Suszenie transformatorów
W warunkach pracy najbardziej ekonomiczne i wygodne metody suszenia transformatorów stały się powszechne - indukcja i sekwencja zerowa. Suszenie można przeprowadzić w dowolnej temperaturze otoczenia, ale po spuszczeniu oleju ze zbiornika.
W przypadku suszenia indukcyjnego (rys. 1) cewka (2) jest nawijana izolowanym drutem na kadź transformatora (1). W celu uzyskania bardziej równomiernego rozkładu temperatury wewnątrz zbiornika cewka magnesująca jest nawinięta na 40-60% wysokości zbiornika (od dołu), a zwoje ułożone są gęściej na dole niż na górze.
Obliczenia uzwojenia wykonuje się w następujący sposób.
Liczba zwojów ω = UA / l, gdzie U jest napięciem zasilania, V, l — obwód zbiornika, m, A — współczynnik zależny od konkretnych strat, m / V.
Ryż. 1. Schemat suszenia transformatora ze stratami w zbiorniku
Wartość współczynnika A dla różnych strat mocy właściwej
ΔP ΔP 0,75 2,33 1,4 1,74 0,8 2,26 1,6 1,65 0,9 2,12 1,8 1,59 1,0 2,02 2,0 1 ,54 1,1 1,92 2,5 1,42 1,2 1,84 3,0 1. 34
Specyficzny współczynnik strat określa wzór
ΔP = kT(F / Jo) (θ-θo),
gdzie кT jest współczynnikiem przenikania ciepła (dla izolowanego zbiornika кt = 5, dla nieizolowanego k = 12 kW / m2x ° С), F — powierzchnia kadzi transformatora, m2, Fо — powierzchnia zbiornika zajmowane przez uzwojenie, m2, θ — temperatura ogrzewania zbiornika (zwykle 105 ° C), θо — temperatura otoczenia, ° С.
Za pomocą ΔP określa się prąd w cewce
I = ΔPFO/ (Ucosφ)
Dla transformatorów z kadzią żebrowaną cosφ = 0,3, a dla transformatorów z kadziami gładkimi i rurowymi cosφ = 0,5 — 0,7.
Znając prąd, przekrój drutu wybiera się z tabel. Temperaturę transformatora można regulować poprzez zmianę napięcia zasilającego, zmianę liczby zwojów uzwojenia lub przerywane wyłączanie.
Podczas suszenia prądami o sekwencji zerowej cewka magnesująca jest jednym z uzwojeń transformatora połączonych zgodnie ze schematem o sekwencji zerowej.
Transformatory najczęściej stosowane w eksploatacji posiadają dwunastą grupę połączeń uzwojeń. W takim przypadku wygodnie jest zastosować cewkę niskonapięciową, która ma pochodny punkt zerowy (ryc. 2).
Ryż. 2… Obwód suszenia transformatora z prądami składowej zerowej
Gdy transformator jest suszony przez prądy o sekwencji zerowej, nagrzewanie jest spowodowane rozpraszaniem mocy w cewce magnesującej, w stali obwodu magnetycznego, w jego częściach konstrukcyjnych iw zbiorniku.
Parametry suszenia można określić w następujący sposób. Moc pobierana przez cewkę magnesującą
Po = ΔPF,
gdzie ΔР — jednostkowe zużycie energii, kW / m2, F — powierzchnia zbiornika, m2.
W przypadku transformatora bez zabezpieczenia termicznego, którego suszenie odbywa się w temperaturze 100 — 110 ° C, można przyjąć ΔР = 0,65 — 0,9 kW / m2.
Przyłożone napięcie, gdy cewka magnesująca jest połączona w gwiazdę
Uo = √(POZo / 3cosφ),
gdzie Zo jest impedancją składowej zerowej fazy uzwojenia (można ją wyznaczyć empirycznie), cosφ = 0,2 — 0,7.
Prąd fazy suszenia transformatora, wymagany do doboru mierników i przekroju przewodów zasilających, określa się wzorem
Io = Aznom√(10/Snom),
gdzie Snom — moc znamionowa transformatora.
Suszenie transformatora prądami składowej zerowej charakteryzuje się znacznie mniejszym zużyciem energii i czasem suszenia (do 40%) w porównaniu z metodą indukcyjną. Wadą tej metody jest konieczność posiadania zasilacza o niestandardowym napięciu. Najczęściej do tego celu stosuje się transformator spawalniczy.