Охлаждающие устройства масляных трансформаторов - Способы увеличения отвода тепла

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ОТВОДА ТЕПЛА БАКОМ ТРАНСФОРМАТОРА
7. СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ОТВОДА ТЕПЛА
Как было указано выше, с ростом мощности трансформаторов возникает необходимость увеличения поверхности охлаждения бака. Только трансформаторы небольших мощностей, до 30 кВА, с естественным масляным охлаждением изготовляются с гладкими баками и не требуют дополнительной охлаждающей поверхности.
Пути увеличения охлаждающей поверхности баков трансформаторов различны. Основным способом увеличения охлаждающей поверхности является применение трубчатых баков. Такие баки имеют один, два или три ряда труб в зависимости от мощности трансформатора. Увеличение числа рядов труб больше трех заметного
эффекта не дает, хотя за границей встречаются случаи применения трансформаторов с числом рядов труб больше трех. В Советском Союзе применяются трубы как круглые, так и овального профиля. Овальные трубы выгодно отличаются от круглых труб: вес масла в овальных трубах примерно в 2 раза меньше, чем в круглых, и овальные трубы на 14% легче круглых труб.
За границей для трубчатых баков начали применять трубы различных специальных сечений, которые, так же как и овальные трубы, позволяют снизить расход масла.
Находят применение баки с волнистыми стенками. Они до сего времени применяются за границей. В Советском Союзе такие баки сняты с производства из-за трудоемкости их изготовления, малой механической прочности и меньшей теплоотдачи, чем у трансформаторов с трубчатыми баками. Эти трансформаторы в СССР заменены трансформаторами с трубчатыми баками.
Широкое применение за рубежом нашли трансформаторы со штампованными радиаторами. Эти радиаторы обладают большими достоинствами. Технология изготовления радиаторов проста; секция радиатора собирается из двух штампованных равных частей, соединяемых посредством роликовой сварки.
Для трансформаторов мощностью выше 1 800 кВА применяются гладкие баки с навешенными на них трубчатыми радиаторами. Такие радиаторы бывают одинарными и сдвоенными. Одинарные радиаторы состоят из двух рядов труб; сдвоенные — из четырех. Сдвоенные радиаторы имеют четыре исполнения в зависимости от количества труб в каждом ряду: l6; 18; 20 и 22 трубы. Баки с трубчатыми радиаторами обладают значительно большими теплоотдающими поверхностями, чем трубчатые баки.
Для охлаждения трансформаторов мощностью 10 000 кВА и выше увеличение поверхности только за счет увеличения количества радиаторов уже является недостаточным. Периметры баков этих трансформаторов не дают возможности разместить на них необходимое количество радиаторов для отвода полных потерь, т. е. становится невозможным создание необходимой теплоотдающей поверхности. В этом случае применяют форсированный обдув радиаторов воздухом — так называемое дутье. Эффективность теплоотдачи увеличивается. Это достигается установкой в пространстве между трубами радиатора двух небольших вентиляторов.
Для охлаждения трансформаторов большой мощности становится уже недостаточным применение радиаторов с дутьем. У таких трансформаторов охлаждающая поверхность должна быть так развита, т. е. должно быть применено такое количество радиаторов, которое невозможно разместить на баке. Приходится делать выносные батареи радиаторов. Но при этом они занимают большие площади на подстанциях.
В этих случаях  применяют другие способы увеличения отвода тепла от трансформатора. Одним из них является одновременное увеличение скорости масла и воздуха. Для этого применяются специальные трубчатые охладители, в трубках которых при помощи насоса с большой скоростью движется масло, а в промежутках между трубками вентилятор прогоняет воздух.
Другим способом увеличения отвода тепла от трансформатора является применение водо-масляных охладителей. Это также трубчатый охладитель, с той разницей, что в трубках движется вода, а в пространстве между трубами навстречу воде под действием насоса движется масло.
Эти два способа охлаждения являются наиболее эффективными.