При работе трансформатора теплота, выделяемая магнитной системой, обмотками и другими частями, подверженными нагреву, передается маслу, омывающему их. Масло конвекцией передает теплоту стенкам бака, а стенки — окружающему воздуху. Каждый квадратный метр поверхности бака при естественной циркуляции масла способен отвести 400—450 Вт. Если тепловая нагрузка поверхности бака будет больше, то температура активной части и трансформатора может превысить допустимую.
В трансформаторах небольшой мощности (25—40 кВ-А) абсолютное значение отводимых потерь в виде теплоты сравнительно невелико, поэтому баки таких трансформаторов имеют гладкие стенки. В трансформаторах мощностью более 40 кВ-А (I—III габаритов) для отвода теплоты применяют охладители — навесные радиаторы с трубами овальной или круглой формы (рис. 53). Их крепят, болтами к патрубкам бака, между фланцами которых ставят резиновую прокладку.
Вследствие разности плотностей горячего масла, поступающего из бака трансформатора в верхний коллектор радиатора, и холодного в нижней части радиатора оно непрерывно перемещается в радиаторе сверху вниз, отдавая на своем пути теплоту стенкам труб, а те, в свою очередь, окружающей среде — воздуху.
В более мощных трансформаторах для отвода теплоты не достаточно поверхности радиаторов с естественной циркуляцией масла: у них радиаторы имеют более развитую поверхность и обдуваются вентиляторами (система охлаждения Д). Радиатор (рис. 54) состоит из нескольких рядов тонкостенных труб 3, собранных с помощью коробок 4, которые вварены в верхний и нижний коллекторы 5, присоединяемые патрубками 6 с фланцами к стенке бака 7. Под радиатором на кронштейнах 8, прикрепленных к стенкам бака, установлены асинхронные электродвигатели 1 с крыльчатками 2 на валах. Поток воздуха, поступающий от крыльчаток, обдувает радиатор и значительно увеличивает теплосъем с его поверхности: каждый
квадратный метр поверхности радиатора при обдуве способен отвести 750—850 Вт против 400—450 Вт без обдува. Число устанавливаемых радиаторов зависит от теплосъема каждого и того количества теплоты, которое нужно отвести от трансформатора.
Для трансформаторов мощностью 63 000 кВ-А и более, где дутьевое охлаждение не обеспечивает отвода теплоты, применяют специальные охладители, у которых принудительная циркуляция масла сочетается с дутьем. Они обдуваются вентиляторами, расположенными один над другим. Охладитель представляет собой калорифер, состоящий из нескольких рядов оребренных труб, вваренных в верхнюю и нижнюю трубные доски. Вверху и внизу охладителей имеются камеры для масла. К. патрубку верхней камеры присоединяют электронасос, а к патрубку нижней — струйное реле, с помощью которого контролируют циркуляцию масла в охладителе.
Рис. 53. Прямотрубный двухрядный радиатор:
1 — патрубок с фланцем, 2 — коробка (коллектор), 3 — овальная труба; А — расстояние между центрами патрубков (основной монтажный размер радиатора)
Рис. 54. Прямотрубный радиатор с обдувом вентиляторами
Электронасос забирает горячее масло из верхней части бака трансформатора и прогоняет его через охладитель. Охладившись, масло поступает в нижнюю часть бака. Интенсивная принудительная циркуляция масла достигается с помощью специальных центробежных герметичных электронасосов с встроенным асинхронным электродвигателем. В основном применяют электронасосы Т63/10 и ТТ63/10 с подачей 63 м3/ч и напором 10 м.
Охладители устанавливают на стенках бака или выносят на отдельные фундаменты и соединяют с баком трубами.
Наиболее эффективный способ охлаждения мощных трансформаторов— водомасляная система.
В охладителях такой системы нагретое масло прогоняется насосом через охладительную колонку, охлаждается в ней и поступает в нижнюю часть бака трансформатора. Входной и выходной патрубки в охладителе и трансформаторе располагают по диагонали. Масло в охладителе охлаждается водой путем создания противопотока.
Горячее масло поступает в нижнюю часть охладителя, в пространство между трубами, и выходит из его верхней части. Вода, наоборот, входит в верхнюю часть охладителя, проходит по трубам вниз и выходит из его нижней части.
Рис. 55. Радиаторный кран
Радиаторный кран (рис. 55) устанавливают в трансформаторах III габарита и выше между фланцем радиатора и патрубком бака. Он позволяет заменить радиатор без слива масла из трансформатора, что очень важно при ремонте. Основными частями крана являются стальной корпус 7 прямоугольной или круглой формы и поворотный диск 5, установленный в отверстии корпуса на большой 4 и малой 6 осях. Ось 4 через сальниковое уплотнение 3 выведена наружу. На ее конце закреплена рукоятка 1; поворачивая ее, закрывают или открывают отверстие корпуса и тем самым сообщают либо разобщают внутренние полости радиатора и бака. Сальниковое уплотнение и уплотняющая втулка 2 не позволяют маслу вытекать через неплотности между осью и отверстием в корпусе. Для фиксации диска в закрытом или открытом положениях служит стопорный болт 8; для крепления крана к фланцам патрубков радиатора и бака специальными шпильками в корпусе имеются отверстия 9.
Радиаторные краны используют также при установке термосифонных фильтров и на трубопроводе, соединяющем бак с расширителем. Для патрубков с круглыми фланцами применяют краны соответственно с круглым корпусом.
