Układy chłodzenia transformatorów mocy

Normalna długotrwała bezawaryjna praca transformatory mocy podlegają kontroli i przestrzeganiu dopuszczalnych limitów różnych parametrów, z których jednym jest reżim temperaturowy. Zgodność z reżimem temperaturowym w granicach określonych dla określonego typu transformatora zapewniają specjalnie przewidziane układy chłodzenia. Zastanów się, jakie systemy chłodzenia są przeznaczone dla transformatorów mocy.

Typ chłodzenia C, SG, SZ, SD

Wskazuje na to litera C na oznaczeniu suchy transformator mocy — to znaczy nie przewiduje stosowania oleju transformatorowego do chłodzenia. W tym przypadku uzwojenia i rdzeń magnetyczny transformatora są chłodzone przez naturalny obieg powietrza. Istnieją modyfikacje tego układu chłodzenia: SG — konstrukcja hermetyczna, SZ — obudowa ochronna.

Możliwa jest obecność wymuszonego obiegu powietrza na obudowie transformatora — jest to chłodzenie układu LED.

Układy chłodzenia C i ich modyfikacje charakteryzują się niską wydajnością, dlatego są stosowane w transformatorach małej mocy, z reguły do ​​1,6 MV * A o klasie napięciowej 6 i 10 kV.

Czujniki temperatury są instalowane na transformatorach tego układu chłodzenia w celu kontrolowania temperatury dla każdej fazy transformatora.

Układ chłodzeniaM

Mocniejsze transformatory wymagają wydajniejszego układu chłodzenia — oleju. Olej zapewnia wydajniejsze odprowadzanie ciepła z uzwojeń i układu magnetycznego transformatora, zapewniając równomierne chłodzenie.

Układ chłodzenia M zapewnia naturalną cyrkulację oleju w kadzi transformatora. Ciepło oleju jest przekazywane do kadzi transformatora, która jest chłodzona powietrzem otoczenia. Ten system chłodzenia nie zapewnia wymuszonego obiegu powietrza.

Dla wydajniejszego chłodzenia kadzi transformatora instalowane są chłodnice składające się z żeber lub rurek, przez które krąży olej.

Układ chłodzenia M stosuje się do transformatorów mocy o mocy znamionowej do 16 MV*A. Brak dodatkowych urządzeń w konstrukcji transformatorów tego układu chłodzenia upraszcza ich obsługę.

Personel serwisowy musi tylko sprawdzić poziom oleju i temperaturę jego górnych warstw. Poziom oleju powinien w przybliżeniu odpowiadać średniej dziennej temperaturze otoczenia, biorąc pod uwagę obciążenie transformatora (dotyczy to wszystkich rodzajów chłodzenia). Temperatura górnych warstw oleju chłodzonych transformatorów M i D nie powinna przekraczać 95 stopni.

Na poniższym rysunku przedstawiono trójfazowy transformator dwuuzwojeniowy z chłodzeniem olejem naturalnym (z naturalnym obiegiem oleju) serii TM-250/6-10-66 o mocy 250 kVA, przeznaczony do konwersji prądu przemiennego trójfazowego prąd o napięciu 6 — 10 kV od strony VN, od strony NN 0,23; 0,40; 0,69 kV do instalacji wewnątrz i na zewnątrz.

Seria Power TM-250/6-10 z filtrem termosyfonowym do ciągłego oczyszczania oleju: 1-rolki; 2 — śruba uziemiająca; 3 — zbiornik; 4 — wyjmowane chłodnice chłodnicy; 5 — pokrywa; 6 — osuszacz powietrza silikogel; 7 — ekspander ze wskaźnikiem oleju; 8 — wnioski BH; 9 — wnioski LV; 10 — termometr rtęciowy; 11 — korek do napełniania i pobierania próbek oleju; 12 — przełącznik; 13 — uszkodzony bezpiecznik; 14 — filtr oczyszczający termosyfon do ciągłego oleju.

Chłodzenie typu D

Układ chłodzenia transformatora D — z odmulaniem i naturalnym obiegiem oleju. Transformatory tego układu chłodzenia z założenia mają wentylatory zamontowane w zawiasowych chłodnicach, przez które krąży olej transformatorowy.

Odsalanie transformatora tego układu chłodzenia jest włączane, gdy temperatura górnej warstwy oleju transformatorowego osiągnie 55 stopni lub więcej lub gdy zostanie osiągnięte obciążenie znamionowe transformatora, niezależnie od temperatury oleju. Układ chłodzenia D jest bardziej wydajny i jest stosowany w transformatorach o parametrach znamionowych 16-80 MV*A.

Układy chłodzenia DC, NDC

Układ chłodzenia na prąd stały różni się od układu D obecnością wymuszonego obiegu oleju. Dmuchające wentylatory, podobnie jak w systemie D, chłodzą rurki chłodnicy.Przez rury chłodnicy krąży w sposób ciągły olej transformatorowy, który jest pompowany przez pompy elektryczne wbudowane w przewody olejowe kadzi transformatora.

Szybki obieg oleju przez grzejniki oraz przepływ powietrza w nich zapewniają wysoką wymianę ciepła. Dzięki takiemu układowi chłodzenia wymiary transformatora mocy (autotransformatora) są znacznie zmniejszone, a ich moc nominalna zwiększona do granic 63-160 MV*A.

Wymuszony obieg oleju umożliwia odejście od tradycyjnej konstrukcji transformatora — kadź transformatora i chłodnica mogą stać oddzielnie, połączone ze sobą przewodami olejowymi.

W przeciwieństwie do chłodzenia typu D, dmuchawy chłodzące na prąd stały muszą zawsze pracować razem z pompami wymuszonego obiegu oleju. W przypadku wyłączenia jednego z układów chłodzenia, transformator nie może pracować.

NDC różni się od chłodzenia DC obecnością kierunkowego przepływu oleju, co umożliwia zwiększenie wydajności chłodzenia, a tym samym zwiększenie mocy transformatora bez zmiany jego wielkości.

Układy chłodzenia Ts, NTs

Transformatory i autotransformatory o mocy 160 MV*A wyposażone są w układy chłodzenia typu T. Jest to chłodzenie olejowo-wodne; przez chłodnice transformatora krąży nie tylko olej, ale także woda.

Woda jest zmuszana do cyrkulacji przez rury urządzenia chłodzącego, między którymi z kolei krąży olej transformatorowy.Przed wejściem do chłodnicy instalowane są specjalne czujniki temperatury, które kontrolują temperaturę krążącego oleju, która nie powinna przekraczać 70 stopni.

Urządzenia do wymuszonego obiegu oleju i wody muszą być zawsze włączone, niezależnie od temperatury i obciążenia, muszą włączać się samoczynnie równocześnie z podaniem napięcia na transformator (autotransformator).

W obecności konstrukcyjnie kilku urządzeń chłodzących liczba ich równoczesnych operacji zależy od wielkości obciążenia i temperatury czynnika chłodzącego - oleju transformatorowego.

Ten system chłodzenia jest jednym z najbardziej wydajnych systemów, ale jego główną wadą jest złożoność konstrukcji i działania.

W przypadku transformatorów (autotransformatorów) o mocy 630 MV * A stosuje się bardziej wydajny układ chłodzenia olejowo-wodnego z ukierunkowanym przepływem oleju — NC.

Chłodzenie transformatorów w komorach zamkniętych

W zamkniętych komorach, zamkniętych podstacjach transformatorowych, w których znajdują się transformatory mocy, należy zapewnić system wentylacji zapewniający normalną pracę transformatorów we wszystkich znormalizowanych trybach.

Pomieszczenie, w którym znajduje się transformator zasilający, musi być zaprojektowane w taki sposób, aby podczas pracy transformator nie przegrzewał się, co jest gwarantowane, jeśli w pomieszczeniu jest wystarczająca przestrzeń wewnętrzna, a także skuteczny system wentylacji.

Szczególną uwagę zwrócono na transformatory układu chłodzenia C, które są chłodzone naturalnym obiegiem powietrza.W komorach tego typu transformatorów zainstalowana jest wymuszona wentylacja, która wymusza cyrkulację powietrza w celu wydajniejszego chłodzenia.