Σύγχρονοι μετασχηματιστές ξηρού τύπου και επιθετικοί εξωτερικοί παράγοντες

Οι σύγχρονοι ξηροί μετασχηματιστές διακρίνονται από μια αρκετά υψηλή αξιοπιστία στη λειτουργία, αλλά, όπως και άλλος ηλεκτρικός εξοπλισμός, οι εξωτερικοί παράγοντες επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής τους.

Επιθετικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες

Λάβετε υπόψη επιθετικούς εξωτερικούς παράγοντες, ως αποτέλεσμα των οποίων μπορεί να προκληθεί βλάβη και αστοχία του μετασχηματιστή.

Οι ξηροί μετασχηματιστές υπόκεινται σε διάφορες χημικές και φυσικές επιθέσεις, ανάλογα με την ποιότητα του περιβάλλοντος. Οι πιθανοί κίνδυνοι είναι οι εξής:

• υγρασία;

• φυσική και χημική ρύπανση·

• άνεμος.

Αποθήκευση ξηρών μετασχηματιστών

Κατά την αποθήκευση, η θερμοκρασία του μετασχηματιστή είναι ίση με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η μόνωση του εκτίθεται σε υγρασία: διείσδυση στη μόνωση και συμπύκνωση στην επιφάνεια, η οποία μπορεί να προκαλέσει εκκενώσεις («επικαλύψεις») όταν εφαρμόζεται τάση. Για το λόγο αυτό, συνιστάται η αποθήκευση ενός στεγνού μετασχηματιστή σε σχετική υγρασία όχι μεγαλύτερη από 90% και βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχει συμπύκνωση πριν από τη χρήση του.

Λειτουργία ξηρών μετασχηματιστών

Ένας ξηρός μετασχηματιστής κατά τη λειτουργία μπορεί να εκτεθεί σε διάφορες επιθετικές επιρροές.

Υψηλή υγρασία

Αν και η θερμοκρασία λειτουργίας των πηνίων είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, η πολύ υψηλή υγρασία μπορεί να προκαλέσει τη διείσδυση της υγρασίας στο υλικό του πηνίου και να υποβαθμίσει τις ιδιότητες μόνωσης.

Αγώγιμη σκόνη

Τα ηλεκτροστατικά πεδία προσελκύουν σωματίδια σκόνης που εναποτίθενται στην επιφάνεια των πηνίων HV. Αυτό μειώνει την αντίσταση στα επιφανειακά ρεύματα διαρροής, αυξάνοντας την πιθανότητα επικάλυψης της μόνωσης του μετασχηματιστή.

Πτητικοί υδρογονάνθρακες: ατμοί λαδιού κ.λπ.

Οι ατμοί υδρογονανθράκων που έλκονται ηλεκτροστατικά μπορούν να εναποτεθούν στην επιφάνεια των πηνίων. Στη συνέχεια, υπό την επίδραση της θερμοκρασίας, οι υδρογονάνθρακες μπορούν να μετασχηματιστούν χημικά για να σχηματίσουν ημιαγώγιμες ή αγώγιμες αποθέσεις. Αυτό μπορεί να προκαλέσει το κλείσιμο της μόνωσης ή να διαταράξει την κατανομή του ηλεκτρικού πεδίου στην επιφάνεια, συμβάλλοντας στη συσσώρευση αγώγιμης σκόνης.

Χημική ρύπανση

Ορισμένες ουσίες προκαλούν διάβρωση των μονωτικών υλικών (ο ρυθμός της εξαρτάται από την υγρασία και τη θερμοκρασία) και υποβάθμιση των διηλεκτρικών ιδιοτήτων.

Σκόνη, άμμος, αλάτι

Ο βαθμός επιρροής αυτών των παραγόντων εξαρτάται από την παρουσία του ανέμου. Οι ακόλουθες επιλογές είναι διαθέσιμες:

• επιδείνωση των ηλεκτρικών παραμέτρων: ποιότητα επαφών, αντίσταση σε ρεύματα διαρροής.

• απόφραξη των αναπνευστήρων.

• λειαντικό αποτέλεσμα στην επιφάνεια των μονωτών και μείωση της αντίστασης της επιφάνειας. • συσσώρευση αγώγιμης σκόνης στα πηνία HV.

• φραγμένοι αεραγωγοί.

Η λεπτή σκόνη είναι υγροσκοπική, η οποία συμβάλλει περαιτέρω στο σχηματισμό ενός αγώγιμου στρώματος στην επιφάνεια του μονωτή.

Αποδεκτή συγκέντρωση

Για μετασχηματιστές ξηρού τύπου που λειτουργούν σε αστικές περιοχές με βιομηχανικές εγκαταστάσεις ή βαριά κυκλοφορία, καθώς και σε περιοχές που δεν προστατεύονται από τη σκόνη (εκτός εκείνων που βρίσκονται κοντά σε πηγές σκόνης), θα πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθοι περιορισμοί:

• σχετική υγρασία αέρα, όχι μεγαλύτερη από 90%.

• συγκέντρωση SO2, όχι μεγαλύτερη από 0,1 mg / m3.

• συγκέντρωση NOx, όχι μεγαλύτερη από 0,1 mg / m3.

• συγκέντρωση σκόνης και άμμου, όχι μεγαλύτερη από 0,2 mg / m3.

• συγκέντρωση θαλασσινού αλατιού, όχι περισσότερο από 0,3 g / m3.

Σημείωση: Οι συστάσεις δίνονται σύμφωνα με το IEC 60721.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους περιορισμούς, διατηρείται η αναμενόμενη διάρκεια ζωής των ακριβών μετασχηματιστών, η οποία είναι δεκάδες χρόνια.

Θερμικές συνθήκες του μετασχηματιστή

Ο θερμικός τρόπος λειτουργίας του μετασχηματιστή είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που επηρεάζουν τη γήρανση της μόνωσης και, κατά συνέπεια, τη διάρκεια ζωής της. Συνιστάται να τηρούνται οι ακόλουθες συνθήκες για να εξασφαλιστεί επαρκής ψύξη, ανεξάρτητα από το μέγεθος του δωματίου και τον βαθμό προστασίας του μετασχηματιστή ξηρού τύπου (περίβλημα). Αυτές οι συστάσεις ισχύουν και για άλλους τύπους ηλεκτρικού εξοπλισμού.

Ελξη

Ο μεγάλος όγκος χώρου πάνω από τον μετασχηματιστή διευκολύνει την καλύτερη ροή του θερμού αέρα. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητα του αερισμού εξαρτάται από την ικανότητά του να απομακρύνει τον αέρα από το πάνω μέρος του δωματίου. Για να γίνει αυτό, η είσοδος πρέπει να βρίσκεται όσο το δυνατόν χαμηλότερα και η εξάτμιση όσο το δυνατόν ψηλότερα και στην αντίθετη πλευρά.

Η θέση της εισόδου αέρα (ανεμιστήρας) πάνω από τον μετασχηματιστή εμποδίζει τη διαφυγή ζεστού αέρα από αυτόν. Αυτό μπορεί να προκαλέσει αύξηση της θερμοκρασίας του μετασχηματιστή πάνω από το επιτρεπόμενο επίπεδο. Στην καλύτερη περίπτωση, η θερμική προστασία θα λειτουργήσει. στη χειρότερη περίπτωση, αν λείπει, θα προκληθεί υπερθέρμανση και πρόωρη γήρανση της μόνωσης.

Απαιτήσεις για το δωμάτιο όπου είναι εγκατεστημένος ο ξηρός μετασχηματιστής

Διαστάσεις δωματίου

Ο σκοπός του αποτελεσματικού αερισμού του δωματίου είναι να αφαιρέσει όλη τη θερμότητα που παράγεται από τον ηλεκτρικό εξοπλισμό (μετασχηματιστές, κινητήρες, θερμαντήρες κ.λπ.).

Υποτίθεται ότι σε κανονική λειτουργία η συσκευή εκπέμπει απώλειες ισχύος P (kW).

Για να το αφαιρέσετε με εξαερισμό, πρέπει:

• άνοιγμα εισαγωγής ψυχρού αέρα με ενεργή περιοχή S (m2), που βρίσκεται στο κάτω μέρος κοντά στον μετασχηματιστή (η αποτελεσματική περιοχή του ανοίγματος είναι η πραγματική του περιοχή, μείον όλες τις παρεμβολές - πλέγματα, βαλβίδες κ.λπ.)

• έξοδος θερμού αέρα με ενεργό εμβαδόν S '(m2) που βρίσκεται πάνω στην απέναντι πλευρά, εάν είναι δυνατόν πάνω από τον μετασχηματιστή, σε ύψος H (m) σε σχέση με το κάτω άνοιγμα.

Η περιοχή των οπών καθορίζεται από τους τύπους: S = (0,18 * P) / H, S '= 1,1 * S.

Ο χώρος πάνω από τον μετασχηματιστή πρέπει να παραμένει ελεύθερος μέχρι την οροφή, εκτός από τις συνδέσεις.

Αυτοί οι τύποι ισχύουν όταν ο εξοπλισμός εγκαθίσταται σε ύψος έως και 1000 m πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας σε μέση ετήσια θερμοκρασία 20 °C.

Εάν είναι αδύνατο να παρασχεθούν οι προαναφερθείσες περιοχές ανοιγμάτων για φυσικό αερισμό του δωματίου, τότε πρέπει να εφαρμοστεί εξαναγκασμένος αερισμός χρησιμοποιώντας την εγκατάσταση:

• στο κάτω άνοιγμα — ένας ανεμιστήρας τροφοδοσίας με χωρητικότητα Q (m3 / s), που προσδιορίζεται από απώλειες ισχύος σύμφωνα με τον τύπο: Q = 0,1 * P;

• στο επάνω άνοιγμα — ανεμιστήρας εξάτμισης με χωρητικότητα Q '(m3 / s), που προσδιορίζεται από τον τύπο: Q' = 0,11 * P.

Εάν η περιοχή μόνο μιας από τις οπές είναι ανεπαρκής, επιτρέπεται να περιοριστεί η εγκατάσταση του ανεμιστήρα μόνο σε αυτήν.

Βαθμός προστασίας

Εξαρτάται βαθμός προστασίας (IP) και τη διαφάνεια του πλέγματος στους τοίχους της θήκης, η απαιτούμενη αποτελεσματική περιοχή των αεραγωγών μπορεί να είναι αρκετά μεγάλη. Για παράδειγμα, σε ένα περίβλημα IP31 ενός ξηρού μετασχηματιστή, η περιοχή διάτρησης των ματιών είναι 50%.

Η παρουσία άλλου εξοπλισμού στο δωμάτιο. Εάν έχει εγκατασταθεί άλλος εξοπλισμός στο δωμάτιο, κατά τον υπολογισμό του εξαερισμού, η ισχύς P πρέπει να περιλαμβάνει τις απώλειές της σε πλήρες φορτίο.

Ανεμιστήρες μετασχηματιστών

Η τοποθέτηση ανεμιστήρων μετασχηματιστή ανεμιστήρα σε καμία περίπτωση δεν μειώνει τις απαιτήσεις για αερισμό του δωματίου! Όταν οι ανεμιστήρες λειτουργούν, χρειάζονται επίσης κρύο αέρα για να ρέει στο δωμάτιο και ζεστό αέρα για να διαφύγουν.

Κλιματιστικό γύρω από τον μετασχηματιστή

Σκόνη

Η συσσώρευση σκόνης στον μετασχηματιστή εμποδίζει τη σωστή διάχυση της θερμότητας.Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για βιομηχανίες με σκόνη, όπως αυτές που περιλαμβάνουν τσιμέντο. Απαιτείται τακτικό σκούπισμα με ηλεκτρική σκούπα (χωρίς φύσημα!).

Ατμοσφαιρική υγρασία

Από την άποψη του εξαερισμού του μετασχηματιστή και της πιθανότητας υπερθέρμανσης του, η υγρασία του αέρα δεν είναι επικίνδυνος παράγοντας. Ωστόσο, κατά τον υπολογισμό των διαστάσεων του δωματίου και των ανοιγμάτων εξαερισμού, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η παρουσία θερμαντικών στοιχείων που εμποδίζουν το σχηματισμό συμπύκνωσης.

Η γνώση και η τήρηση ορισμένων κανόνων και προφυλάξεων για την προστασία του μετασχηματιστή κατά την αποθήκευση και λειτουργία του από επιθετικούς παράγοντες οποιουδήποτε τύπου είναι το κλειδί για την αξιόπιστη λειτουργία του μετασχηματιστή υπό συνθήκες σχεδιαστικών φορτίων και ελεγχόμενων υπερφορτώσεων.