Moderna transformatorer av torr typ och aggressiva yttre faktorer

Moderna torra transformatorer kännetecknas av en ganska hög driftsäkerhet, men liksom annan elektrisk utrustning påverkar externa faktorer deras livslängd.

Aggressiva miljöfaktorer

Tänk på aggressiva yttre faktorer, som ett resultat av vilka skada och fel på transformatorn kan uppstå.

Torra transformatorer utsätts för olika kemiska och fysiska angrepp, beroende på miljöns kvalitet. De potentiella farorna är följande:

• fuktighet;

• fysisk och kemisk förorening;

• vind.

Förvaring av torra transformatorer

Under lagring är transformatorns temperatur lika med den omgivande temperaturen. Under denna period utsätts dess isolering för fukt: penetration i isoleringen och kondens på ytan, vilket kan orsaka urladdningar ("överlappar") när spänning appliceras. Av denna anledning rekommenderas det att förvara en torr transformator med en relativ luftfuktighet på högst 90 % och se till att det inte finns någon kondens innan du använder den.

Drift av torra transformatorer

En torr transformator under drift kan utsättas för olika aggressiva påverkan.

Hög luftfuktighet

Även om spolarnas driftstemperatur är högre än omgivningstemperaturen, kan mycket hög luftfuktighet göra att fukt tränger in i spolmaterialet och försämrar isoleringsegenskaperna.

Ledande damm

Elektrostatiska fält attraherar dammpartiklar avsatta på ytan av HV-spolarna. Detta minskar motståndet mot ytläckströmmar, vilket ökar sannolikheten för överlappning av transformatorisolering.

Flyktiga kolväten: oljeångor etc.

Elektrostatiskt attraherade kolväteångor kan avsättas på spolarnas yta. Därefter, under inverkan av temperatur, kan kolväten omvandlas kemiskt för att bilda halvledande eller ledande avlagringar. Detta kan göra att isoleringen sluter eller stör fördelningen av det elektriska fältet över ytan, vilket bidrar till ansamling av ledande damm.

Kemisk förorening

Vissa ämnen orsakar korrosion av isoleringsmaterial (dess hastighet beror på fuktighet och temperatur) och försämring av dielektriska egenskaper.

Damm, sand, salt

Graden av påverkan av dessa faktorer beror på närvaron av vind. Följande alternativ är tillgängliga:

• försämring av elektriska parametrar: kontakternas kvalitet, motstånd mot läckströmmar;

• igensättning av ventilatorer;

• nötande effekt på ytan av isolatorer och minskning av ytmotstånd; • ansamling av ledande damm på HV-spolarna;

• blockerade ventiler.

Fint damm är hygroskopiskt, vilket ytterligare bidrar till bildandet av ett ledande skikt på isolatorns yta.

Acceptabel koncentration

För transformatorer av torr typ som arbetar i stadsområden med industrianläggningar eller tung trafik, såväl som i områden som är oskyddade från damm (förutom de nära dammkällor), bör följande begränsningar observeras:

• relativ luftfuktighet, inte mer än 90%;

• SO2-koncentration, inte mer än 0,1 mg/m3;

• NOx-koncentration, högst 0,1 mg/m3;

• koncentration av damm och sand, inte mer än 0,2 mg / m3;

• koncentration av havssalt, inte mer än 0,3 g / m3;

Obs: Rekommendationer ges i enlighet med IEC 60721.

Med hänsyn till dessa begränsningar bevaras den förväntade livslängden för dyra transformatorer, vilket är tiotals år.

Termiska förhållanden för transformatorn

Transformatorns termiska driftläge är en av de viktigaste faktorerna som påverkar åldrandet av isoleringen och följaktligen dess livslängd. Det rekommenderas att följande villkor iakttas för att säkerställa adekvat kylning, oavsett storleken på rummet och graden av skydd av torrtypstransformatorn (kapslingen). Dessa rekommendationer gäller även andra typer av elektrisk utrustning.

Dragning

Den stora volymen utrymme ovanför transformatorn underlättar ett bättre flöde av uppvärmd luft. Dessutom beror ventilationens effektivitet på dess förmåga att ta bort luft från den övre delen av rummet. För att göra detta bör inloppet placeras så lågt som möjligt och utblåset så högt som möjligt och på motsatt sida.

Placeringen av luftintaget (fläkten) ovanför transformatorn förhindrar att varm luft strömmar ut från den. Detta kan göra att temperaturen på transformatorn stiger över den tillåtna nivån. I bästa fall kommer termiskt skydd att fungera; i värsta fall, om den saknas, uppstår överhettning och för tidig åldring av isoleringen.

Krav på rummet där torrtransformatorn är installerad

Rumsmått

Syftet med effektiv rumsventilation är att avlägsna all värme som genereras av elektrisk utrustning (transformatorer, motorer, värmare etc.).

Det antas att enheten i normalt läge avger effektförluster P (kW).

För att ta bort den med ventilation måste du:

• kall luftintagsöppning med ett effektivt område S (m2), beläget i den nedre delen nära transformatorn (öppningens effektiva yta är dess verkliga område, minus alla störningar - galler, ventiler etc.);

• ett varmluftsutlopp med en effektiv yta S '(m2) placerad ovanför på motsatt sida, om möjligt ovanför transformatorn, på en höjd H (m) i förhållande till den nedre öppningen.

Hålens area bestäms av formlerna: S = (0,18 * P) / H, S '= 1,1 * S.

Utrymmet ovanför transformatorn måste vara fritt upp till taket, förutom anslutningar.

Dessa formler är tillämpliga när utrustningen är installerad på en höjd av upp till 1000 m över havet vid en genomsnittlig årlig temperatur på 20 ° C.

Om det är omöjligt att tillhandahålla de ovan nämnda områdena med öppningar för naturlig ventilation av rummet, måste forcerad ventilation tillämpas med hjälp av installationen:

• i den nedre öppningen - en matningsfläkt med kapacitet Q (m3 / s), bestäms av effektförluster enligt formeln: Q = 0,1 * P;

• på den övre öppningen — frånluftsfläkt med kapacitet Q '(m3 / s), bestäms av formeln: Q' = 0,11 * P.

Om området för endast ett av hålen är otillräckligt, är det tillåtet att begränsa installationen av fläkten endast på den.

Grad av skydd

Beror på skyddsgrad (IP) och genomskinligheten av nätet på höljets väggar, det erforderliga effektiva området för ventilerna kan vara ganska stort. Till exempel, i en IP31-kapsling av en torr transformator, är ögonperforeringsarean 50 %.

Närvaron av annan utrustning i rummet. Om annan utrustning är installerad i rummet, vid beräkning av ventilationen, måste effekten P inkludera dess förluster vid full belastning.

Transformator fläktar

Installationen av fläkttransformatorfläktar minskar inte på något sätt kraven på ventilation av rummet! När fläktarna är igång behöver de även kall luft för att strömma in i rummet och varm luft för att komma ut.

Luftkonditionering runt transformatorn

Damm

Dammuppbyggnad på transformatorn förhindrar korrekt värmeavledning. Detta gäller särskilt för dammiga industrier som de som involverar cement. Regelbunden dammsugning (ingen blåsning!) krävs.

Luftfuktighet

Ur synvinkeln av transformatorns ventilation och möjligheten till överhettning är luftfuktighet inte en farlig faktor. Vid beräkning av rummets dimensioner och ventilationsöppningar bör dock närvaron av värmeelement som förhindrar bildandet av kondens beaktas.

Att känna till och följa vissa regler och försiktighetsåtgärder för att skydda transformatorn under dess lagring och drift från aggressiva faktorer av alla slag är nyckeln till en tillförlitlig drift av transformatorn under förhållanden med konstruktionsbelastningar och kontrollerade överbelastningar.