Експлуатаційні характеристики масляних-силових трансформаторів

Огляд конструкції масляних-силових трансформаторів

Силові-масляні трансформатори є основою мереж передачі та розподілу, перетворюючи рівні напруги від 10 кВ до 500 кВ, витримуючи безперервне навантаження та сили короткого-замикання. Їх робочі характеристики випливають із узгодженого набору конструктивних рішень: структура намотування, конструкція сердечника, технологія сушіння, конструкція бака та герметизація. Кожна з цих характеристик сприяє робочій поведінці, на яку покладаються комунальні служби та промислові користувачі, а саме висока ефективність, сильна стійкість до короткого -замикання, низькі витрати на обслуговування та термін служби, який вимірюється десятиліттями.

Конструкція обмотки: збалансований розподіл витків ампер-

Обмотка-низької напруги масляного-силового трансформатора зазвичай використовує мідні провідники; для малих потужностей зазвичай використовується циліндрична обмотка з мідної-фольги, яка забезпечує відмінну осьову міцність і рівномірний розподіл струму. Обмотка високої-напруги зазвичай має багатошарову-циліндричну структуру. Таке розташування врівноважує розподіл ампер{7}}витків між двома обмотками, що зменшує витік магнітного потоку, обмежує паразитні втрати в резервуарі та структурних частинах і покращує механічну міцність проти сил-короткого замикання. Збалансована конструкція також забезпечує передбачуваність реактивного опору витоку, що є важливим для досягнення заданої напруги повного опору (Uk) і для координації налаштувань захисту.

Сердечник і обмотка в зборі

Сердечник і обмотки затягуються окремо, щоб вузол зберігав свою геометрію під час транспортування та експлуатації. Проводи-низької напруги та інші кріпильні деталі оснащені само-контргайками та використовують-непідйомну конструкцію, що дозволяє всій активній частині витримувати удари та вібрацію автомобільного, залізничного чи морського транспорту. Сам сердечник виготовлений із високо-з-орієнтованих шарів кремнієвої сталі з високим коефіцієнтом укладання, а тиск затиску контролюється для обмеження шуму магнітострикції, зберігаючи при цьому шари жорсткими.

Контроль вологи: вакуумне сушіння та вакуумне заповнення олією

Волога є найнебезпечнішим забруднювачем ізоляції трансформатора, оскільки вона знижує діелектричну міцність і прискорює старіння паперу. Для мінімізації вологи котушка та сердечник висушуються за допомогою вакуумної сушіння, після чого трансформатор заповнюється маслом за допомогою технології вакуумного фільтрування та заповнення масла. Підтримання залишкової вологи нижче меж стандартів IEC 60076-1 і IEC 60296 є критичним для довгострокової надійності системи ізоляції, особливо для пристроїв, які працюватимуть у вологому кліматі або на великій висоті.

Конструкція гофрованого бака: заміна масляного бака

У багатьох сучасних масляних силових і розподільних трансформаторах використовується ємність із гофрованого листа замість звичайного масляного консерватора. Гофровані стінки діють як гнучкі радіатори: коли об’єм масла змінюється залежно від температури, гофри розширюються та стискаються, як сильфон, компенсуючи зміну об’єму та підтримуючи рівень масла всередині герметичної ємності. Цей дизайн має кілька наслідків:

Загальна висота трансформатора зменшена, що спрощує транспортування та встановлення в приміщеннях із низькими-стелями.

Масло повністю ізольовано від зовнішнього повітря, запобігаючи проникненню кисню та води, які інакше погіршили б ізоляцію.

Оскільки масло не контактує з атмосферою, окислення зведено до мінімуму, і масло не потрібно замінювати під час нормальної роботи.

Експлуатаційні переваги герметичної конструкції

Комбінація вакуумного сушіння та повністю герметичної гофрованої ємності створює трансформатор з явно низькими потребами в обслуговуванні. Без консерватора та сапуна немає силикагелю для регенерації та немає ризику потрапляння вологи в резервуар під час охолодження. Регулярне технічне обслуговування обмежується періодичним відбором проб масла, перевіркою втулок і прокладок і перевіркою захисних пристроїв. Зменшення впливу кисню та вологи також уповільнює старіння як масляної, так і паперової ізоляції, що подовжує термін служби трансформатора та знижує загальну вартість володіння.

Типові параметри продуктивності

Зауваження щодо перевірки та технічного обслуговування

Навіть герметичний трансформатор вимагає періодичного догляду. Рекомендовані методи включають щорічну візуальну перевірку, перевірку рівня та температури масла, діелектричне випробування масла кожні 1-2 роки та аналіз розчинених газів після будь-якої аномальної події, як-от удару блискавки,-через-несправність або роботу реле. Перемикач РПН, не-вимкнений або під-навантаженням, слід тренувати та перевіряти згідно з графіком виробника. Виконання цих кроків зберігає перевагу герметичної конструкції, що не потребує обслуговування, протягом повного терміну служби.

FAQ

Чому обмотку низької-напруги часто виготовляють із фольги?

Обмотки з мідної фольги забезпечують велику поверхню охолодження, рівномірний розподіл струму та високу осьову механічну міцність. Структура фольги також зменшує втрати на вихровий-струм у самій обмотці та спрощує підключення до низько-вводів напруги, тому фольга є кращою для-низьковольтних обмоток багатьох масляних-трансформаторів.

У чому перевага гофрованого бака без маслорасширителя?

Гофрований резервуар компенсує розширення масла своїми гнучкими стінками, ізолюючи масло від атмосферного кисню та вологи. Це запобігає окисленню масла та поглинанню вологи, зменшує технічне обслуговування та дозволяє зменшити загальну висоту трансформатора.

Як часто слід замінювати масло в герметичному масляному-трансформаторі?

У нормальному режимі роботи масло в герметичному трансформаторі не потребує заміни. Це вимагає лише періодичного тестування на діелектричну міцність, вологість і кислотність. Заміна необхідна, лише якщо масло не відповідає критеріям прийнятності після регенерації або якщо підтверджено забруднення.

Що робить масляний-трансформатор стійким до сил-короткого замикання?

Опір-короткого замикання забезпечується збалансованим розподілом ампер{1}}витків, жорсткою опорою обмотки, міцним затисканням сердечника й обмоток, а також використанням провідників із достатньою механічною міцністю. Багатошарова циліндрична конструкція намотування обмежує радіальні сили, тоді як осьове попереднє стиснення запобігає зміщенню намотування.

Чи все ще потрібне реле Бухгольца для герметичного трансформатора?

так Реле Бухгольца, встановлене між баком і системою збереження масла, де це можливо, виявляє накопичення газу та стрибки масла, викликані внутрішніми несправностями. Навіть у герметичних конструкціях захисні пристрої, такі як клапан скидання тиску, індикатор температури обмотки та датчик температури масла, є важливими для безпечної роботи.