Лекция 1. Силовые трансформаторы

Марки масел, рекомендуемых для замены и (или) долива в высоковольтные вводы

В настоящее время отечественной нефтеперерабатывающей промышленностью вырабатываются и поставляются следующие трансформаторные масла:

— ГК по ТУ 38.101.1025-85 (ранее по ТУ 38.401.358-84), в основном из западно-сибирских нефтей, вырабатываемое с применением процессов гидрокрекинга и каталитической депарафинизации. Выпускается на АО «Ангарская нефтехимическая компания» (665830, г. Ангарск, Иркутская область);

— Т-1500У по ТУ 38.401.58107-94, в основном из западно-сибирских нефтей, вырабатываемое с применением процессов селективной очистки, низкотемпературной депарафинизации и гидроочистки. Выпускается АО «Уфанефтехим» (450045, г. Уфа, Республика Башкортостан) и ОАО «Нижегород-нефтеоргсинтез» (606200, г. Кстово, Нижегородская область);

— ТКп по ТУ 38.401.5849-92, в основном из анастасиевской нефти, вырабатываемое с применением процессов кислотно-щелочной очистки и контактной доочистки. Выпускается на Ярославском нефтемаслозаводе им. Д.И. Менделеева (152321, пос. Константиновский, Ярославская область);

— ВГ по ТУ 38.401.978-93, в основном из западно-сибирских нефтей, вырабатываемое с применением гидрокрекинга и каталитической депарафинизации. Выпускается АО «Лукойл-Волгоград-нефтеоргсинтез» (400029, г. Волгоград, ул. 40 лет ВЛКСМ, д. 55);

а также специальные арктические масла, такие как:

Масло специальное с низкой вязкостью при положительных и отрицательных температурах, с низкой температурой застывания и низкой температурой вспышки; используется в масляных выключателях в районах с холодным климатом.

На многих энергопредприятиях сохранились ранее выпускавшиеся в СССР следующие трансформаторные масла:

— Т-1500 по ГОСТ 982-80 из бакинских нефтей, выпускавшееся Бакинским НПЗ;

— Т-750 по ГОСТ 982-80 из анастасиевской нефти, выпускавшееся Ярославским НПЗ им. Д.И. Менделеева;

— ТКп по ТУ 38.101.890-81, из бакинских нефтей, выпускавшееся Бакинским НПЗ;

— Nytro 11GX no МЭК 296-82 из нафтеновых венесуэльских нефтей, вырабатываемое с применением процессов гидроочистки;

— Nytro 10X по МЭК 296-82 из нафтеновых венесуэльских нефтей, вырабатываемое с применением процессов гидроочистки (масло более глубокой очистки по сравнению с Nytro 11GX).

ЗТЗ поставляет в Россию трансформаторы, залитые шведским маслом, в основном Nytro 11GX.

Из Австрии поступали масла фирмы «Технол» (Technol, A-11144, Wien, Linzerstrase, 421 A, Aystria), в основном марки Technol-2000: Technol-2000 по МЭК 296-82, из специальной нафтеновой австрийской нефти, вырабатываемое с применением процессов кислотной очистки и адсорбционной или гидрогенизационной доочистки.

Значения основных показателей качества масла Nytro 10X соответствуют требованиям ТУ 38.101.1025-85, а масла Nytro 11GX и Technol-2000 — требованиям ТУ 38.401.1033-95.

Все перечисленные масла, выпускаемые в России и странах СНГ, а также импортные масла, поставляемые в Россию, должны содержать антиокислительную присадку 2,6-дитребутил-4-метил-фенол (фирменные названия агидол — 1, ионол, керобит, топанол — 0, ДБПК и др.).

Для масел, подвергнутых специальной подготовке (дегазации, обезвоживанию, фильтрации) перед заливом в электрооборудование, предъявляется ряд дополнительных требований к их качеству. Качество данных масел должно отвечать требованиям «Объема и норм испытаний электрооборудования».

Системы охлаждения: назначение, технологические параметры, достоинства и недостатки различных СО.

В настоящее время в отечественных масляных трансформаторах применяются системы охлаждения, приведенные в таблице.

    Обозначение системы охлаждения
Циркуляция масла Охлаждение масла по ГОСТ по МЭК
Естественная Естественное воздушное М ONAN
Естественная Принудительное воздушное Д ONAF
Принудительная Естественное воздушное МЦ OFAN
Принудительная Принудительное воздушное ДЦ OFAF
Естественная Принудительное водяное MB ONWF
Принудительная Принудительное водяное Ц OFWF
Принудительная направленная Принудительное воздушное НДЦ ODAF
Принудительная направленная Принудительное водяное НЦ ODWF

Система охлаждения М

При этом виде охлаждения теплота, выделяющаяся в активной части и элементах металлоконструкции трансформатора, передается путем естественной конвекции маслу, которое, в свою очередь, отдает его в окружающий воздух также путем естественной конвекции и излучения. В трансформаторах небольшой мощности (до нескольких десятков кВ-А) теплоотдающей поверхности баков достаточно для отвода выделяющейся теплоты при нормированном превышении температуры масла. В трансформаторах большей мощности приходится ее искусственно увеличивать путем применения ребристых и трубчатых баков или баков с навесными или выносными радиаторами.

Система охлаждения Д

В трансформаторах мощностью более 6,3-10 MBА затруднительно развить теплоотдающую поверхность бака в такой мере, чтобы обеспечить заданный уровень нагрева. Это становится понятным, если учесть, что согласно законам роста в серии подобных трансформаторов (т. е. в таких, в которых соответствующие линейные размеры пропорциональны) при постоянстве электромагнитных нагрузок (индукции в магнитопроводе, и плотности тока в обмотках) потери растут пропорционально кубу линейных размеров, тогда как охлаждающие поверхности растут пропорционально квадрату этих размеров. Поэтому приходится принимать дополнительные меры для усиления охлаждения путем обдува радиаторов вентиляторами. Тем самым увеличивается в 1,5—2 раза коэффициент теплопередачи и соответственно теплосъем радиаторов. При снижении температуры верхних слоев масла до 50С, если при этом ток нагрузки меньше номинального, вентиляторы отключаются.

Система охлаждения ДЦ

В трансформаторах мощностью около 100 MB-А и более выделяющиеся потери настолько значительны, что для их отвода приходится применять специальные масляно-воздушные охладители, обдуваемые вентиляторами и оснащенные насосами для принудительной циркуляции масла. Для увеличения эффективности обдува трубы в таких охладителях имеют сильно развитую ребристую наружную поверхность. Благодаря принудительной циркуляции масла достигается более равномерное распределение температуры масла по высоте бака. Разница температуры масла вверху и внизу бака составляет в данном случае менее 10°С, в то время как при естественной циркуляции она достигает 20—30°С. Выпускаемые в настоящее время отечественной промышленностью охладители имеют теплосъем 160—180 кВт. В случае отключения системы охлаждения трансформаторы могут оставаться включенными очень непродолжительное время, так как теплоотдающей поверхности бака недостаточно даже для отвода потерь холостого хода. Недостатком такой системы охлаждения является то, что теплоотдача от обмоток к маслу остается практически такой же, как и при естественной конвекции, так как принудительная циркуляция масла происходит только в зоне между наружной обмоткой и стенкой бака трансформатора.

Система охлаждения Ц

Эта очень эффективная и компактная система охлаждения применяется для мощных трансформаторов тогда, когда имеется достаточное количество воды (гидростанции, очень мощные тепловые станции). Она позволяет отказаться от системы охлаждения ДЦ, которая при очень большой мощности трансформаторов становится достаточно громоздкой. Эта система охлаждения основана на применении масляно-водяных охладителей с гладкими или оребренными трубами и движением воды по трубам, а масла — в межтрубном пространстве. Благодаря конструктивным мероприятиям обеспечивается зигзагообразное движение масла в охладителе с поперечным обтеканием трубок. Большой теплосъем (до 1000 кВт и более) и малые габаритные размеры масляно-водяных охладителей достигаются благодаря увеличению коэффициента теплоотдачи от стенки трубы при охлаждении ее водой. При отключении этой системы охлаждения, как и при системе ДЦ, трансформаторы могут оставаться в работе также очень ограниченное время. Недостаток этой: системы охлаждения в части интенсивности охлаждения обмоток тот же, что и системы охлаждения ДЦ.

Системы охлаждения с направленной циркуляцией масла в обмотках НДЦ и НЦ.

Улучшить охлаждение обмоток и обеспечить при этом более равномерное распределение в них температуры можно путем создания принудительной (направленной) циркуляции масла в охлаждающих каналах обмоток с требуемой скоростью, обеспечивающей необходимый температурный режим. Здесь возможны два варианта исполнения — с одноконтурной и двухконтурной схемами циркуляции масла. В первом варианте масло, забираемое из верхней части бака, проходит через масляно-воздушные или масляно-водяные охладители и подается в обмотки. Во втором варианте кроме контуров охлаждения масла, аналогичных системам ДЦ или Ц, существуют независимые контуры охлаждения обмоток, причем масло, забираемое насосом из верхней части бака, подается, минуя охладители, в нижнюю часть бака и далее в контуры охлаждения обмоток. Второй вариант исполнения системы охлаждения несколько сложнее и дороже. Эта система охлаждения позволяет при необходимости (например, в трансформаторах предельных мощностей) повысить электромагнитные нагрузки, но она усложняет конструкцию изоляции и обмоток, а также технологию сборки и испытаний трансформаторов (необходимы гидравлические испытания контуров циркуляции масла в обмотке). Поэтому такие системы применяются в отечественном трансформаторостроении для трансформаторов мощностью 400 MBА и выше.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *