Бак служит для установки в нем активной части и заливки масла (некоторые баки специальных трансформаторов заполняют газом или кварцем) и состоит из обечайки 3, дна 4, рамы 2 и крышки 1 (рис. 46) с отверстиями для крепления болтами к раме. Крышка закрывает бак и одновременно является основанием для установки расширителя, вводов, приводов переключающих устройств, баллона термосигнализатора, подъемных колец и других вспомогательных деталей. Место разъема крышки с баком уплотняют резиновой полосой, укладываемой на раму в уступ между выступающим торцом обечайки и отверстиями в раме. Размещение устройств на крышке трансформатора ТМ-400/10 показано на рис. 47.
Рис. 47. Крышка трансформатора ТМ-400/10 (вид сверху):
1 — фланец для соединения с расширителем, 2 — рым, 3 — ввод ВН, 4 — переключатель, 5 — кран, 6 — термометр, 7 — пробивной предохранитель, 8— ввод нейтрали НН, 9 — линейный ввод НН, 10 — крышка, 11 — место установки расширителя
Рис. 46. Основные части бака трансформатора
У баков трансформаторов мощностью 25 МВ-А и выше крышка приварена к обечайке. Бак имеет нижний разъем и состоит из верхней (высокой) съемной части и нижней, являющейся его основанием (днищем). Такое устройство облегчает разборку и сборку трансформаторов и не требует механизмов большой грузоподъемности, поскольку вместо активной части поднимают верхнюю часть бака.
Для перемещения трансформаторов (при монтаже, ремонте) массой до 20 т устанавливают под днищем тележки (по две на трансформатор), при большей массе — каретки. Для подъема трансформатора стропами к стенкам бака приварены крюки, для крепления охладителей и термосифонных фильтров — патрубки с фланцами. Для заполнения трансформатора маслом установлены вентили.
Бак несет механическую нагрузку от масс активной части и масла, кроме того, при внутреннем повреждении может испытывать большое избыточное давление, поэтому необходимо выбирать определенную толщину обечайки, дна и рамы. Баки трансформаторов III габарита и особенно более мощных усиливают поперечными и продольными балками из стального проката (швеллер, тавр, уголок). Механическую прочность бака и непроницаемость сварных швов испытывают избыточным давлением 30—50 кПа.
Для трансформаторов I—V габаритов применяют баки овальной формы, больших габаритов — прямоугольные, с пространственным магнитопроводом — треугольные или круглые. Изготовляют их из листовой стали газо- и электросваркой.
Расширитель
Расширитель служит для локализации (компенсации) колебаний уровня масла в трансформаторе при изменении температуры. Кроме того, он уменьшает площадь соприкосновения с воздухом открытой поверхности масла и, следовательно, защищает масло от преждевременного окисления кислородом. Расширитель представляет собой металлический сосуд в виде цилиндра, соединенный с баком трубопроводом.
Существуют герметизированные трансформаторы с азотной защитой, у которых пространство между поверхностью масла и верхней стенкой расширителя заполнено азотом. Расширители устанавливают на трансформаторах напряжением 6 кВ и выше и мощностью 25 кВ-А и более. Объем расширителя должен быть таким, чтобы при всех режимах работы трансформатора от отключенного состояния до номинальной нагрузки и при колебаниях температуры окружающего воздуха от —45 до I 40°С в нем было масло (обычно 8—10% объема масла, находящегося в трансформаторе).
На рис. 48 показан расширитель, устанавливаемый на трансформаторах III габарита. При нагревании масло из бака трансформатора по трубе, соединяющей его с патрубком 7, вытесняется в расширитель; при снижении температуры оно поступает обратно в бак.
Рис. 48. Расширитель
На торцовой стенке корпуса 2 расширителя, изготовленного из листовой стали, установлен маслоуказатель и нанесены краской три горизонтальные черты с контрольными цифрами: —45, +15 и 40°С. Это означает, что в неработающем трансформаторе уровни масла, отмеченные черточками, должны соответствовать указанным температурам окружающего воздуха. Другая торцовая стенка корпуса крепится болтами на маслоуплотняющей прокладке. Разъем позволяет производить окраску внутренней поверхности расширителя.
Для сбора и удаления осадков и влаги со дна расширителя предназначен отстойник 12 с отверстием, закрываемым пробкой 9 и служащим также для слива масла из расширителя. Изменение в расширителе уровня масла, а следовательно, его объема компенсируется атмосферным воздухом, поступающим в расширитель из окружающей среды через осушитель, подсоединяемый к патрубку 6. Отверстие с пробкой 5 предназначено для заполнения расширителя маслом, кольца 3 — для подъема, патрубок 4 — для соединения с предохранительной трубой. Чтобы осадки не попадали в трансформатор со дна расширителя, конец патрубка 7 выступает внутри расширителя на 50—60 мм.
Расширитель устанавливают немного выше уровня крышки 8 трансформатора с помощью опорных пластин 11, которые приварены к кронштейнам 10, закрепляемым на крышке болтами.
Маслоуказатель
Маслоуказатель служит для контроля за уровнем масла в трансформаторе. На расширителях трансформаторов I и II габаритов устанавливают плоские маслоуказатели: вырезают в боковой стенке расширителя продольную щель шириной К) мм, укладывают по ее периметру резиновую прокладку, а на нее — плоское стекло толщиной 3 мм, которое прижимают фасонным фланцем с помощью шпилек, приваренных к стенке, и гаек.
Рис. 49. Маслоуказатель трансформаторов III и IV габаритов
Маслоуказатель трансформаторов III и IV габаритов (рис. 49) работает по принципу сообщающихся сосудов. Стеклянная толстостенная трубка 7 вмонтирована в верхнее 10 и нижнее 2 колена с отверстиями для крепления болтами к боковой стенке расширителя. Для уплотнения трубки, опирающейся нижним концом на прокладку 3 из электрокартона, имеются кольцевые резиновые прокладки 4 и 9, которые прижаты к стеклу и внутренним стенкам колен втулками 5 и 8 с помощью болтов. Колена скреплены между собой стальной трубкой 6 и болтом 1; пробковый кран 11 служит для разобщения маслоуказателя с расширителем.
На трансформаторах IV габарита и выше устанавливают стрелочные магнитные маслоуказатели (см. рис. 61), отличающиеся более совершенной конструкцией и надежностью и работе.
Воздухоосушитель
Воздухоосушитель (рис. 50) предназначен для поглощения влаги из воздуха, поступающего в расширитель, и в трансформаторах I и II габаритов встроен непосредственно в расширитель.
Рис. 50. Воздухоосушители встроенный в расширитель
Внутренняя трубка 5 воздухоосушителя вставлена в отверстие верхней части расширителя и приварена маслоплотным швом к его стенке 1, наружная трубка 4 установлена диаметрально противоположно внутренней. К наружной трубке прикреплен прижимными фланцами 8 и болтами 7 на резиновой прокладке 11 колпак 10 из органического стекла.
Колпак и нижнюю часть внутренней трубки заполняют индикаторным силикагелем, а верхнюю — силикагелем или цеолитом до уровня, не превышающего максимальный уровень масла 3 в расширителе. При изменении температуры и уменьшении объема масла в расширителе из атмосферы через масляный затвор 2, внутреннюю трубку 5, силикагель б, индикаторный силикагель 9 и наружную трубку 4 поступает в верхнюю полость расширителя воздух. При увеличении объема масла воздух идет по этому пути в обратном направлении. Об увлажненности силикагеля судят по изменению цвета индикаторного силикагеля, за которым наблюдают через колпак.
Воздухоосушитель, устанавливаемый на расширителях трансформаторов III габарита и выше, состоит из металлического корпуса 1 (рис. 51) _ цилиндрической формы, заполненного силикагелем 3, решётки с сеткой 7, сетчатого патрона 4, заполненного индикаторным силикагелем и закрытого крышкой 5 со смотровым стеклом 6. В нижнюю часть воздухоосушителя вмонтирован масляный затвор, работающий по принципу сообщающихся сосудов и служащей для предохранения силикагеля от постоянного соприкосновения с воздухом и очистки воздуха от механических примесей (проходя через масло, они оседают в нем). Масляный затвор имеет несколько отверстий с пробками: 13 — для слива отработанного масла, 10 — для слива масла до нормального уровня в затворе и отверстие для заливки трансформаторного масла (последнее на рисунке не показано).
Когда уровень масла в расширителе понижается, его объем пополняется воздухом: он проходит через трубку 9, приваренную к дну 12 масляного затвора, затем через слои трансформаторного масла 11, отверстие в стенке 8 затвора, через решетку с сеткой и слои силикагеля, отбирающего у воздуха влагу. Далее по патрубку 2 и трубе сухой воздух попадает в расширитель. При увеличении объема масла в расширителе воздух идет в обратном направлении.
Рис. 51. Воздухоосушитель, устанавливаемый на расширителях трансформаторов III габарита и выше
Для контроля за уровнем масла воздухоосушители имеют маслоуказатель (на рисунке не показан).
Термосифонный фильтр
Термосифонный фильтр (рис. 52) служит для непрерывной регенерации масла в процессе работы трансформатора и представляет собой металлический сосуд 4, заполненный силикагелем 3 и присоединенный трубами 6 и 7 к верхнему и нижнему патрубкам бака. Силикагель загружают в него через бункер 5, а отработанный высыпают через бункер 1. В бункерах установлены металлические решетки с сетками 2, предотвращающие попадание силикагеля в бак трансформатора. Циркуляция масла через фильтр основана на конвекции за счет разности температур верхнего и нижнего слоя масла. Термосифонные фильтры устанавливают на трансформаторах мощностью 2500 кВ-А и более.
Рис. 52. Термосифонный фильтр
