Охлаждающие устройства масляных трансформаторов - Схема охлаждения

ГЛАВА ШЕСТАЯ ВОДО-МАСЛЯНОЕ ЦИРКУЛЯЦИОННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ
24. СХЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ
Водо-масляное циркуляционное охлаждение применяется на некоторых типах мощных трансформаторов. Такая система целесообразна при внутренней установке трансформаторов. Наибольшее распространение оно получило для трансформаторов, питающих электропечи.
На рис. 49 представлен трансформатор мощностью 6 МВА с водо-масляным охлаждением.
Система охлаждения состоит из одного или нескольких водяных маслоохладителей, электронасосов, трубопровода, аппаратов для контроля работы установки и защитных устройств (рис. 50). Вся система устанавливается в закрытом помещении с температурой в зимнее время не ниже 0°С во избежание замерзания воды. К системе охлаждения должен быть обеспечен свободный доступ на случай ревизии и ремонта. Маслопровод стараются делать возможно короче, без резких углов и местных подъемов, в которых мог бы скапливаться воздух. Если такие места все же имеются, то в них устанавливаются пробки для выпуска воздуха, позволяющие устранять «воздушные мешки». Для уменьшения гидравлического сопротивления в маслопроводе число задвижек и фланцевых соединений должно быть минимальным.

Рис. 49. Трансформатор с водо-масляным охлаждением мощностью 6 МВА напряжением 11 кВ (Англия).
Внутренние диаметры трубопроводов не должны быть меньше диаметров соответствующих патрубков насосов и маслоохладителей.
Циркуляция масла осуществляется центробежными насосами консольного типа серии К, соединенными при помощи муфты с валом электродвигателя. Горячее масло поступает из верхней части бака трансформатора, перекачивается насосом через маслоохладитель, охлаждается в нем и поступает в нижнюю часть бака. Входной и выходной патрубки маслопровода располагаются на трансформаторе «по диагонали» для того, чтобы вовлечь в циркуляцию большой объем масла трансформатора. Для того чтобы перекачать масло через охладитель, а следовательно, преодолеть его сопротивление, а также сопротивление всей системы, насос устанавливается перед охладителем, т. е. напорный патрубок насоса обращен к маслоохладителю. Это обстоятельство также позволяет создать превышение давления масла в маслоохладителе над давлением воды в нем, чтобы в случае образования в трубках маслоохладителя небольших, так называемых «волосяных» трещин исключить возможность попадания воды в масло.

Рис. 50. Схема водо-масляной системы охлаждения трансформатора.
1 — трансформатор; 2 — центробежный масляный насос с электродвигателем; 3 — задвижки; 4 — адсорбер; 5 — термометр для масла; 6 — термометр для воды; 7 — водомер; 8 — манометр для воды; 9 — охладитель; 10 — манометр для масла; /1 —расходомер для масла (дифманометр); 12 — сетчатый фильтр.
Манометры и термометры установлены на охладителе.
Превышение давления масла над давлением воды принято на Электрозаводе в пределах 0,7—1,5 ат. Однако есть сомнения в использовании такого большого превышения давления, и этот вопрос в настоящее время пересматривается в сторону его уменьшения.
Для охлаждения масла принят принцип «противотока», т. е. масло и вода в маслоохладителе движутся навстречу друг другу. Горячее масло поступает в нижнюю часть маслоохладителя, проходит в пространстве между трубами и выходит из верхней части маслоохладителя. Вода, наоборот, входит в верхнюю часть маслоохладителя, опускается по трубам вниз и выходит из нижней части маслоохладителя. Существуют двухходовые охладители со стороны воды: вода входит в нижнюю часть охладителя, поднимается в первом отсеке по трубам вверх, в верхнюю водяную камеру, и входит в трубы второго отсека, опять спускаясь вниз, а затем выходит из патрубка, расположенного рядом с входным патрубком (см. ниже — маслоохладитель типа МП-65). Охлаждающая вода, подаваемая в маслоохладитель, не должна иметь механических примесей (песка, гравия и пр.) и химических веществ (солей, щелочей и др.). При подаче воды с избыточным давлением около 1 ат из водопроводной сети специальных насосов для перекачивания воды не требуется.
Водо-масляное охлаждение очень широко применяется в заграничной практике трансформаторостроения как для силовых, так и для электропечных трансформаторов.
Но наряду с применением системы, подобной описанной выше, заграничные фирмы, особенно в США, широко применяют водо-масляное охлаждение при помощи встроенного внутрь бака змеевика. По змеевику, изготовленному из медных труб, пропускают охлаждающую воду. Указанная система охлаждения в СССР не применяется, так как она не обладает высокой надежностью и поэтому не исключена возможность попадания воды в масло.