Chladiace systémy výkonových transformátorov

Bežná dlhodobá bezproblémová prevádzka výkonové transformátory podlieha kontrole a dodržiavaniu prípustných limitov rôznych parametrov, z ktorých jedným je teplotný režim. Dodržiavanie teplotného režimu v rámci limitov stanovených pre určitý typ transformátora je zabezpečené špeciálne vybavenými chladiacimi systémami. Zvážte, aké chladiace systémy sú pre výkonové transformátory.

Typ chladenia C, SG, SZ, SD

Označuje to písmeno C v označení suchý výkonový transformátor — to znamená, že nezabezpečuje použitie transformátorového oleja na chladenie. V tomto prípade sú vinutia a magnetické jadro transformátora chladené prirodzenou cirkuláciou vzduchu. Existujú modifikácie tohto chladiaceho systému: SG — hermetické prevedenie, SZ — ochranné puzdro.

Prítomnosť nútenej cirkulácie vzduchu na kryte transformátora je možná - to je chladenie systému LED.

Chladiace systémy C a ich modifikácie sa vyznačujú nízkou účinnosťou, preto sa používajú v nízkovýkonových transformátoroch spravidla do 1,6 MV * A napäťovej triedy 6 a 10 kV.

Na transformátoroch tohto chladiaceho systému sú nainštalované teplotné snímače na riadenie teploty pre každú fázu transformátora.

Chladiaci systém M

Výkonnejšie transformátory vyžadujú efektívnejší chladiaci systém — olej. Olej poskytuje efektívnejší odvod tepla z vinutia a magnetického systému transformátora a zabezpečuje rovnomerné chladenie.

Chladiaci systém M zabezpečuje prirodzenú cirkuláciu oleja v nádrži transformátora. Teplo oleja sa prenáša do nádrže transformátora, ktorá je chladená okolitým vzduchom. Tento chladiaci systém nezabezpečuje nútenú cirkuláciu vzduchu.

Pre efektívnejšie chladenie nádrže transformátora sú inštalované radiátory pozostávajúce z rebier alebo rúrok, cez ktoré cirkuluje olej.

Chladiaci systém M sa používa pre výkonové transformátory s menovitým výkonom do 16 MV * A. Absencia prídavných zariadení v konštrukcii transformátorov tohto chladiaceho systému zjednodušuje ich obsluhu.

Pracovníkom údržby stačí skontrolovať hladinu oleja a teplotu jeho vrchných vrstiev. Hladina oleja by mala približne zodpovedať priemernej dennej teplote okolia, berúc do úvahy zaťaženie transformátora (to platí pre všetky typy chladenia). Teplota horných olejových vrstiev M a D chladených transformátorov by nemala presiahnuť 95 stupňov.

Na obrázku nižšie je znázornený trojfázový dvojvinutý transformátor s prirodzeným chladením oleja (s prirodzenou cirkuláciou oleja) radu TM-250 / 6-10-66 s výkonom 250 kVA, určený na konverziu striedavých trojfázových prúd s napätím 6 — 10 kV zo strany VN, strany NN 0,23; 0,40; 0,69 kV pre vnútornú a vonkajšiu inštaláciu.

Výkonová séria TM-250 / 6-10 s termosifónovým filtrom na nepretržité čistenie oleja: 1-kotúč; 2 — uzemňovacia skrutka; 3 — nádrž; 4 — odnímateľné chladiče chladičov; 5 — veko; 6 — silikogelový sušič vzduchu; 7 — expandér s indikátorom oleja; 8 — závery BH; 9 — Závery LV; 10 — ortuťový teplomer; 11 — zátka na plnenie a odber vzoriek oleja; 12 — spínač; 13 — poškodená poistka; 14 — termosifónový čistiaci filter pre kontinuálny olej.

Chladenie typu D

Chladiaci systém transformátora D — s odkalovaním a prirodzenou cirkuláciou oleja. Transformátory tohto chladiaceho systému majú ventilátory namontované v kĺbových radiátoroch, cez ktoré cirkuluje transformátorový olej.

Odkalenie transformátora tohto chladiaceho systému sa zapne, keď teplota hornej vrstvy transformátorového oleja dosiahne 55 stupňov alebo viac, alebo keď sa dosiahne menovité zaťaženie transformátora, bez ohľadu na teplotu oleja. Chladiaci systém D je efektívnejší a používa sa pre transformátory s menovitým výkonom 16-80 MV * A.

Chladiace systémy DC, NDC

Jednosmerný chladiaci systém sa líši od systému D prítomnosťou nútenej cirkulácie oleja. Ventilátory, ako v systéme D, chladia rúrky chladiča.Cez rúrky chladiča nepretržite cirkuluje transformátorový olej, ktorý je čerpaný elektrickými čerpadlami zabudovanými do olejových potrubí nádrže transformátora.

Rýchla cirkulácia oleja cez radiátory a ich prúdenie vzduchu zabezpečujú vysoký prenos tepla. Vďaka tomuto chladiacemu systému sa výrazne zmenšujú rozmery výkonového transformátora (autotransformátor) a zvyšuje sa ich menovitý výkon na hranice 63-160 MV *A.

Nútená cirkulácia oleja umožňuje odchýliť sa od tradičnej konštrukcie transformátora — nádrž transformátora a chladič môžu stáť oddelene, navzájom spojené olejovým potrubím.

Na rozdiel od chladenia typu D musia byť jednosmerné chladiace dúchadlá vždy prevádzkované spolu s čerpadlami s núteným obehom oleja. V prípade odstavenia jedného z chladiacich systémov transformátor nemôže fungovať.

NDC sa líši od jednosmerného chladenia v prítomnosti smerového toku oleja, čo umožňuje zvýšiť účinnosť chladenia a tým zvýšiť výkon transformátora bez zmeny jeho veľkosti.

Chladiace systémy Ts, NTs

Transformátory a autotransformátory s výkonom 160 MV * A sú vybavené chladiacimi systémami typu T. Ide o olejovo-vodné chladenie; cez radiátory transformátora cirkuluje nielen olej, ale aj voda.

Voda je nútená cirkulovať cez potrubia chladiaceho zariadenia, medzi ktorými zase cirkuluje transformátorový olej.Pred vstupom do chladiča sú nainštalované špeciálne snímače teploty na kontrolu teploty cirkulujúceho oleja, ktorá by nemala presiahnuť 70 stupňov.

Zariadenia na nútený obeh oleja a vody musia byť vždy v prevádzke, bez ohľadu na teplotu a zaťaženie, musia byť automaticky zapnuté súčasne s napájaním transformátora (autotransformátoru).

Pri existencii konštrukčne viacerých chladiacich zariadení je počet ich súčasnej prevádzky určený veľkosťou záťaže a teplotou chladiaceho média - transformátorového oleja.

Tento chladiaci systém patrí medzi najefektívnejšie systémy, no jeho hlavnou nevýhodou je zložitosť konštrukcie a prevádzky.

Pre transformátory (autotransformátory) s kapacitou 630 MV * A sa používa efektívnejší olejovo-vodný chladiaci systém s usmerneným prietokom oleja — NC.

Chladenie transformátorov v uzavretých komorách

V uzavretých komorách, uzavretých transformátorových staniciach, kde sú umiestnené výkonové transformátory, musí byť zabezpečený ventilačný systém, ktorý zabezpečuje normálnu prevádzku transformátorov vo všetkých štandardizovaných režimoch.

Miestnosť, v ktorej je výkonový transformátor umiestnený, musí byť navrhnutá tak, aby sa transformátor počas prevádzky neprehrieval, čo je zaručené dostatočným vnútorným priestorom v miestnosti, ako aj účinným systémom vetrania.

Zvláštna pozornosť je venovaná transformátorom chladiaceho systému C, ktoré sú chladené prirodzenou cirkuláciou vzduchu.V komorách tohto typu transformátorov je inštalované nútené vetranie, ktoré cirkuluje vzduch pre efektívnejšie chladenie.