Συστήματα ψύξης μετασχηματιστών ισχύος
Κανονική μακροχρόνια λειτουργία χωρίς προβλήματα μετασχηματιστές ισχύος υπόκειται σε έλεγχο και συμμόρφωση με τα επιτρεπτά όρια διαφόρων παραμέτρων, μία από τις οποίες είναι το καθεστώς θερμοκρασίας. Η συμμόρφωση με το καθεστώς θερμοκρασίας εντός των ορίων που έχουν καθοριστεί για έναν συγκεκριμένο τύπο μετασχηματιστή διασφαλίζεται από ειδικά προβλεπόμενα συστήματα ψύξης. Εξετάστε ποια είναι τα συστήματα ψύξης για τους μετασχηματιστές ισχύος.
Τύπος ψύξης C, SG, SZ, SD
Το γράμμα C στη σήμανση το δείχνει αυτό μετασχηματιστή ξηρής ισχύος — δηλαδή δεν προβλέπει τη χρήση λαδιού μετασχηματιστή για ψύξη. Σε αυτή την περίπτωση, οι περιελίξεις και ο μαγνητικός πυρήνας του μετασχηματιστή ψύχονται με φυσική κυκλοφορία αέρα. Υπάρχουν τροποποιήσεις αυτού του συστήματος ψύξης: SG — ερμητικός σχεδιασμός, SZ — προστατευτικό περίβλημα.
Η παρουσία εξαναγκασμένης κυκλοφορίας αέρα στο περίβλημα του μετασχηματιστή είναι δυνατή - αυτή είναι η ψύξη του συστήματος LED.
Τα συστήματα ψύξης C και οι τροποποιήσεις τους χαρακτηρίζονται από χαμηλή απόδοση, γι 'αυτό χρησιμοποιούνται σε μετασχηματιστές χαμηλής ισχύος, κατά κανόνα, έως 1,6 MV * A κατηγορίας τάσης 6 και 10 kV.
Οι αισθητήρες θερμοκρασίας είναι εγκατεστημένοι στους μετασχηματιστές αυτού του συστήματος ψύξης για τον έλεγχο της θερμοκρασίας για κάθε φάση του μετασχηματιστή.
Σύστημα ψύξης Μ
Οι πιο ισχυροί μετασχηματιστές απαιτούν ένα πιο αποτελεσματικό σύστημα ψύξης - λάδι. Το λάδι παρέχει πιο αποτελεσματική απομάκρυνση θερμότητας από τις περιελίξεις και το μαγνητικό σύστημα του μετασχηματιστή, παρέχοντας ομοιόμορφη ψύξη.
Το σύστημα ψύξης M εξασφαλίζει τη φυσική κυκλοφορία του λαδιού στη δεξαμενή του μετασχηματιστή. Η θερμότητα του λαδιού μεταφέρεται στη δεξαμενή του μετασχηματιστή, η οποία ψύχεται από τον αέρα του περιβάλλοντος. Αυτό το σύστημα ψύξης δεν παρέχει αναγκαστική κυκλοφορία αέρα.
Για πιο αποτελεσματική ψύξη της δεξαμενής του μετασχηματιστή, τοποθετούνται θερμαντικά σώματα που αποτελούνται από πτερύγια ή σωλήνες μέσω των οποίων κυκλοφορεί το λάδι.
Το σύστημα ψύξης M χρησιμοποιείται για μετασχηματιστές ισχύος με ονομαστική ισχύ έως 16 MV * A. Η απουσία πρόσθετων συσκευών στο σχεδιασμό των μετασχηματιστών αυτού του συστήματος ψύξης απλοποιεί τη λειτουργία τους.
Το προσωπικό συντήρησης χρειάζεται μόνο να ελέγξει τη στάθμη λαδιού και τη θερμοκρασία των ανώτερων στρωμάτων του. Η στάθμη λαδιού πρέπει να αντιστοιχεί περίπου στη μέση ημερήσια θερμοκρασία περιβάλλοντος, λαμβάνοντας υπόψη το φορτίο στον μετασχηματιστή (αυτό ισχύει για όλους τους τύπους ψύξης). Η θερμοκρασία των ανώτερων στρωμάτων λαδιού των ψυχόμενων μετασχηματιστών M και D δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 95 βαθμούς.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει έναν τριφασικό μετασχηματιστή δύο περιελίξεων με φυσική ψύξη λαδιού (με φυσική κυκλοφορία λαδιού) της σειράς TM-250 / 6-10-66 χωρητικότητας 250 kVA, σχεδιασμένος για τη μετατροπή εναλλασσόμενου τριφασικού ρεύμα με τάση 6 — 10 kV από την πλευρά VN, πλευρά NN 0,23. 0,40; 0,69 kV για εσωτερική και εξωτερική εγκατάσταση.
Power series TM-250 / 6-10 με φίλτρο thermosiphon για συνεχή καθαρισμό λαδιού: 1-ρολά; 2 — μπουλόνι γείωσης. 3 — δεξαμενή; 4 — αφαιρούμενα ψυγεία καλοριφέρ. 5 — καπάκι; 6 — ξηραντήρας αέρα silikogel. 7 — διαστολέας με δείκτη λαδιού. 8 — συμπεράσματα BH; 9 — Συμπεράσματα LV. 10 — θερμόμετρο υδραργύρου. 11 — βύσμα για πλήρωση και δειγματοληψία λαδιού. 12 — διακόπτης; 13 — ασφάλεια ζημιάς. 14 — φίλτρο καθαρισμού θερμοσιφώνου για συνεχές λάδι.
Ψύξη τύπου D
Σύστημα ψύξης μετασχηματιστή D — με σβήσιμο και φυσική κυκλοφορία λαδιού. Οι μετασχηματιστές αυτού του συστήματος ψύξης έχουν σχεδιαστικά ανεμιστήρες τοποθετημένους σε αρθρωτά καλοριφέρ μέσω των οποίων κυκλοφορεί το λάδι του μετασχηματιστή.
Το blowndown μετασχηματιστή αυτού του συστήματος ψύξης ενεργοποιείται όταν η θερμοκρασία του ανώτερου στρώματος του λαδιού του μετασχηματιστή φτάσει τους 55 βαθμούς ή περισσότερο ή όταν επιτευχθεί το ονομαστικό φορτίο του μετασχηματιστή, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία λαδιού. Το σύστημα ψύξης D είναι πιο αποδοτικό και χρησιμοποιείται για μετασχηματιστές ισχύος 16-80 MV * A.
Συστήματα ψύξης DC, NDC
Το σύστημα ψύξης συνεχούς ρεύματος διαφέρει από το σύστημα D από την παρουσία εξαναγκασμένης κυκλοφορίας λαδιού. Οι ανεμιστήρες, όπως στο σύστημα D, ψύχουν τους σωλήνες του ψυγείου.Το λάδι του μετασχηματιστή κυκλοφορεί συνεχώς μέσω των σωλήνων του ψυγείου, το οποίο αντλείται από ηλεκτρικές αντλίες ενσωματωμένες στις γραμμές λαδιού της δεξαμενής του μετασχηματιστή.
Η γρήγορη κυκλοφορία του λαδιού μέσω των καλοριφέρ και η ροή του αέρα τους εξασφαλίζουν υψηλή μεταφορά θερμότητας. Χάρη σε αυτό το σύστημα ψύξης, οι διαστάσεις του μετασχηματιστή ισχύος (αυτόματος μετασχηματιστής) μειώνονται σημαντικά και η ονομαστική τους ισχύς αυξάνεται στα όρια των 63-160 MV * A.
Η αναγκαστική κυκλοφορία λαδιού καθιστά δυνατή την απόκλιση από τον παραδοσιακό σχεδιασμό του μετασχηματιστή — η δεξαμενή του μετασχηματιστή και το ψυγείο μπορούν να σταθούν χωριστά, συνδεδεμένα μεταξύ τους με γραμμές λαδιού.
Σε αντίθεση με την ψύξη τύπου D, οι φυσητήρες ψύξης DC πρέπει πάντα να λειτουργούν μαζί με αντλίες εξαναγκασμένης κυκλοφορίας λαδιού. Σε περίπτωση διακοπής λειτουργίας ενός από τα συστήματα ψύξης, ο μετασχηματιστής δεν μπορεί να λειτουργήσει.
Το NDC διαφέρει από την ψύξη συνεχούς ρεύματος με την παρουσία κατευθυντικής ροής λαδιού, η οποία καθιστά δυνατή την αύξηση της απόδοσης ψύξης και, κατά συνέπεια, την αύξηση της ισχύος του μετασχηματιστή χωρίς αλλαγή του μεγέθους του.
Συστήματα ψύξης Ts, NTs
Οι μετασχηματιστές και οι αυτομετασχηματιστές χωρητικότητας 160 MV * A είναι εξοπλισμένοι με συστήματα ψύξης τύπου Τ. Πρόκειται για ψύξη λαδιού-νερού. όχι μόνο λάδι αλλά και νερό κυκλοφορεί μέσω των καλοριφέρ του μετασχηματιστή.
Το νερό αναγκάζεται να κυκλοφορεί μέσω των σωλήνων της ψυκτικής συσκευής, μεταξύ των οποίων, με τη σειρά του, κυκλοφορεί το λάδι του μετασχηματιστή.Πριν την είσοδο στο ψυγείο, τοποθετούνται ειδικοί αισθητήρες θερμοκρασίας για τον έλεγχο της θερμοκρασίας του λαδιού που κυκλοφορεί, η οποία δεν πρέπει να ξεπερνά τους 70 βαθμούς.
Οι συσκευές αναγκαστικής κυκλοφορίας λαδιού και νερού πρέπει να είναι πάντα σε λειτουργία, ανεξαρτήτως θερμοκρασίας και φορτίου, πρέπει να ενεργοποιούνται αυτόματα ταυτόχρονα με την παροχή τάσης στον μετασχηματιστή (αυτομετασχηματιστή).
Παρουσία δομικά πολλών συσκευών ψύξης, ο αριθμός της ταυτόχρονης λειτουργίας τους καθορίζεται από το μέγεθος του φορτίου και τη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου - λαδιού μετασχηματιστή.
Αυτό το σύστημα ψύξης είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά συστήματα, αλλά το κύριο μειονέκτημά του είναι η πολυπλοκότητα του σχεδιασμού και της λειτουργίας.
Για μετασχηματιστές (αυτομετασχηματιστές) χωρητικότητας 630 MV * A, χρησιμοποιείται ένα πιο αποτελεσματικό σύστημα ψύξης λαδιού-νερού με κατευθυνόμενη ροή λαδιού — NC.
Ψύξη μετασχηματιστών σε κλειστούς θαλάμους
Σε κλειστούς θαλάμους, κλειστούς υποσταθμούς μετασχηματιστών, όπου βρίσκονται μετασχηματιστές ισχύος, πρέπει να παρέχεται σύστημα εξαερισμού που να διασφαλίζει την κανονική λειτουργία των μετασχηματιστών σε όλους τους τυποποιημένους τρόπους λειτουργίας.
Ο χώρος στον οποίο βρίσκεται ο μετασχηματιστής ισχύος πρέπει να είναι σχεδιασμένος κατά τρόπο ώστε κατά τη λειτουργία ο μετασχηματιστής να μην υπερθερμαίνεται, κάτι που είναι εγγυημένο εάν υπάρχει επαρκής εσωτερικός χώρος στο δωμάτιο, καθώς και ένα αποτελεσματικό σύστημα εξαερισμού.
Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στους μετασχηματιστές του συστήματος ψύξης C, οι οποίοι ψύχονται με φυσική κυκλοφορία αέρα.Στους θαλάμους αυτού του τύπου μετασχηματιστών εγκαθίσταται εξαναγκασμένος αερισμός, ο οποίος κυκλοφορεί τον αέρα για πιο αποτελεσματική ψύξη.