Описание методов сушки трансформаторов, виды установок и схема подключения

В производстве сушка силовых трансформаторов является одним из важнейших этапов технологического процесса. Для удаления влаги используется ряд методов, каждый из которых имеет свои особенности. Статья расскажет о необходимости, методах и нюансах сушки трансформаторов во время их эксплуатации и монтажа.

Необходимость сушки силовых трансформаторов

В ряде случаев трансформаторы вводят в эксплуатацию без сушки. Это возможно при условии, что правила транспортировки и хранения устройства не были нарушены. Однако порой во время перевозки и использования трансформаторов не создаются надлежащие условия.

Сушка трансформатор

Когда нет оснований полагать, что ГОСТ не соблюден, специалисты проводят контрольную подсушку устройства. Глубокая сушка не требуется, поэтому механизм в течение суток прогревают в масле. Контрольная просушка уместна, когда активная часть трансформатора не находилась на открытом воздухе дольше положенного, что позволило бы внешним условиям отразиться на изоляции.

При нарушении правил хранения изоляционные обмотки устройства соприкасаются с влагой. Это может происходить из-за влажного воздуха, резких перепадов температур, приводящих к отпотеванию и процессов окисления в масле. Воздействие жидкости губительно сказывается на работе трансформатора: его изоляция теряет значительную часть электрической прочности.

Для сравнения, хорошо высушенный картон будет обладать гораздо большей электрической прочностью, нежели бумага, не подвергшаяся сушке. Разница составит порядка 20-25 раз.

Основные методы

Существует широкий ряд методов сушки силовых трансформаторов, которые часто используют специалисты. Рассмотрим каждый из них подробно.

Индукционный нагрев

Индукционный метод сушки получил широкое распространение благодаря хорошей результативности. В основе способа лежит нагревание активной части, находящейся в баке, теплом, образованным вихревым током. На бак наматывают специальную намагниченную обмотку, которая и является источником индукции.

Порядок действий:

  1. Используется абсолютно сухой бак, отверстия в котором уплотняются.
  2. Стенки бака утепляют стеклотканью.
  3. В разных точках активной части размещают термопары и терморезисторы.
  4. Устанавливают термометры под изоляцией.
  5. Наматывают индукционную обмотку на бак.

Убедившись в правильной работе вакуумной системы, включают печи, нагревающие дно бака. Далее в ход идут насосы, которые подсасывают горячий воздух. Процесс сушки постоянно контролируется, ведутся записи показателей термометра и вакуумметра.

индукционный нагрев трансформатора

Токами короткого замыкания

При использовании метода КЗ нагрев идет за счет потерь тепла. Они происходят в обмотках, в проводниках обмоток, в активной стали магнитопровода. Метод заключается в том, что обмотку трансформатора, которая имеет меньшее напряжение, накоротко замыкают на зажимах вводов. Другая при этом питается источником тока. Это переменный ток промышленной частоты.

Постоянным током

Метод основан на пропускании тока, приближенного к номинальному значению, через обмотки устройства. В процессе, как правило, используются обмотки, обладающие средним и высоким напряжением.

Части, не участвующие в пропускании тока закорачивают и заземляют. К ним относится бак и другие обмотки, которые не связаны с прогреваемыми посредством электричества.

Сушка трансформатора постоянным током

Токами нулевой последовательности

Если речь идет о трансформаторе с небольшой мощностью – 400 кВА – применяется сушка токами нулевой последовательности. Вторичные  обмотки устройства необходимо подключить к сети по соответствующей схеме.

Процесс требует соблюдения мер предосторожности, ведь обмотка, обладающая высшим напряжением, разомкнута.

Теплота при этом выделяется благодаря воздействию совпадающих по фазе магнитных потоков, которые одинаковы по величине. Способ считается простым, однако он неосуществим, если вторичные обмотки соединяются в треугольник.

Перед тем, как начать сушку, нужно поставить активную часть под напряжение, которое будет использоваться в процессе. Это нужно сделать для контрольного прогрева длительностью около получаса. Если возникают перегревы конструктивных деталей магнитопровода, нужно устранить их причины и лишь после этого приступать к полноценной сушке.

Сушка трансформатора токами нулевой последовательности

Циркуляцией масла через электронагреватели

Чтобы удалить губительную влагу из трансформатора, также используют циркуляцию масла. Процесс состоит из следующих шагов:

  1. Из нижней части бака удаляют масло.
  2. Прогоняют вещество через систему подогрева.
  3. Отправляют нагретое масло обратно в бак, но уже в верхнюю часть.

Поток масла движется интенсивно и распределяется пульверизаторами под каждой фазой. Это позволяет равномерно просушить обмотки трансформатора, не допустив перегрева. Горячее вещество подхватывает лишнюю влагу и удаляет ее. После того, как масло сделало свое работу, что происходит довольно быстро, его выпускают и снова заливают в бак под вакуумом.

Сушка трансформатора циркуляцией масла через электронагреватели

Нагревом бака инфракрасным излучением

Инфракрасные лучи для нагрева уместно использовать, когда трансформатор обладает мощностью до 1000 кВА.  Специальные лампы позволяют преобразовать более 80% подводимой электроэнергии в энергию теплового излучения.

Во время сушки температуру активной части регулярно измеряют. Для этого на ней закрепляют термометры и термопары, причем термопары используются чаще.

В процессе используются лампы типов ЭС-3, ЭС-2 и ЭС-1. Они обладают мощностью 250 и 500Вт при напряжении в 120 и 220В соответственно. Если ламп этих типов нет в наличии, могут использоваться лампы накаливания.

Чтобы поток излучения был направлен на обмотку, применяют отражатели.

Обдувом горячим воздухом

Метод сушки горячим воздухом применяется редко. Однако используемую в процессе воздуходувку применяют и в других методах. Суть сушки состоит в продувании активной части горячим сухим воздухом.

Температура воздуха должна доходить до 100 . Тепло подается на активную часть, тем самым прогревая обмотки трансформатора. Рекомендуется такой расход воздуха, при котором возникает небольшая разница между температурой входящего и выходящего потока.

Сушка трансформатора обдувом горячим воздухом

В камере без вакуума

Воздуходувки используются при сушке в камере без вакуума. Процесс состоит из следующих этапов:

  1. Активную часть помещают в камеру.
  2. К двум отверстиям камеры подносят воздуходувки.
  3. Подают горячий воздух, температура которого не должна превышать 105
  4. Внимательно следят за показателями термометра.
  5. После нагрева активной части применяют термодиффузию. Она заключается в снижении температур внешней изоляции посредством подачи холодного воздуха.
  6. Завершив сушку, проводят ревизию активной части, после чего опускают ее в бак с маслом.

Главную роль в прогреве трансформатора таким способом играет камера, к созданию которой нужно подойти с особым вниманием.

Сооружают камеру из деревянных щитов и рам, хорошо утепляют изнутри. Внутренние стены обшиваются асбестом, поверх которого крепят кровельную сталь. Стыки также утепляют при помощи асбеста.

Важно, чтобы расстояние между стенками камеры и находящейся в ней активной части составляло примерно 200 миллиметров. Сверху должно быть вытяжное отверстие для воздуха.

Сушка трансформатора в камере без вакуума

В стационарном сушильном шкафу

Стационарный сушильный шкаф, использующийся для удаления влаги из основных частей трансформатора, отличается высокой эффективностью и гарантированным качеством результата. Проблема в том, что стоимость шкафа велика, поэтому в ремонте и монтаже трансформаторов эта полезная вещь используется редко. В покупке конструкции будет смысл лишь в том случае, если сушку приходится проводить регулярно.

Применение специальных установок для сушки

Помимо вышеперечисленных методов сушки трансформаторов, для этой же цели используются специальные установки. Например, широко распространено применение масляной мобильной станции (СММ).

Существуют особые технические требования, делающие работу установки эффективной и безопасной:

  • напряжение трансформатора должно составлять 110-1150 Кв;
  • бак устройства способен выдержать давление 26 Па.

В основе установки – металлический вагон, в котором находятся насосы, вакуумные вентили, холодильный агрегат и другие приспособления, делающие работу механизма эффективной. Чтобы подсоединить СММ к трансформатору, используется гибкий вакуумпровод.

применение масляной мобильной станции

Схема подключения электроосмотической сушки трансформаторов

Не все существующие методы сушки благоприятно отражаются на составных частях трансформатора. К примеру, широко распространенное применение сушильных печей влечет за собой ряд трудностей.

Во-первых, такие печи потребляют огромное количество электроэнергии. Во-вторых, процесс сушки занимает много времени – вплоть до десяти суток. Затраченное на просушку время зависит от размера трансформатора и может увеличиваться.

Помимо всего прочего, сушка при помощи печи негативно сказывается на состоянии устройства. Срок службы трансформатора существенно сокращается за счет того, что высокая температура негативно сказывается на его элементах.

Схема подключения устройства  УЭСИ (в ЩУ) для сушки электродвигателя                                    на месте его эксплуатации

Спасительной технологией для сохранности устройства стало использование принципа электроосмоса. Он основан на движении жидкости сквозь пористые диафрагмы или капилляры посредством наложения внешнего электрического поля. Не допуская нагрева, устройство устраняет влагу, генерируя небольшие электрические импульсы.

При достаточно малом весе устройства (некоторые весят чуть больше килограмма), процесс сушки существенно упрощается.

Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Комментарии
  1. Леонид

    Достаточно подробное описание методов. Особенно интересны методы без вакуума, как не требующий особо дорогостоящего оборудования, камер, насосов.

Добавить комментарий
Adblock
detector