Состояние изоляции обмоток силовых трансформаторов напрямую зависит от состояния трансформаторного масла, в котором они находятся. Со временем в процессе эксплуатации состояние трансформаторного масла ухудшается, в нем появляются различные примеси и влага, соответственно и изоляция обмоток трансформатора начинает впитывать в себя влагу из масла. Исходя из этого, со временем может возникнуть необходимость проведения сушки изоляции обмоток трансформатора.
В этой статье мы кратко рассмотрим виды и методы сушки трансформаторов и чем они отличаются. Здесь не будут подробно описываться схемы соединения обмоток при каждом методе сушки и расчеты, т. к. статья носит ознакомительный характер, а сушку должны выполнять специализированные организации.
Процесс сушки изоляции обмоток трансформаторов сводится к тому, чтобы влагу, которая содержится внутри бумажной изоляции за счет ее нагрева выгнать наружу, тем самым повысив характеристики изоляции обмоток трансформатора.
Виды и методы сушки трансформаторов
Существует несколько видов сушки трансформатора, каждый из которых применяется исходя из определенных состояний трансформаторного масла и характеристик изоляции обмоток:
- контрольный прогрев;
- контрольная подсушка;
- сушка.
Контрольный прогрев
Контрольный прогрев применяется в следующих случаях:
- если в трансформаторном масле имеются признаки влаги или характеристики изоляции обмоток ниже нормы;
- длительное хранение трансформатора, но не более 7 месяцев;
- нахождение активной части трансформатора без масла выше нормы, но не более чем в 2 раза.
Контрольный прогрев проводят до температуры верхних слоев масла не более 75 0С без вакуума следующими методами:
- метод циркуляции осушенного нагретого масла с помощью циркуляционных насосов;
- метод короткого замыкания, при котором одну из обмоток (в основном низкого напряжения) соединяют накоротко, а на другую обмотку подают напряжение промышленной частоты;
- метод постоянного тока, при котором одну обмотку (в основном низкого напряжения) соединяют накоротко и заземляют, а через другую пропускаю постоянный ток, близкий к номинальному значению.
Сушка методами короткого замыкания и постоянного тока проводится только на технически исправном трансформаторе после проведения измерений холостого хода, коэффициента трансформации, сопротивления обмоток постоянному току.
Контрольная подсушка
Контрольная подсушка применяется в следующих случаях:
- характеристики изоляции и трансформаторного масла после контрольного прогрева ниже нормы;
- длительное хранение трансформатора более 7 месяцев.
Контрольную подсушку проводят при температуре верхних слоев масла 80 0С с применением вакуума. Это основное отличие контрольной подсушки от контрольного прогрева. Контрольную подсушку проводят теми же методами, что и прогрев. Через каждые 12ч. проводят принудительную циркуляцию масла в течение 4ч. Процесс длится до приведения характеристик масла к нормируемым значениям.
Сушка трансформатора
Сушку силовых трансформаторов проводят в заводских условиях при наличии сушильных печей вакуумными или без вакуумными методами.
Вакуумный метод сушки проводится в вакуум-сушильных шкафах. Для нагрева используется пар или электрические ТЭНы до температуры 95-105 0С и давлении 80-85кПА. Нагрев проводится постепенно до нужной температуры в течении 3ч. для трансформаторов мощностью до 100кВА, 5ч. для трансформаторов мощностью более 100кВА. Далее из конденсатора отбирают влагу и делают измерение сопротивления изоляции обмоток. Отбор влаги и измерения делают каждые 3ч. до приведения характеристик изоляции к нормам.
Без вакуумный метод сушки проводится в стационарных печах. Для нагрева используется пар, электрические ТЭНы, калориферы, индукционный метод нагрева. Сушка проводится до достижения нормируемых значений характеристик изоляции в течение 3-4ч.
При отсутствии сушильных печей сушку проводят следующими методами:
- метод циркуляции осушенного нагретого масла с помощью циркуляционных насосов (описан в контрольном прогреве);
- метод короткого замыкания (описан в контрольном прогреве);
- метод постоянного тока (описан в контрольном прогреве);
- метод индукционных потерь в стали является самым распространенным и проводится как с маслом внутри бака трансформатора, так и без масла. Бак трансформатора утепляют и обматывают намагничивающей обмоткой для создания магнитного потока на стенках бака, который образует вихревые токи, нагревающие бак. В масле рекомендуется сушить трансформаторы, бывшие в эксплуатации и проходящие ремонт без замены обмоток. Трансформаторы с новыми обмотками сушат без масла. Сушка проводится при температуре изоляции 95-105 0С, а стенок бака - 110-130 0С. В начале сушки измерения сопротивления изоляции проводят каждые 4ч. в конце - каждый час. Если в течение 6ч. характеристики изоляции не меняются, сушку заканчивают;
- метод сушки токами нулевой последовательности применяется для сушки трансформаторов мощностью до 400кВА. При использовании этого метода на каждую вторичную обмотку подается переменное однофазное напряжение. За счет этого в обмотках образуются магнитные потоки, которые должны иметь одинаковое значение и направление. Таким образом в стали и баке происходит, нагрев за счет вихревых токов. Этот метод нельзя использовать при соединении вторичной обмотки в треугольник или зигзаг, что является большим недостатком по сравнению с другими методами сушки.
Выводы
Сушка силовых трансформаторов является сложным и недешевым процессом, которая должна проводиться специализированными организациями в заводских условиях, имеющими большой опыт.
Прежде чем приступать к процессу сушки, должны быть проведены измерения сопротивления изоляции обмоток и анализ характеристик трансформаторного масла, на основании которых и выбирается вид и метод сушки.
В настоящее время существуют передвижные установки, которые позволяют провести сушку трансформатора методом циркуляции осушенного нагретого масла с помощью циркуляционных насосов без транспортировки его на завод, но это скорее исключение из правил, чем закономерность.
Спасибо, что прочитали нашу статью! Если она Вам понравилась, Вы можете поделиться ею в соцсетях:
