Температура масла в трансформаторе при номинальной нагрузке. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей




Электрическая энергия, теряемая в трансформаторе при его работе, выделяется в виде тепла в обмотках, магнитопроводе, деталях конструкции и в других частях трансформатора. При этом трансформатор нагревается, и температура его отдельных частей может превысить допустимую температуру.

Металлические части трансформатора могут без повреждения продолжительное время выдерживать довольно высокие температуры, а изоляция трансформатора и, в частности, изоляция обмоточных проводов не может. Установлено, что электрическая прочность бумажной изоляции, которая в современных масляных трансформаторах играет основную роль, не снижается до тех пор, пока сохраняется ее механическая прочность. При работе трансформатора бумажная изоляция постепенно изнашивается, стареет. Старение изоляции сопровождается уменьшением ее эластичности и механической прочности. Причем чем выше температура обмоток, тем интенсивнее происходит старение изоляции.

Срок службы трансформатора Срок службы трансформатора ограничивается, главным образом, сроком службы бумажной изоляции обмотки, механическая прочность которой постепенно уменьшается. Срок службы бумажной изоляции обычно значительно меньше срока службы других компонентов. Диспропорция между долговечностью бумажной изоляции и другими компонентами значительно возрастает, если масляная нагрузка трансформатора не обрабатывается. Существует взаимозависимость между старением нефти и бумаги: продукты деградации масла поглощаются бумагой и наоборот, что ускоряет процесс их старения.

Сильно состарившаяся изоляция становится настолько неэластичной и хрупкой, что под влиянием вибраций и динамических усилий, имеющихся в трансформаторе, начинает растрескиваться и ломаться, т. е. механически повреждается. Следствием этого может быть резкое снижение электрической прочности, пробой и повреждение трансформатора.

Если старое маслозаполнение не будет заменено до истечения срока его службы, необратимая деградация бумажной изоляции ускоряется, и, следовательно, последующий сбой трансформатора происходит быстрее. Оператор трансформатора может только поддерживать наполнение масла во время его работы. Однако срок службы масла в два-три раза меньше срока службы бумаги. Поэтому необходимо знать состояние наполнения нефти и, исходя из знания своего государства, осуществлять эффективное техническое обслуживание, которое включает, в частности, его сушку и замену, возрождение незадолго до его конца жизни.

Время, в течение которого изоляция изнашивается настолько, что становится непригодной к дальнейшей работе, зависит от температуры ее нагрева. С увеличением температуры при прочих равных условиях срок службы трансформатора уменьшается.

Для трансформаторов отечественного производства принята такая допустимая температура нагрева изоляции, при которой обеспечивается срок службы трансформаторов 20-25 лет. Опытным путем установлено, что наивысшая температура, которую выдерживает в масле бумажная изоляция без заметного снижения своих изоляционных свойств, 105° С.

В случае несоблюдения технического обслуживания срок службы трансформатора будет сокращен. Несмотря на экономические потери при преждевременном прекращении срока службы трансформатора, необходимо учитывать экологический аспект в случае аварии. Старение трансформаторного масла.

Старение означает набор процессов, которые в рабочих условиях приводят к изменениям физических, химических или электрических свойств, которые снижают эксплуатационную безопасность устройства с точки зрения изоляционных свойств. Эксплуатационная безопасность снижается по следующим причинам.

Исходя из этого, ГОСТ 11677-75 установил, что у трансформаторов, предназначенных для мест с наибольшей температурой окружающего воздуха 40° С, превышение средней (определяемой по сопротивлению) температуры обмоток над температурой воздуха не должно быть больше 105°С - 40°С = 65°С. Однако температура окружающего воздуха как в течение года, так и в течение суток никогда не бывает постоянной, также колеблется и нагрузка. Следовательно, температура обмоток (и изоляции) никогда не будет равной 105°С.

Ухудшение охлаждения, накопление, старение полученной суспензии в масляных каналах и обмотках и снижают механическую прочность полученной целлюлозных изоляторов атаки кислоты, возникающую при старении, снизить электрическую прочность системы бумажно-масляной нефти и изоляции из-за старение продуктов, в частности воды. Влияние стареющего масла можно разделить на.

Влияние кислорода, одновременно воздействуя на теплоту или другие энергии, катализаторы и вода, влияние энергий, влияние кислотных и щелочных химических веществ, влияние однородности нагрузок, уровней нагрузки, вибраций и эффективности охлаждения. Старение масел можно разделить на окислительные, термические и внешние воздействия.

Установлено, что если бы в процессе эксплуатации среднюю температуру обмоток каким-либо способом удалось поддерживать все время 105°С, то срок службы трансформатора едва бы превысил 2 года. Поэтому температуру обмоток 105°С надо понимать как наибольшую среднюю температуру, допустимую для безопасной работы трансформатора в течение нескольких часов в сутки в те немногие дни, когда температура окружающего воздуха достигает максимума (40°С).

В качестве побочного продукта образуются двуокись углерода и реакционная вода. Стареющие продукты усугубляют электрические свойства масла, органические кислоты, растворяющие металлические материалы. Полимеризация и поликонденсация первичных оксигенированных продуктов старения с реакционноспособными группами приводит к высокомолекулярным веществам, которые растворимы в первой фазе в масле. Они увеличивают вязкость и плотность изоляционного масла, вызывают его изменение цвета и еще более усугубляют его электрические свойства.

Продолжающаяся полимеризация и поликонденсация приводят к нерастворимым макромолекулам кислорода - илам. Нефть становится гетерогенной системой, основной недостаток которой - осадок сточных вод - приводит к необратимому повреждению электроизоляционной масляной системы. Отрицательное влияние осадка отражается в его каталитических эффектах при окислительном старении масла и его гидрофильных эффектах.

Как уже указывалось, при работе трансформатора обмоточные провода, стальные пластины магнитопровода и различные металлические детали конструкции нагреваются и вследствие этого являются постоянными источниками тепловой энергии. Поэтому в магнитопроводе и обмотках происходит постоянный процесс передачи тепла от более нагретых внутренних частей к наружным поверхностям, отдающим тепло. Учитывая это, трансформаторы строят таким образом, чтобы размеры наружных поверхностей были достаточны для отвода тепла.

В качестве побочного продукта реакций поликонденсации образуется реакционная вода. Жирные кислоты и другие виды кислорода образуются при окислении углеводородов, реакции радикалов, образованных пероксидами или каталитическом действии металлов и воды на свободные радикалы. Мыла производятся действием жирных кислот, твердых веществ и воды.

Асфальтены образуются при окислении ароматических и ароматических-циклических углеводородов. Вместе с ароматом они легко связывают воду. Твердые частицы образованы вибрацией и старением твердых веществ, особенно целлюлозы. Части, покрытые илом, более нагреваются и происходят реакции полимеризации. Эти осадки превращаются в этот процесс в частично полимеризованный гель, который больше не растворим в масле при более высоких температурах.

В трансформаторах мощностью в несколько киловольт-ампер поверхность охлаждения обмоток и магнитопровода достаточна для отвода того небольшого количества тепла, которое выделяется при их работе. Малые трансформаторы охлаждаются в окружающем их более холодном воздухе путем естественного излучения тепла. Никаких специальных устройств для охлаждения не предусматривается. Такие трансформаторы называют сухими.

Каналы охлаждения забиты между обмотками, т.е. значительно снижается способность сбрасывать тепло с поверхности обмотки. Это еще больше увеличивает нагрев проводников, осадок на поверхности обмотки становится толстым, чтобы полностью предотвратить поток масла и передачу тепла с поверхности обмотки на масло.

Это приводит к ускоренному старению бумажной изоляции проводов до его разрушения, а также прерывистому короткому замыканию или электрическому переливу. Из-за способности осадка поддерживать влажность внутри, сопротивление изоляции между резьбой в обмотке может быть уменьшено, и может произойти прерывистое короткое замыкание или электрический токовый перекос между токоведущими частями трансформатора.

По мере увеличения мощности потери в трансформаторе возрастают, причем они растут пропорционально его массе, т. е. приблизительно пропорционально кубу его линейных размеров. В то же время поверхность охлаждения растет пропорционально квадрату линейных размеров, т. е. потери в трансформаторе увеличиваются быстрее, чем поверхность, отводящая тепло.

Периодичность испытаний масла определяется по мере необходимости в течение периода от одного до пяти лет, в зависимости от их объективно определенного состояния, то есть не в фиксированных циклах. Диагностика сосредоточена на областях термического окисления, старения масляного наполнения и увлажнения системы электроизоляции трансформатора, чтобы оптимизировать техническое обслуживание.

Как уже упоминалось, масло обычно имеет самый короткий срок службы всего трансформатора. После истощения срок службы масла, когда оно впоследствии не заменяется на новый или регенерированный, масло перестает выполнять операции охлаждения или наоборот будет термически изолировать действие трансформатора освобожденным твердое отделение от масла. Требование большей точности определяется характером работы трансформатора на тяговых электростанциях ЧД, а также их конструкцией, например, негабаритностью из-за высокой кратковременной перегрузочной способности.

Начиная с какой-то определенной мощности, этой поверхности оказывается недостаточно и приходится между частями обмоток, катушками, секциями делать специальные каналы, увеличивая омываемые воздухом поверхности охлаждения. Однако и такое увеличение оказывается достаточным только для трансформаторов мощностью 630-1000 кВ*А. При больших мощностях приходится делать специальные обдувные установки для увеличения теплоотдачи сухих трансформаторов.

Поэтому они менее подвержены тепловому воздействию, поэтому они медленнее стареют. Растворимые осадки указывают на старение масла почти в самом конце его жизни - как раз перед тем, как выпадет твердый осадок. В случае позитивного обнаружения оператору рекомендуется заменить масло в возможной переработке трансформатора в обозримом будущем. Любое изменение масла после падения твердого разделения, но до того, как трансформатор аварии невыгодно, потому что сместиться осадка не может быть удален, так что новый заряд масла каталитический действует сильно, что делает его чрезвычайно деградировать.

Более действенным средством для отвода тепла трансформатора является применение минерального (трансформаторного) масла. Трансформатор погружают в наполненный маслом стальной бак. Слои масла, непосредственно соприкасающиеся с обмоткой и магнитопроводом, нагреваются, и нагретые частицы, имея меньшую плотность, поднимаются вверх; их место занимают поступающие снизу более холодные частицы масла. Поднявшиеся вверх нагретые частицы масла соприкасаются со стенками и крышкой бака и отдают им свое тепло, рассеивающееся затем в окружающий воздух. Охладившиеся частицы масла опускаются вниз, а их место занимают другие, нагревшиеся частицы.

Кроме того, осадок также находится в целлюлозе, которую они разлагают. Оно приходит во внимание только общие катушки обменного ремонта, который также не очень выгодно, в связи с общим экономическим балансом по сравнению с потерями в магнитной цепи и тому подобной. Выбор использования специального типа масла РЕГЕНОЛА для удаления уже смещается твердый осадок от трансформатора не рекомендуется за их агрессивность по отношению ко всему трансформатору не только к твердым шламам; Кроме того, трансформатор может составлять только один год.

Например, при содержании воды в бумаге более 3% прочность бумажной изоляции резко уменьшается - в 100 раз быстрее, чем в сухом состоянии, и ухудшает электроизоляционные свойства масла. Это серьезно ограничивает использование одной из двух основных функций масла, то есть электрической изоляции.

В этом количестве вид масла также визуально определяется, например, так называемая вода, механический ил и т.д. Если сухое масло насыщается водой, оно постепенно появляется в масле в три этапа.

Таким образом, в баке происходит непрерывный процесс нагревания и охлаждения масла, циркулирующий поток которого является как бы переносчиком тепла от нагретых частей трансформатора к стенкам бака. Конечно, температура масла не остается одинаковой по высоте бака: внизу она самая низкая, в середине бака средняя, а верхние слои масла нагреты до наибольшей температуры.

Однако, если трансформатор или ее электроизоляционная масляная бумага очень влажная, составляет около 98% от общей воды, содержащейся в бумаге, а не в масле. В случае полностью увлажненного трансформатора изоляция бумаги будет составлять 50 кг воды, но всего 1 кг масла!



Однако необходимо реализовать часто забытую температурную зависимость распределения воды в электроизоляционной системе трансформатора в равновесном состоянии. Это правда, что при высокой температуре системы вода выделяет воду и поглощает масло, при низкой температуре это наоборот.

Согласно нормам (ГОСТ 11677-75) в верхних слоях допустимо превышение температуры масла над температурой окружающего воздуха 60° С, если масло в баке полностью защищено от соприкосновения с окружающим воздухом (герметизированное исполнение трансформатора), и 55° С - во всех остальных случаях. Этот перегрев можно установить, если из температуры верхних слоев масла, определенной по термометру, вычесть температуру окружающего воздуха в момент измерения. Например, температуpa верхних слоев масла составляет по термометру 75° С. В момент измерения температура воздуха была 25° С, следовательно, перегрев масла 75°С - 25°С = 50°С, что ниже допустимого.

В принципе можно диагностировать два крайних состояния. Другие состояния могут быть оценены только. Высушенный трансформатор содержит до 2% воды в бумажной изоляции, работает до 4%, 6% и более воды считается чрезвычайной ситуацией в энергетическом секторе. В случаях ЧД происходит до 9% воды. Из-за общего отрицательного воздействия воды в трансформаторе необходимо уменьшить его содержание, которое можно достичь в работе с помощью сушилки.

Это особенно объективная рекомендация обмена, регенерация стареющего масляного наполнения с возможной модификацией трансформатора и сушкой электроизолирующей трансформаторной системы. Польские энергосистемы разработали и последовательно реализовали программу модернизации трансформаторов и автотрансформаторов.

Применение трансформаторного масла в качестве теплопередающей среды исключительно эффективно. По опытным данным теплоотдача от единицы поверхности при масляном охлаждении в 6-8 раз больше, чем при отдаче тепла непосредственно воздуху. При масляном охлаждении поверхности обмоток и магнитопровода можно сделать значительно меньшими, чем у такого же по мощности сухого трансформатора с воздушным охлаждением.

Схема силовых цепей в радиаторе. Схема силовых цепей одного из излучателей показана на рисунке. Кулеры делятся на три группы охлаждения в соответствии с предположениями. Присвоение каждой из них соответствующей группе охлаждения изменяется с фиксированными интервалами, так что отдельные радиаторы изнашиваются равномерно. Это назначение показано в таблице.

Частота изменений отдельных комбинаций параметризует так называемые. время изменения ведущего кулера. Когда автотрансформатор включен, ни один из кулеров не работает, а тепло, генерируемое потерей энергии, сливается только через ковш. Таблица Назначение охладителей подходящим группам охлаждения.

Однако поверхность бака, с которого тепло отводится в воздух, должна быть при этом достаточно большой, иначе температура масла станет выше допустимой. Таким образом, у масляных трансформаторов для улучшения охлаждения надо подбирать бак трансформатора с достаточно большой поверхностью.

Самый простой путь - это увеличение линейных размеров (длины, ширины, высоты) бака. Но этот путь ведет к увеличению общих размеров трансформатора и поэтому не экономичен. Более правильный путь - это увеличение поверхности бака путем применения волнистых стенок, труб, ввариваемых в его стенки, или трубчатых охладителей (радиаторов), специально пристраиваемых к баку трансформатора.

Масляный насос контролируется датчиками расхода, а эффективность вентиляторов или степень загрязнения кулеров контролируется перепадом температуры рабочего радиатора. Автотрансформатор с шкафом управления. Помимо управления охлаждением, система работает со всеми другими устройствами, построенными на автотрансформаторе. Важная информация отправляется в систему контроля и надзора. Операционная система автотрансформатора включает, в частности.

Это соединение двухстороннее и позволяет считывать текущие концентрации и сохранять параметры конфигурации. На рисунке показана конфигурация одного контроллера, которая позволяет локальные настройки и визуализацию работы автотрансформатора вместе с соответствующими устройствами. Для каждого из них контроллер может действовать как ведущий или ведомый. Основными блоками для настройки соединения являются.

У трансформаторов мощностью до 6300 кВА такое увеличение поверхности бака позволяет успешно отводить тепло и не допускать увеличения температуры масла над воздухом выше допустимой величины. У этих трансформаторов происходит, как говорят, естественное охлаждение с помощью масла и циркуляции воздуха. У трансформаторов большой мощности естественное охлаждение оказывается недостаточным. В этих случаях применяют искусственное охлаждение масла. Существует несколько способов принудительного охлаждения трансформаторов. Рассмотрим наиболее распространенные.

Первый способ - это вид охлаждения трансформатора с использованием принудительного ускорения движения воздуха, охлаждающего радиаторы, с помощью вентиляторов. Этот способ называют дутьевым (Д) охлаждением.

Устанавливая вентиляторы под радиаторами и создавая таким образом принудительную циркуляцию воздуха вдоль их наружной поверхности, можно увеличить эффективность (теплоотдачу) радиаторов на 40-50% по сравнению с естественным охлаждением. Вообще система дутьевого охлаждения рассчитывается так, чтобы при снижении нагрузки до 50-60% можно было бы отключить вентиляторы, т. е. вернуться к естественному масляному охлаждению.

Второй способ - это вид охлаждения трансформатора с использованием принудительного ускорения движения как трансформаторного масла, так и воздуха. Этот способ называют системой охлаждения ДЦ.

Обычно для системы ДЦ применяют специальные охладители, собранные из трубок, через которые встроенные в трубопровод насосы прогоняют нагретое масло. Необходимое число вентиляторов создает направленные потоки воздуха, обдувающие поверхность трубок (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема охладителя системы ДЦ

Третий способ - это вид охлаждения трансформатора, при котором нагретое масло принудительно (с помощью насоса) прогоняется через ряд труб охладителя, заключенных в «рубашку», в которой циркулирует вода. Такой способ называют масляно-водяной системой или охлаждением вида Ц.

Водяное охлаждение - одно из наиболее эффективных. Объясняется это тем, что коэффициент теплоотдачи от масла в воду значительно выше, чем в воздух. Поэтому такие охладители получаются значительно компактнее, чем в системе ДЦ. Это обстоятельство часто является определяющим при выборе системы охлаждения. Особенно важно это для специальных (например, электропечных) трансформаторов, устанавливаемых внутри производственных помещений, где габариты трансформатора существенно влияют на стоимость строительных работ и всего предприятия в целом.

Принудительная циркуляция масла очень эффективна. Во-первых, она значительно улучшает (выравнивает) распределение температуры масла по высоте бака, т. е. снижает температуру наиболее нагретых верхних слоев масла. Во-вторых, ускоренное движение масла улучшает теплоотдачу нагретых элементов конструкции трансформатора.

Особенно эффективна принудительная циркуляция в тех случаях, когда масло с повышенной скоростью проходит не только между активной частью и баком, но и непосредственно в каналах обмоток и магнитопровода трансформатора.

Для обеспечения такого «направленного» движения масла в конструкции предусматривают специальные перегородки и другие устройства, направляющие масло именно в те места, где это необходимо.

Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств Красник В. В.

2.2.4. Устройство и обслуживание систем охлаждения масляных трансформаторов

Процесс передачи теплоты, выделяющейся в обмотках, магнитопроводе и стальных деталях конструкции работающего трансформатора в окружающую среду, можно разбить на следующие два этапа:

передача теплоты от обмоток и магнитопровода охлаждающему маслу

и передача теплоты от масла в окружающую среду.

На первом этапе передача теплоты определяется превышением температуры обмоток и магнитопровода над температурой охлаждающего масла; на втором этапе - превышением температуры масла над температурой окружающей среды.

Исходя из этого, условно принято, что охлаждающее устройство масляного трансформатора состоит из двух систем: системы внутреннего охлаждения, которая обеспечивает передачу теплоты на первом этапе охлаждения, и системы наружного охлаждения, которая обеспечивает передачу теплоты на втором этапе.

Элементами системы внутреннего охлаждения являются вертикальные и горизонтальные каналы в обмотках и магнитопроводе, а также специальные трубы и изоляционные щиты, создающие направленную циркуляцию масла по каналам. Все эти элементы находятся внутри бака трансформатора, что делает невозможным осуществление визуального контроля за ними.

В систему наружного охлаждения входят маслоохладители, фильтры, насосы, вентиляторы и другое оборудование, расположенное снаружи трансформатора. За работой этого оборудования ведется систематический контроль.

На ПС применяются трансформаторы с системами охлаждения М , Д , ДЦ и Ц .

Система естественного масляного охлаждения (М ) выполняется для трансформаторов небольшой мощности (до 16 МВА) напряжением, как правило, до 35 кВ. В таких трансформаторах тепло, выделенное в обмотках и магнитопроводе, передается маслу, циркулирующему по баку и радиаторам, а затем - окружающему воздуху. Баки таких трансформаторов гладкие с охлаждающими трубами или навесными трубчатыми радиаторами (охладителями). Для лучшей отдачи тепла в окружающую среду бак трансформатора снабжают ребрами, охлаждающими трубами или радиаторами в зависимости от мощности. Каждый радиатор представляет собой самостоятельный узел, присоединяемый своими патрубками к патрубкам бака. Между фланцами патрубков встроены плоские краны, перекрывающие доступ масла в радиатор. Естественное движение нагретых и холодных слоев масла в трансформаторе происходит за счет их разной плотности, то есть за счет гравитационных сил. В окружающую среду теплота передается конвекционными потоками воздуха у поверхности бака и радиаторов, а также излучением. При номинальной нагрузке трансформатора в соответствии с требованиями ПТЭ температура масла в верхних, наиболее нагретых слоях не должна превышать +95 °C.

Система охлаждения Д (масляное охлаждение с дутьем и естественной циркуляцией масла) применяется для более мощных трансформаторов напряжением 35, 110 и 220 кВ. Охлаждение основано на использовании навесных радиаторов, обдуваемых вентиляторами, которые устанавливаются на приваренных к стенке бака консолях. Вентилятор засасывает воздух снизу и обдувает нагретую верхнюю часть труб. Каждый вентилятор состоит из приводного асинхронного двигателя и крыльчатки серии МЦ. Пуск и останов вентиляторов осуществляется автоматически в зависимости от нагрузки и температуры нагрева масла. Включение и отключение двигателей вентиляторов производится автоматически с использованием термометрических сигнализаторов типа ТС-100 и вручную. Ступица крыльчатки имеет шпоночную посадку на вал двигателя, исключающую соскакивание крыльчатки во время работы.

Трансформаторы с таким охлаждением могут работать при полностью отключенном дутье, если нагрузка не превышает 100 % номинальной, а температура верхних слоев масла не более 55 °C, а также независимо от нагрузки при отрицательных температурах окружающего воздуха и температуре масла не выше 45 °C. Максимально допустимая температура масла в верхних слоях при работе трансформатора с номинальной нагрузкой составляет 95 °C.

На рис. 2.1 приведена схема питания электродвигателей вентиляторов.

Система охлаждения ДЦ (масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла через воздушные охладители) применяется для охлаждения трансформаторов наружной установки мощностью 63 МВА и более напряжением 110 кВ и выше. Эта система основана на применении масляно-воздушных охладителей с принудительной циркуляцией масла и форсированным обдувом ребристых труб охладителей воздухом. Охладители состоят из тонких ребристых трубок, обдуваемых снаружи вентилятором, и комплектуются бессальниковыми центробежными насосами серии ЭЦТ и тихоходными вентиляторами типа НАП-7,4. Электронасосы, встроенные в маслопроводы, создают непрерывную принудительную циркуляцию масла через охладители. Благодаря высокой скорости циркуляции масла, большой поверхности охлаждения и интенсивному дутью охладители обладают большой теплоотдачей и компактностью. Такая система охлаждения позволяет значительно уменьшить габаритные размеры трансформаторов. Охладители могут устанавливаться вместе с трансформатором на одном фундаменте или на отдельных фундаментах рядом с баком трансформатора. С целью повышения эффективности теплообмена у крупных трансформаторов масло подается по специальным трубам к определенным частям обмоток, в результате чего создается направленная циркуляция масла по охлаждающим каналам. Для охлаждающих устройств с направленной циркуляцией масла через обмотки трансформаторов применяются насосы с экранированным статором типа ЭЦТЭ. Управление охлаждением автоматическое и ручное. Схема автоматического управления обеспечивает включение основной группы охладителей при включении трансформаторов в сеть, увеличение интенсивности охлаждения включением дополнительного охладителя при достижении номинальной нагрузки или заданной температуры масла в трансформаторе, включение резервного охладителя при аварийном отключении любого работающего, отключение вентиляторов обдува без остановки циркуляционных насосов. Шкафы управления охлаждением оборудованы постоянно включенной сигнализацией о прекращении циркуляции масла, остановке вентиляторов дутья, включении резервного охладителя, переключении питания двигателей системы охлаждения от резервного источника при исчезновении напряжения или его понижении в сети.

Система охлаждения Ц (масляно-водяное охлаждение трансформаторов с принудительной циркуляцией масла) применяется для трансформаторов наружной и внутренней установки. Эта система принципиально устроена так же, как и система охлаждения ДЦ , но в отличие от последней охладители в этой системе состоят из трубок, по которым циркулирует вода, а между трубками движется масло. Температура масла на входе в маслоохладитель не должна превышать 70 °C. Данная система компактна и из-за большей интенсивности теплообмена от масла к воде, чем от масла к воздуху, обладает высокой надежностью и тепловой эффективностью. Однако применение охлаждения Ц возможно лишь при наличии мощного источника водоснабжения. Для трансформаторов наружной установки охладители размещают в помещении с положительной температурой. Кроме того, в зимнее время предусматриваются меры по предотвращению замерзания воды в маслоохладителях, насосах, водяных магистралях, например, слив воды из охладителей при отключении трансформатора, отепление охладителей и др. С целью исключения подсосов воды в масло при образовании неплотностей и трещин в трубах, по которым циркулирует вода, маслонасосы устанавливают перед маслоохладителями. С этой же целью избыточное давление масла в маслоохладителе поддерживают выше давления воды не менее чем на 0,2 МПа (2 Н/см 2). В системах охлаждения Ц имеются приборы для контроля температуры, расхода и давления масла и воды, для очистки масла и воды, а также аппаратура управления охлаждением и различные сигнальные устройства. Эта система охлаждения эффективна, но имеет сложное конструктивное исполнение и поэтому применяется для мощных трансформаторов (160 МВА и выше).

При ручном управлении включение системы охлаждения производится после включения трансформатора в сеть в следующей последовательности: сначала включают в работу масляный насос и проверяют циркуляцию масла в маслоохладителе, затем подают охлаждающую воду и проверяют соотношение давлений воды и масла. При необходимости регулируют давление воды. Маслоохладители в системе масловодяного охлаждения снижают температуру масла на 10–15 °C и способны поддерживать температуру верхних слоев масла на уровне 50–55 °C. Поэтому подачу охлаждающей воды в маслоохладители производят при температуре не ниже 15 °C. Циркуляцию воды прекращают при понижении температуры масла до 10 °C. Отключение масловодяного охлаждения производят после отключения трансформатора от сети в следующей последовательности: сначала прекращают доступ воды в маслоохладитель, а затем отключают маслонасос.

В соответствии с требованиями ПТЭ, при номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла должна быть не выше (если заводами-изготовителями в заводских инструкциях не оговорены иные температуры):

у трансформаторов с системой масляного охлаждения с дутьем и принудительной циркуляцией масла (ДЦ ) - 75 °C;

с системами масляного охлаждения (М ) и масляного охлаждения с дутьем (Д ) - 95 °C;

у трансформаторов с системой масляного охлаждения с принудительной циркуляцией масла через водоохладитель (Ц ) температура масла на входе в маслоохладитель должна быть не выше 70 °C.

На трансформаторах и реакторах с системами масляного охлаждения ДЦ , направленной циркуляцией масла в обмотках (НДЦ ), Ц , направленной циркуляцией масла в обмотках и принудительной через водоохладитель (НЦ ) устройства охлаждения должны автоматически включаться (отключаться) одновременно с включением (отключением) трансформатора (реактора).

На номинальную нагрузку включение трансформаторов допускается:

с системами охлаждения М и Д - при любой отрицательной температуре воздуха;

с системами охлаждения ДЦ и Ц - при температуре окружающего воздуха не ниже минус 25 °C. При более низких температурах трансформатор должен быть предварительно прогрет включением на нагрузку до 0,5 номинальной без запуска системы циркуляции масла, которая должна быть включена в работу только после увеличения температуры верхних слоев масла до минус 25 °C.

В аварийных режимах допускается включение трансформаторов на полную нагрузку независимо от температуры окружающего воздуха (трансформаторов с системами охлаждения НДЦ , НЦ - в соответствии с заводскими инструкциями).

Принудительная циркуляция масла в системах охлаждения должна быть непрерывной независимо от нагрузки трансформатора.

Количество включаемых и отключаемых охладителей основной и резервной систем охлаждения ДЦ (НДЦ ), Ц (НЦ ), условия работы трансформаторов с отключенным дутьем системы охлаждения Д определяются заводскими инструкциями.

Эксплуатация трансформаторов и реакторов с принудительной циркуляцией масла допускается лишь при включенной в работу системе сигнализации о прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды и работы вентиляторов обдува охладителей.

При включении масловодяной системы охлаждения Ц (НЦ ) в первую очередь должен быть пущен маслонасос. Затем при температуре верхних слоев масла выше 15 °C включается водяной насос. Отключение водяного насоса производится при снижении температуры верхних слоев масла до 10 °C, если иное не предусмотрено заводской документацией.

Давление масла в маслоохладителях должно превышать давление циркулирующей воды не менее чем на 10 кПа (0,1 кгс/см 2) при минимальном уровне масла в расширителе трансформатора.

Должны быть предусмотрены меры для предотвращения замораживания маслоохладителей, насосов, водяных магистралей.

Для трансформаторов с системами охлаждения Д при аварийном отключении всех вентиляторов допускается работа с номинальной нагрузкой в зависимости от температуры окружающего воздуха в течение следующего времени:


Для трансформаторов с системами охлаждения ДЦ и Ц допускается:

при прекращении искусственного охлаждения работа с номинальной нагрузкой в течение 10 мин или режим холостого хода (ХХ) в течение 30 мин, если по истечении указанного времени температура верхних слоев масла не достигла 80 °C; для трансформаторов мощностью свыше 250 МВА допускается работа с номинальной нагрузкой до достижения указанной температуры, но не более 1 ч;

при полном или частичном отключении вентиляторов или при прекращении циркуляции воды с сохранением циркуляции масла продолжительная работа со сниженной нагрузкой при температуре верхних слоев масла не выше 45 °C.

Указанные требования действительны, если в инструкциях заводов-изготовителей не оговорены иные.

На трансформаторах с системой охлаждения Д электродвигатели вентиляторов должны систематически включаться при температуре масла 55 °C или токе, равном номинальному, независимо от температуры масла. Отключение электродвигателей вентиляторов производится при снижении температуры верхних слоев масла до 50 °C, если при этом ток нагрузки менее номинального.

Основными задачами обслуживания систем охлаждения являются наблюдение за работой и технический уход за оборудованием системы охлаждения.

Осмотр системы охлаждения производится одновременно с осмотром трансформатора. При осмотре проверяется целость всей системы охлаждения, то есть отсутствие течей масла; работа радиаторов (на ощупь определяется степень их нагрева); работа охладителей системы охлаждения ДЦ по их нагреву и по показаниям манометров, установленных вблизи патрубков маслоперекачивающих насосов; работа адсорбционных фильтров - ощупыванием рукой; состояние креплений трубопроводов, охладителей, насосов и вентиляторов; работа вентиляторов - по отсутствию вибраций, скрежета и задеваний крыльчаток за кожух.

При осмотре шкафов автоматического управления охлаждением проверяется отсутствие нагрева и коррозии контактов, а также повреждений изоляции токоведущих частей аппаратуры, уплотнение днищ и дверей шкафов от проникновения в них пыли и влаги.

Внеочередной осмотр автоматических выключателей в шкафах следует производить после каждого отключения ими тока КЗ. Также следует осматривать контакты коммутационной аппаратуры после автоматического отключения электродвигателей вентиляторов и насосов.

Технический уход за устройствами систем охлаждения включает в себя устранение обнаруженных при осмотре неисправностей, замену износившихся деталей (лопаток насосов, лопастей вентиляторов, подшипников), чистку охладителей и вентиляторов, смазку подшипников, контроль сопротивления изоляции электродвигателей.

При уходе за охладителями системы охлаждения Ц выполняются периодические очистки труб и водяных камер от ила и других отложений на поверхностях охлаждения.

Исправность схем питания двигателей охлаждения и действие АВР проверяются по графику не реже 1 раза в месяц.

Эффективность работы систем охлаждения в целом проверяется по температуре верхних слоев масла в трансформаторе. При исправном охлаждении максимальные температуры масла не должны превышать в трансформаторах:

с охлаждением М и Д - 95 °C;

с охлаждением ДЦ при мощности до 250 МВА включительно - 80 °C и при мощности выше 250 МВА - 75 °C;

с охлаждением Ц температура масла на входе в маслоохладители - 70 °C.

За максимальную температуру масла в данном случае принимается температура масла под крышкой бака, измеренная при работе трансформатора с номинальной нагрузкой в течение 10–12 ч для трансформаторов с охлаждением М и Д , и в течение 6–8 ч - для трансформаторов с охлаждением ДЦ при неизменной температуре охлаждающего воздуха, равной 40 °C.

В эксплуатации при номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла редко достигает максимального значения.

Возможны следующие причины повышения нагрева масла для систем охлаждения М и Д :

закрыты или не полностью открыты плоские краны радиаторов; из верхних коллекторов радиаторов не выпущен воздух при заполнении радиаторов маслом;

сильно загрязнены наружные поверхности радиаторов.

Для охлаждения Д помимо перечисленных возможны следующие причины:

в работе находятся не все вентиляторы,

крыльчатки вентиляторов вращаются в обратную сторону.

Для системы охлаждения ДЦ характерны следующие причины:

рабочее колесо насоса вращается в обратную сторону;

недостаточно число работающих вентиляторов;

крыльчатки вентиляторов вращаются в обратную сторону;

сильно загрязнены поверхности ребер трубок охладителей и т. д.

Если при внешнем осмотре не будет обнаружена неисправность в работе механизмов системы охлаждения, следовательно, причиной повышенного нагрева может явиться неисправность самого трансформатора.

В соответствии с требованием ПУЭ, каждый масляный трансформатор следует устанавливать в отдельной камере, расположенной на первом этаже. Допускается установка масляных трансформаторов на втором этаже, а также ниже уровня пола первого этажа на 1 м в незатопляемых зонах при условии обеспечения возможности транспортирования наружу и удаления масла в аварийных случаях.

Допускается установка в общей камере двух масляных трансформаторов с объемом масла до 3 т каждый, имеющих общее назначение, управление, защиту и рассматриваемых как один агрегат.

Из книги 31 совет про то, как жить с автоматической коробкой передач автора Техника Автор неизвестен --

23. Как выглядит система охлаждения АКПП? Как уже отмечалось, главным источником тепловыделения в АКПП является гидротрансформатор. Причем при больших нагрузках выделение тепла достаточно велико. Рабочая температура трансмиссии сравнима с температурой двигателя, а

автора Красник В. В.

2.2. Обслуживание силовых трансформаторов и автотрансформаторов 2.2.1. Термины и определения Трансформаторы и реакторы являются одним из наиболее массовых типов продукции электромашиностроительных заводов и самым распространенным видом электрооборудования на

Из книги Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств автора Красник В. В.

3.3. Система охлаждения В процессе работы СК в нем выделяется теплота, обусловленная нагревом обмоток статора и ротора электрическим током, электромагнитными потерями в стали, потерями на вентиляцию и трение. Для нормальной работы СК необходим отвод тепла охлаждающей

Из книги Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств автора Красник В. В.

4.2.2. Обслуживание масляных выключателей Масляные выключатели бывают с большим объемом масла (серий МКП, У, С и др.) и маломасляные выключатели (серий ВМГ, ВМП, МГГ, ВМК и др.).В баковых масляных выключателях с большим объемом масла используется масло как для гашения дуги, так

Из книги Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств автора Красник В. В.

5.1. Обслуживание трансформаторов тока Трансформатор тока (ТТ) - это измерительный элемент, в котором при нормальных условиях применения вторичный ток практически пропорционален первичному току и при правильном включении сдвинут относительно него по фазе на угол,

Из книги Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств автора Красник В. В.

5.2. Обслуживание трансформаторов напряжения Трансформатор напряжения (ТН) - это измерительный трансформатор, в котором при нормальных условиях применения вторичное напряжение практически пропорционально первичному напряжению и при правильном включении сдвинуто

Из книги Полный медицинский справочник диагностики автора Вяткина П.

Физические методы охлаждения К физическим средствам относятся методы, обеспечивающие охлаждение организма: рекомендуется снять одежду, произвести обтирание кожных покровов водой комнатной температуры, 20–40 %-ным раствором спирта. На запястья рук, к голове можно

Из книги Справочник по морской практике автора Автор неизвестен

Раздел первый. Устройство корабля и оборудование верхней палубы Глава 1. Устройство надводного корабля и подводной лодки 1.1. Устройство надводного корабля Военный корабль – сложное самоходное инженерное сооружение, носящее присвоенный ему военно-морской флаг своего

Из книги Большая Советская Энциклопедия (КА) автора БСЭ

Из книги Как обманывают в автосервисе автора Гладкий Алексей Анатольевич

Двигатель греется? Меняем термостат, а не всю систему охлаждения Сидит мужик дома, тут раздается телефонный звонок: - Добрый день. Это звонят из мастерской по ремонту автомобилей. Ваша жена приехала, чтобы отремонтировать машину, и мы хотели бы знать, кто будет платить. -

Из книги Справочник мастера малярных работ автора Николаев Олег Константинович

автора Карапетян И. Г.

5.3.7. Нагрузочная способность трансформаторов Нагрузочной способностью трансформаторов называется совокупность допустимых нагрузок и перегрузок трансформатора. Исходным режимом для определения нагрузочной способности является номинальный режим работы

Из книги Справочник по проектированию электрических сетей автора Карапетян И. Г.

5.3.8. Технические данные трансформаторов Классификация трансформаторов отечественного производства по габаритам приведена в табл. 5.13.Таблица 5.13 Окончание табл.

Из книги Релейная защита в распределительных электрических Б90 сетях автора Булычев Александр Витальевич

3.4.1. Защита трансформаторов Т4, Т5, Т6 Трансформаторы 10/0,4 кВ мощностью до 0,63 МВ-А подключаются к электрической сети через предохранители. Предохранители для трансформаторов выбираются по следующим условиям:номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать

Из книги Резьба по дереву [Техники, приемы, изделия] автора Подольский Юрий Федорович

Из книги Товароведение: Шпаргалка автора Автор неизвестен