Бак масляного трансформатора
У масляного трансформатора выемная его часть, являющаяся по существу собственно трансформатором, погружается в бак с маслом (рис. 14.27). К выемной части относится остов с обмотками и отводами, а в некоторых конструкциях также и крышка бака. Масло, заполняющее бак, имеет двойное назначение. Как изолирующая среда оно имеет более высокую диэлектрическую прочность, чем воздух, благодаря чему позволяет уменьшить изоляционные расстояния между токоведущими и заземленными частями, а также между различными обмотками. Кроме того, трансформаторное масло является лучшей охлаждающей средой, чем воздух. Поэтому в трансформаторе, заполненном маслом, можно увеличить электрические и магнитные нагрузки. Все это приводит к уменьшению расхода обмоточных проводов и электротехнической стали на изготовление трансформатора и уменьшению его габаритов.
Рис. 14 27. Масляный трансформатор:
1 – шихтованный
магнитопровод; 2 – обмотка НН; 3 – обмотка ВН; 4 – трубчатый бак; 5 – термометр;
6 – переключатель регулировочных отводов обмотки ВН; 7 – ввод обмотки НН; 9 -
расширитель
Трансформаторное масло является минеральным нефтяным маслом в имеет при
температуре 20 °С следующие технические данные:
|
Плотность, 10-³ кг/см3 |
0,88-0,89 |
|
Кинематическая вязкость, сСт |
36-37 |
|
Пробивная напряженность при однородном переменном электрическом поле, 10³ В/мм |
16-20 |
|
Удельная теплопроводность, 10-4 Вт/(см · °С) |
15-16 |
|
Удельная теплоемкость, Дж/(кг · °С) |
1700-2000 |
|
Температура вспышки паров, °С |
132-142 |
Бак трансформатора обычно имеет овальную форму и для удобства транспортировки располагается на тележке с катками. С увеличением мощности трансформатора конструкция бака видоизменяется, так как при этом потери, которые вызывают нагрев частей трансформатора, растут быстрее, чем поверхность охлаждения. Поэтому с увеличением мощности трансформатора приходится искусственно увеличивать поверхность охлаждения.
У трансформаторов мощностью до 25—40 кВ•А применяются баки с гладкими стенками. Внутри бака возникает естественная циркуляция масла: нагреваясь от обмоток и магнитопровода, оно поднимается вверх, а у стенок бака охлаждается и опускается вниз. От стенок бака тепло рассеивается в окружающее пространство путем излучения и конвекции. При мощностях трансформаторов от 40 до 1600 кВ•А для увеличения поверхности охлаждения в стенки бака впаривают трубы диаметром 30—60 мм, располагаемые в 1—3 ряда. Процесс охлаждения трансформаторов протекает, как и в предыдущем случае.
В трансформаторах мощностью выше 1000—1600 кВ•А используются гладкие баки, но к ним подвешиваются трубчатые охладители (рис. 14.28); последние присоединяются к верхней и нижней частям бака с помощью фланцев. Относительно стенок бака охладители располагаются радиально. Циркуляция масла в охладителе происходит в результате естественной конвекции. В последнее время трубчатые охладители стали применять и в трансформаторах меньшей мощности.
Рис 14.28. Трубчатый охладитель с вентилятором для его обдувания
При мощностях трансформаторов от 10 000 до 16 000 кВ•А периметр гладкого бака оказывается недостаточным для размещения необходимого количества охладителей. Для более интенсивного отвода тепла от охладителей производят их обдув с помощью вентиляторов; это дает увеличение теплоотдачи на 50—60 %. В мощных трансформаторах применяется форсированное охлаждение масла: масло из бака откачивается насосом, прогоняется через водяной или воздушный теплообменник и, охлажденное, вновь возвращается в бак трансформатора.
Иногда в целях пожарной безопасности бак трансформатора заполняется негорючим и не окисляющимся жидким диэлектриком — совтолом. Электрическая прочность и охлаждающие свойства этого диэлектрика практически не отличаются от подобных свойств масла. Применение совтола ограничивается более высокой по сравнению с маслом стоимостью и токсичностью его паров.
