ИЭ / 7 сем (станции+реле) / Расписанные билеты Лапидус v.1

Система охлаждения ДЦ

Есть масляный электронасос, который дополнительно помогает конвекции. Воздушные вентиляторы остались. Если хотим МЦ, то надо убрать вентиляторы.

•Маслоохладители могут навешиваться на стенку бака или располагаться вблизи трансформатора, объединёнными в группы охлаждающих устройств (ГОУ) на собственном фундаменте.

•При навесной системе вибрация работающих насосов и вентиляторов передаётся на стенку бака

•Трансформаторы раннего выпуска имеют быстроходные вентиляторы (1500 об/мин)

→вибрация → нарушения сварных швов, течь масла из бака

•Современные трансформаторы имеют тихоходные вентиляторы (750 об/мин)

Система охлаждения Ц

Есть масляный электронасос, который дополнительно помогает конвекции. Но теперь масло отдаёт своё тепло не воздуху, а воде, которая тоже гоняется насосом. Вода очень интенсивно всё охлаждает. Смешиваться вода и масло не должны. Вода течёт по трубке.

У такой системы есть 2 проблемы:

1)Есть опасение, что при разгерметизации трубок в масло попадёт вода. Поэтому нам можно, чтобы масло попало в воду, но вода в масло не должна. Значит давление масла надо увеличить примерно на 10 кПа.

2)Вода замерзает зимой, она расширяется, лёд стремится разорвать трубки, а воду тогда необходимо сливать.

Требования к системам охлаждения (ПТЭ) на трансформаторах с системой Ц:

система циркуляции воды должна:

-включаться после включения масляных насосов при температуре верхних слоёв масла tм = 15°C

-отключаться при понижении tм = 10°C, если иное не оговорено в заводской документации.

•Питание электродвигателей устройств охлаждения должно быть осуществлено, как правило, от двух источников, а для трансформаторов с принудительной циркуляцией масла – с применением АВР.

•На трансформаторах с системами ДЦ, НЦ и Ц устройства охлаждения должны автоматически включаться (отключаться) одновременно с включением (отключением) трансформатора. Принудительная циркуляция масла должна быть непрерывной независимо от нагрузки.

•Не допускается эксплуатация трансформаторов с искусственным охлаждением без включённых в работу устройств сигнализации о прекращении циркуляции масла, воды или об останове вентиляторов.

•При номинально нагрузке температура верхних слоёв масла должна быть:

-М и Д – не выше 95°C

-ДЦ – не выше 75°C

-Ц – не выше 70°C на входе в маслоохладитель

Включение трансформаторов на номинальную нагрузку допускается:

-для М и Д при любой отрицательной tвозд;

-для ДЦ и Ц при tвозд ≥ - 25°С. Масло иначе становится более вязким и при температуре ниже -25°С маслонасос будет перегружен.

При более низких tвозд трансформатор должен быть предварительно прогрет включением на 0,5Sном без запуска системы циркуляции масла до достижения температуры верхних слоев масла минус 25°С, после чего должна быть включена система циркуляции масла.

В аварийных условиях допускается включение трансформатора на полную нагрузку независимо, от температуры окружающего воздуха.

Втрансформаторах с ненаправленным потоком масло проходя через радиатор просто падает на дно бака, а потом поднимается за счёт конвекции. А если направленно, то масло сразу попадает в обмотку.

Вобычной ненаправленной системе подача масла от охладителей производится в промежуток между стенкой бака и активной частью.

Внаправленной системе для повышения эффективности охлаждения масло подаётся непосредственно в обмотку.

Вэтом случае в нижней части бака маслосистема связана бакелитовым патрубком с нижней ярмовой изоляцией обмотки.

Такая система циркуляции масла наиболее эффективна.

Недостатки направленной циркуляции:

•Опасность перегрева при внезапном аварийном прекращении движения масла. В этом случае трансформатор нести нагрузку не сможет.

•Продукты разложения масла и истирания подшипников попадают непосредственно

вобмотку и могут перекрыть изоляционные промежутки.

Вывод: направленную систему циркуляции масла применяют в крайних случаях и обязательно вместе с фильтром тонкой очистки масла.

Раньше использовались хлордифенилы, у которых относительная диэлектрическая проницаемость 5…6 вместо 2 у трансформаторного масла, они негорючи, но у них высокая токсичность и сильное влияние на озоновый слой. И эти вещества стали ограничивать.

Поэтому теперь используются диэлектрики на основе пентаэритрита, на основе фталевой кислоты, а в России используются силиконы или кремнийорганические жидкости. Они всё равно токсичны и влияют на озоновый слой.

Рисунок – Каждое наше название системы охлаждения переведённое в МЭК

Рисунок – Области применения систем охлаждения

Системы защиты масла от увлажнения и окисления

1)Система свободного дыхания (или система с расширителем).

2)Диафрагменная система (плёночная защита).

3)Система защиты с помощью инертного газа под давлением (азотная защита).

4)Система герметичного бака с газовой подушкой (ТМЗ).

5)Герметичный бак без расширителей, полностью заполненный маслом (ТМГ). 4 и 5 были разобраны выше в пункте про ТМЗ и ТМГ.

1, 2, 3 характерны для больших масляных трансформаторов.

1) Система свободного дыхания (или система с расширителем)

Есть бак (расширитель), который имеет объём примерно 10% от основного бака трансформатора. Идея в том, что если трансформатор нагружен, а масло в основном баке налито доверху, то при расширении масла от нагрева масло попадёт в расширитель, а не разорвёт стенки бака от давления, так как масло несжимаемая жидкость. Можно конечно оставить в баке воздух, но тогда масло будет увлажняться и окисляться. В баке есть воздух, но он осушенный и не контактирует с маслом по большой поверхности, поэтому всё болееменее хорошо. Уровень масла в расширителе колеблется в зависимости от нагрузки. Основной бак ВСЕГДА должен быть заполнен.

Воздух в расширитель заходит через осушитель (15) свободно, так как когда масло в расширителе меняет свой уровень, то воздух заходит или выходит из-за разницы давлений. Поэтому это система СВОБОДНОГО дыхания.

Осушитель состоит из силикагеля, который впитывает влагу, и хлорида кобальта который меняет свою окраску при увлажнении (если он стал розовый, то осушитель надо менять). Есть масляный затвор, в котором осаживаются твёрдые частицы.

По итогу мы не предотвратили контакт масла с воздухом, а просто уменьшили.

2) Диафрагменная система (плёночная защита).

продукты разложения масла. Фильтр так называется потому что масло двигается за счёт разности температур (то есть из-за разности давлений).

Есть ещё адсорбционный фильтр, там уже есть насос, но принцип тот же.

Отсечной клапан

Устройство для перекрытия маслопровода вблизи расширителя для предотвращения развития пожара (в случае его возникновения) вследствие вытекания масла из расширителя на повреждённый трансформатор. Бывает разгерметизация бака и мы не хотим, чтоб масло из расширителя не усугублял пожар. В расширителе находится несколько тонн масла, поэтому нам важно так сделать.

Газовая защита трансформатора

Газовые реле — для защиты трансформатора, имеющего расширитель, от повреждений внутри бака, при которых происходит:

-выделение газа,

-снижение уровня масла,

-возникновение ускоренного потока масла из бака трансформатора в расширитель.

Струйные реле — для защиты контактора РПН от повреждений, сопровождающихся:

- возникновением ускоренного потока масла из бака контактора в расширитель

Повреждения в баке

Повреждения в баке трансформатора:

•короткие замыкания (КЗ) между обмотками,

•витковые замыкания,

•«пожар» стали магнитопровода,

•утечка масла из бака,