Типы систем охлаждения трансформаторов

Практически каждый силовой трансформатор во время эксплуатации нагревается из-за естественных физических процессов. При сильном перегреве изнашивается изоляция, что приводит к преждевременному выходу устройства из строя. Чтобы снизить негативное влияние такого явления, магнитопровод, обмотки и другие части следует охлаждать. Для этого используются различные системы охлаждения трансформаторов.

Основное отличие последних связывается со средой, в которой находится оборудование и внедрения дополнительных устройств для контроля температуры. Обратите внимание, что в современных трансформаторах используется масляное, водяное, воздушное охлаждение. В отдельную категорию следует отправить сухие устройства.

Маркировки и типы систем охлаждения трансформаторов

Определение маркировки и типа выполняется согласно государственному стандарту ГОСТ 11677-75. Здесь прописана полная спецификация и градация. Рассмотрим каждую группу в отдельности:

1. С – сухие трансформаторы, которые в силу особенностей могут использовать естественное воздушное охлаждение. Некоторые вариации снабжаются принудительной циркуляцией воздуха и обозначаются СД.
2. М – силовое оборудование с естественным масляным и воздушным охлаждением. Применяются, в основном, для распределительной сети с небольшой мощностью трансформатора. На крупных подстанциях имеются вариации с принудительной циркуляцией масла МЦ, НМЦ.
3. Д – оборудование, которое обладает естественным охлаждением масла и принудительной воздуха. Существует несколько вариации ДЦ и НДЦ, в зависимости от дополнений в виде циркулирования технической жидкости.
4. Н – представленный тип встречается реже, так как для реализации применяются негорючие диэлектрики. В большинстве случаев подобные изделия менее подвержены взрывам, что обеспечивает большую безопасность людей и подстанции в целом.

Необходимо отметить, что в современной практике имеются иностранные градации в этом направлении. Практически все названые системы охлаждения трансформаторов дублируются в соответствующих стандартах.

Основные преимущества и недостатки

Практические каждый тип сопровождается рядом технических особенностей, преимуществами и недостатками. Далее, представляем основные критерии, по которым определяется позитивные или негативные позиции:

• Уровень температур. Главное назначение охлаждения — поддержать естественную, благоприятную рабочую среду для оборудования. Последнее во многом определяется средой установки, уровень нагрузки энергоустановок.
• Стоимость реализации. Практически каждая энергоснабжающая компания стремится сократить расходы на оборудование, поэтому использует старые проверенные решения в виде масляного охлаждения.
• Степень безопасности. Это важный критерий, который предполагает применение того или иного решения на разных объектах энергетики. Для атомных станций предпочтительно задействовать более современные и рациональные предложения, позволяющие поддерживать нужный температурный режим. Когда на подстанции распределительной сети с небольшими токами можно применять вариант по типу С.

Обратите внимание, что в России, Беларуси, Украине используются силовые трансформаторы с системой охлаждения НМЦ, НДЦ.

Охлаждение по типу М

Представленные тип считается самым распространенным в силу относительной дешевизны, расширенного срока службы и некоторых других особенностей. На подстанциях распределительных сетей используются маслонаполненные трансформаторы с естественной циркуляцией масла и без дополнительного обдува. Система охлаждения трансформатора М имеет некоторые нюансы эксплуатации:

1. Необходимость отслеживания уровня масла и отбор газа для определения состояния техники. Обслуживающий персонал обязан посетить подстанцию распредсетей не реже 1 раза в полгода.
2. Конструкция должна быть герметичной. Следы подтеков свидетельствует о необходимости проведения технического или капитального ремонта.

Негативным фактором эксплуатации считается воровство масла. Это распространенная практика, когда происходит пробитие и слив технической жидкости с бака трансформатора. Из-за варварских действий осуществляется перегрев и замыкание оборудования с последующим выгоранием.

Система охлаждения трансформатора Д, ДЦ

На крупных ПС естественная циркуляция масла дополняется автоматическим обдувом, который срабатывается при повышении температурного режима. Система охлаждения трансформатора ДЦ обладает более совершенной эксплуатацией, так как позволяет избежать перегрева даже при высоких нагрузках. Необходимо отметить, что данный тип является самым распространенным и будет таковым еще несколько десятилетий. Важной особенностью эксплуатации считается необходимость правильного регулирования обдува. Последний должен включаться автоматически при условии повышения температурного режима до 75 градусов, с обратным отключением при снижении.

Охлаждение по типу Н

Тип системы охлаждения трансформаторов Н сложно встретить в современной эксплуатации. Однако с течением времени их число будет возрастать. В качестве основной среды используется дистиллированная вода с присадками, которая служит хорошим диэлектриком и позволяет поддерживать нужную температуру. Необходимо отметить, что такую систему часто комбинируют с принудительным воздушным типом оборудования.

Что касается недостатков — продукция оценивается дороже. Этот момент ощущается и при эксплуатации, ведь для доливки жидкости потребуется использовать специальный раствор, который стоит денег. В остальном, представленный вариант имеет место в современной эксплуатации на подстанциях различного типа.

Варианты охлаждения С, СГ

В отличие от системы масляного охлаждения трансформаторов, варианты типа С не использует какую-либо жидкость для корректировки температурного режима. Снижение температур осуществляется естественной циркуляцией воздуха, что приемлемо в следующих случаях:

1. Трансформатор до 63 кВА, которые обладают нормальной средой эксплуатации и небольшой нагрузкой.
2. Силовое оборудование, которое задействовано в условиях низких температур.
3. Временная строительная площадка, где не важна длительность использования изделий.

В остальных случаях рекомендуется ориентироваться на описываемые выше решения. Это позволит продлить срок службы и сэкономить значительные средства.

Какому варианту отдать предпочтение?

На этот вопрос нет единого ответа, так как существует множество факторов, которые предопределяют решение. Как показывает практика, на современном рынке используются трансформаторы типа НДЦ и НМЦ, которые сопровождаются естественной циркуляцией масла и принудительной подачей воздуха. Подобные изделия обладают повышенной стойкостью к перепадам температуры, создает защитную пленку, которая продлевает жизнь оборудованию.

Вместе с этим, имеются более прогрессивные и безопасные технологии, которые помогают избежать форс-мажорных ситуаций. К примеру, пожаров на подстанциях, когда полностью выгорает все оборудование ОРУ. Необходимо двигаться вперед к технологическому прогрессу, но и не забывать о наработках прошлых лет. Ведь со старым оборудованием придется работать еще очень долго.

Заключение

Силовое оборудование подстанций находится в постоянной работе и под воздействием физических явлений нагревается. При повышении загруженности температура будет возрастать и приведет к выгоранию рабочих элементов. Чтобы продлить срок службы, используются различные системы охлаждения трансформатора. В современной практике применяются варианты с воздушным, масляным и водяным методом корректировки среды.

Выбор способа охлаждения во многом определяется рядом критериев, среди которых можно выделить стоимость, возможность создания системы поддержки, особенности окружающей среды. На подстанциях 220/110/35/10 используются в основном тип НМЦ, НДЦ, которые считаются комбинированными.