глава седьмая
ВОЗДУШНО-МАСЛЯНОЕ ЦИРКУЛЯЦИОННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ
27. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ
Как указывалось выше, водо-масляная система охлаждения применяется обычно на трансформаторах, установленных на гидростанциях и на трансформаторах внутренней установки. Поэтому в настоящее время получил развитие другой, очень эффективный способ охлаждения трансформаторов — воздушно-масляное охлаждение с принудительной циркуляцией масла и обдувом охладителя вентиляторами (рис. 68).
Рис. 68. Трансформатор фирмы English Electric мощностью 345 МВА напряжением 161 кВ с воздушно-масляным охлаждением.
Нагретое масло забирается насосом из верхней части бака трансформатора, прогоняется через трубчатый охладитель, смонтированный на трансформаторе, и возвращается в нижнюю часть бака. Вентиляторы, установленные на охладителе, направляют поток воздуха через охладитель. Количество охладителей, устанавливаемых на трансформаторе, зависит от номинальной мощности трансформатора или от величины потерь в нем.
Система отличается очень большой эффективностью. Достигается это за счет высоких скоростей масла и относительно больших скоростей охлаждающего воздуха. Но при отключенных вентиляторах вследствие большого аэродинамического сопротивления охладителя эффективность его охлаждения незначительна. Это значит, что независимо от нагрузки трансформатора, даже при холостом ходе некоторое число вентиляторов и насосов, обеспечивающих подачу воздуха и циркуляцию масла, должно быть включено. При наличии большого числа охладителей, установленных на трансформаторе, при остановке одного охладителя еще допустима работа трансформатора с неполной нагрузкой. На трансформаторе, кроме работающих охладителей, устанавливают
выходе из строя одного из работающих охладителей. В случае же аварии в системе охлаждения трансформатор должен быть немедленно отключен. Поэтому к надежности работы насосов, вентиляторов, схемы управления и защитной аппаратуры трансформатора должны предъявляться очень высокие требования.
Мощные трансформаторы обычно имеют несколько охладителей.
Схема управления обеспечивает включение первой группы охладителей одновременно с включением трансформатора и последовательное включение следующих групп при повышении температуры масла или тока нагрузки трансформатора.
Принцип работы схемы управления и защиты аналогичен применяемому в дутьевом охлаждении.
Благодаря высокой эффективности охладителей их применение позволяет сократить веса, габариты и стоимость трансформаторов. Например, по отношению к трансформаторам с радиаторными баками такие трансформаторы легче первых на 12—15% за счет ликвидации большого числа радиаторов и количества масла, находящегося в них. Уменьшение габаритов трансформаторов приводит к уменьшению занимаемых трансформаторами площадей.
Эффективность применения воздушно- масляного охладителя резко повышается при установке в баке трансформатора перегородок, обеспечивающих направление потока масла в каналах обмоток и магнитопровода (рис. 69).
Однако следует иметь в виду, что при использовании этой системы возрастают как расход электроэнергии, затрачиваемой на охлаждение трансформатора, так и установленная мощность электродвигателей системы. Это получается благодаря применению довольно мощных насосов и вентиляторов.
Рис. 69. Эскиз конструкции однофазного трансформатора 100 МВА на напряжение 400/225/10,5 кВ с принудительным воздушно-масляным охлаждением.
1 — магнитопровод; 2 — насос; 3 — обмотка высшего напряжения; 4 — обмотка среднего напряжения; 5 — регулировочная часть обмотки; 6 — охладитель; 7— обмотка низшего напряжения.
Большое значение эта система охлаждения имеет для передвижных трансформаторов, которые могут транспортироваться в собранном полностью виде, заполненные маслом, с установленными вводами, расширителем и системой охлаждения. При этом они не выходят за железнодорожный габарит.
