1.2 Виды систем охлаждения

По способу охлаждения трансформаторы делятся на следующие группы:

а) с естественным воздушным охлаждением;

б) с форсированным воздушным охлаждением;

в) с естественным масляным охлаждением;

г) с форсированным масляным охлаждением.

Трансформаторы с воздушным охлаждением называются сухими; трансформаторы с масляным охлаждением - масляными.

Все виды охлаждений трансформаторов, используемых в данное время, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Соответствие условных обозначений видов систем охлаждения, принятых по ГОСТ, СЭВ и МЭК[1]

Рассмотрим систему охлаждения типа Д (принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла) подробнее, оценим её достоинства и разберем недостатки.

Данная система проста и достаточно не дорога в изготовлении. Применяется для трансформаторов мощностью от 16 до 63МВЧА. К недостаткам стоит отнести образование застоев масла и как следствие неравномерное распределение тепла по всему объему масляного бака. Состоит система из масляного бака, заполненного трансформаторным маслом, в котором находится непосредственно сам трансформатор. На баке так же расположены радиаторы-охладители, с закрепленными на них вентиляторами для обдува. Вентиляторы нагнетают воздух с большей скоростью, чем при естественной циркуляции, увеличивая при этом теплоотдачу. По сравнению с системой охлаждения типа М (естественная циркуляция масла и воздуха) теплоотдача при охлаждении типа Д увеличивается в 2,5 раза.

Принцип работы системы охлаждения трансформаторов типа Д представлен на рисунке 1.

Обмотки и сердечник трансформатора при работе нагреваются, отдавая своё тепло маслу. В верхних слоях производится измерение температуры масла с помощью термометра манометрического конденсационного показывающего сигнализирующего ТКП-160Сг-М1. На приборе заданы установки по температуре, при которых происходит включение и отключение двигателей вентиляторов обдува. Включение или отключение происходит в момент, когда сигнализирующая стрелка, показывающая текущую температуру, достигает одной из границ, в этот момент срабатывает микропереключатель, и подает сигнал в шкаф автоматики обдува трансформатора, в котором собрана релейно-контакторная схема управления двигателями обдува.

Рисунок 1 - Принципиальная схема естественного масляного охлаждения трансформатора при принудительной циркуляции воздуха

А - место попадания, циркулирующего, охлаждённого масла в обмотку с бака; В - место выхода, циркулирующего, нагретого масла с обмотки в бак; С - место попадания, циркулирующего, нагретого масла в бак с обмотки; D - место выхода, циркулирующего, охлаждённого масла с бака в обмотку.

В точке А масло, циркулирующее в баке трансформатора, попадает в обмотку, проходя по ней оно нагревается и по закону теплообмена поднимается вверх, достигая при этом точки В. После чего из точки В масло, находящееся в верхних слоях выдавливается в радиаторы маслом из более низких слоев. Масло, продвигаясь от точки В до точки С немного охлаждается, это связано с теплоотдачей кот крышки трансформатора и верхней частью трансформаторного бака. На участке С-D масло интенсивно охлаждается при помощи вентиляторов, расположенных под радиаторами и нагнетающими воздух вертикально вверх. После прохождения данного участка охлажденное масло снова поступает в точку А и процесс повторяется снова.