Сушка трансформаторов. 
Электроснабжение. 
Силовые трансформаторы

Как правило, трансформаторы, прошедшие ремонт с полной или частичной сменой обмоток или изоляции, подлежат сушке независимо от результатов измерений.

Сушку изоляции трансформатора высокой температурой производят в вакуумных шкафах и собственном баке (без масла) или специальных камерах.

Процесс сушки изоляции трансформаторов состоит в искусственном создании условий, при которых влага перемещается из внутренних слоев изоляции к поверхности, а с поверхности в окружающую среду. Перемещение влаги внутри материала происходит в соответствии с физическими законами от более влажных слоев к менее влажным и от более нагретых к менее нагретым. Перемещения влаги с поверхности изоляции в окружающую среду происходит под действием разности давлений пара на поверхности изоляционного материала и в окружающем пространстве.

Таким образом, в процессе сушки необходимо повышать давление пара у поверхности материала, что достигается его нагревом, и понижать давление в окружающем пространстве посредством создания вакуума или вентиляции сушильного пространства сухим воздухом.

Рис. 5.2. Схема сушки трансформатора в камере при помощи воздуходувки:

/ — вентилятор; 2 — нагреватель; 3 — искроуловитель; 4 — утепленная камера; 5 — регулировочный шибер; 6 — термометры; 7 — термопара на обмотке При сушке изоляции сухим воздухом активную часть трансформатора помещают в хорошо утепленную и защищенную изнутри от возгорания камеру (рис. 5.2). Сухой воздух в камеру подается от воздуходувки и удаляется через вытяжное отверстие, унося с собой пары воды. Температура входящего в камеру воздуха должна быть не выше 105 °C, а выходящего — не ниже 80…90°С. Для контроля за температурой используются термометры. Количество воздуха, подаваемого в камеру за 1 мин, должно быть в 1,5 раза больше объема камеры.

В эксплуатации наиболее часто применяется сушка трансформатора в его же баке без масла с применением вакуума, допустимого для данной конструкции (рис. 5.3).

Перед сушкой масло удаляют и бак насухо протирают. Выемную часть опускают в бак, крышку которого герметично крепят болтами. Для контроля за температурой на сердечнике и баке устанавливают термодатчики сопротивления (рис. 5.4). Для нагрева на бак наматывают обмотку, предварительно подложив под нее тепловую изоляцию (асбест или стеклоткань).

Обмотку накладывают не на весь бак, а на 40…60% его высоты в нижней части трансформатора, чтобы температура распределялась более равномерно. Если нет асбеста или стеклоткани, подкладывают деревянные рейки толщиной 1 …2 см. Провод для обмотки рекомендуется брать с асбестовой изоляцией. На трубчатые или ребристые баки обмотку наматывают поверх труб или ребер. Для дополнительного подогрева под дно бака ставят электропечь (табл. 5.16).

Рис. 5.3. Схема сушки трансформатора в собственном баке под вакуумом:

/ — теплоизоляция бака; 2 — вакуумметр; 3 — витки индукционной обмотки; 4— охладительная колонка; 5 — вакуум-насосы; 6 — фильтр для очистки подсасываемого воздуха; 7 — бачок для слива масла Сушка происходит следующим образом. Обмотка, подключенная к сети переменного тока с напряжением 220…380 В или сварочному трансформатору, обтекается током. Образующийся при этом магнитный поток создает в стенках бака индукционные токи, нагревающие его.

Когда температура обмоток трансформатора достигает 85… 100 °C,.

для удаления паров из бака включается вакуум-насос, создающий разрежение до 20 кПа. В дальнейшем ежечасно вакуум увеличивают на 6 кПа и доводят до предельно допустимого для данного бака.

Сушка должна происходить при температуре обмоток трансформатора не выше 100 °C, а бака не выше 120 °C. Регулирование температуры производитРис. 5.4. Точки (1 …22) установки ^ся включением и отключением термодатчиков на активной части обмотки или частичным отклюи баке трансформатора чением ее витков.

Таблица 5.16.

Зависимость мощности электропечей для подогрева дна бака от его периметра.

Сушку можно считать законченной, если сопротивление обмотки трансформатора на протяжении 6 ч остается без изменения. По окончании сушки температуру внутри бака снижают до 80 °C и трансформатор заливают сухим маслом под вакуумом. После того как трансформатор остынет до температуры окружающего воздуха, выемную часть его извлекают из бака для осмотра, расклиновки и затяжки креплений.

Для ускорения сушки рекомендуется использовать эффект термодиффузии. Для этого в процессе сушки температуру поверхностей активной части периодически снижают до 50…60°С и затем повышают до прежнего уровня. При снижении температуры охлаждаются верхние (наружные) слои изоляции, возникает перепад температур наружных и внутренних слоев, вызывающий выделение влаги из внутренних слоев и способствующий ускорению процесса сушки.

Расчет намагничивающей обмотки для сушки трансформатора индукционными токами производится следующим образом.

Требуемая мощность сушки определяется по формуле.

где к — коэффициент теплоотдачи, равный 5 Вт/м² для утепленного и 12 Вт/м² для неутепленного бака; F — поверхность бака; t_0Kp — температура окружающего воздуха.

Число витков однофазной намагничивающей обмотки.

где А — коэффициент, определяемый по удельному расходу мощности ДР — РЦк, U — подводимое напряжение, В; / — периметр бака, м; И — высота боковой поверхности бака.

Значения коэффициента А приведены в табл. 5.17.

Ток в обмотке при однофазном источнике питания.

где coscp принимается равным 0,53.

Таблица 5.17.

Зависимость коэффициента А для баков с толщиной стенки 6 мм и более от удельного расхода мощности на сушку трансформатора.

Для намотки на бак применяется провод марок ПР, ПРГ или АПР, сечение которого определяется по формуле S = //5, мм², где 8 — удельная плотность тока, А/мм², для провода марок ПР и ПРГ принимается равным 3… 6 А/мм², а для провода марки АПР — 2… 5 А/мм².

Число витков трехфазной обмотки определяется по следующим формулам:

где w_t и W) — число витков, укладываемых в верхней и нижней частях бака; щ — число витков, укладываемых в средней части бака.

Ток в намагничивающих обмотках.