P zahŕňať jeho straty pri plnom zaťažení.

Ventilátory transformátora

Inštalácia ventilátorových transformátorových ventilátorov v žiadnom prípade neznižuje požiadavky na vetranie miestnosti! Keď sú ventilátory spustené, potrebujú tiež, aby do miestnosti prúdil studený vzduch a aby unikal teplý vzduch.

Klimatizácia okolo transformátora

Prach

Nahromadený prach na transformátore bráni správnemu rozptylu tepla, čo platí najmä pre prašné priemyselné odvetvia, ako je napríklad cement. Vyžaduje sa pravidelné vysávanie (bez fúkania!).

Atmosférická vlhkosť

Z hľadiska vetrania transformátora a možnosti jeho prehriatia nie je vlhkosť vzduchu nebezpečným faktorom. Pri výpočte rozmerov miestnosti a vetracích otvorov by sa však mala brať do úvahy prítomnosť vykurovacích telies, ktoré zabraňujú tvorbe kondenzátu.

Poznanie a dodržiavanie určitých pravidiel a opatrení na ochranu transformátora počas jeho skladovania a prevádzky pred agresívnymi faktormi akéhokoľvek typu je kľúčom k spoľahlivej prevádzke transformátora v podmienkach projektovaného zaťaženia a kontrolovaného preťaženia.