Известно много способов сушки трансформаторов. В условиях сельского хозяйства трансформаторы можно сушить без вакуума. Активную часть трансформатора сушат следующими способами.
В сушильном шкафу.
Этот способ рекомендован для сушки трансформатором малой мощности, то есть таких, активная часть которых может поместиться в сушильном шкафу. Способ требует длительного времени и больших затрат энергии.
При этом способе активную часть трансформатора устанавливают в сушильный шкаф. Через проходные изоляторы шкафа делают выводы от первичной и вторичной обмоток и активной стали трансформатора. В сушильном шкафу температура 105° С. Сопротивление изоляции обмоток измеряют мегомметром на 1000—2500 В между первичной обмоткой и активной сталью, вторичной обмоткой и активной сталью трансформатора и между первичной и вторичной обмоткой. В начале сушки сопротивление изоляции обмоток резко уменьшается, потом начинает медленно увеличиваться. Сушка считается законченной, если в течение 4—6 ч сопротивление изоляции остается постоянным при одной и той же температуре.
Для ускорения процесса сушки рекомендуется применять термодиффузию — периодическое снижение температуры в шкафу до 50—60° С с последующим увеличением ее до температуры 105° С.
Сушка индукционными потерями в собственном баке.
Этот способ сушки пригоден для большинства трансформаторов, не требует источника переменного тока нестандартных напряжений при мощности трансформатора 20 кВА и более. Однако этот способ имеет ряд существенных недостатков: необходимо выполнять намагничивающую обмотку, велико время сушки, сравнительно велика затрата энергии на сушку.
Перед сушкой трансформатора масло сливают, активную часть извлекают из бака, насухо протирают бак. После того как с активной части трансформатора стечет масло, ее устанавливают в бак. Перед установкой снимают изоляторы и уплотнения. На крышку трансформатора, используя одно из отверстий, монтируют трубу высотой 2,5 м, диаметр трубы 2". Оставшиеся отверстия закрывают металлическими крышками. Для контроля температуры сушки на бак и активную часть ставят термопары Нижний кран трансформатора должен быть открыт, и к его фланцу привертывают отрезок трубы длиной 0,5 м, диаметром 1—2"; на эту трубу, обернутую миканитом или асбестом, наматывают нихромовую спираль мощностью 0,5 кВт. Бак трансформатора ставят на специальные подставки, а дно бака подогревают электропечью. Стенки бака утепляют листовым асбестом. На бак наматывают намагничивающую обмотку из медного или алюминиевого провода.
Мощность, необходимую для сушки трансформатора, определяют по формулам, кВт:
(86)
(87)
где S6—полная поверхность бака, м2;
tH— температура окружающей среды, С.
Полная поверхность бака, м2,
(88)
где h— высота бака, м;
П — периметр бака, м.
Поверхность бака, на которую наматывают намагничивающую обмотку, м2.
где h0 — высота бака, занятая обмоткой, м.
Удельная поверхностная мощность, кВт/м2,
(90)
(91)
По таблице 2 определяют параметры А и Н в зависимости от А р. Число витков намагничивающей обмотки
(92)
где U—напряжение, подводимое к намагничивающей обмотке, В;
А—опытный коэффициент.
Ток намагничивающей обмотки, А,
(93)
где Н — напряженность магнитного поля, А/см.
Сечение провода намагничивающей обмотки, мм2,
(94)
При определении периметра ребристого бака выпрямленную длину боковых его cтенок умножают на 0,6.
Для выполнения намагничивающей обмотки может быть применен любой установочный провод (ПР, ПРГ, ПРТО и т. п.), даже голый, намотанный на деревянные рейки.
Желательно большую часть намагничивающей обмотки размещать на нижней части бака. Контролируют сушку так же, как и при сушке трансформатора в сушильном шкафу. После окончания сушки температуру внутри бака снижают до 80° С, бак заполняют маслом с температурой до 20° С через нижний кран. После снижения температуры обмотки трансформатора до 40° С активную его часть для осмотра извлекают из бака, а намагничивающую обмотку и все остальные приспособления для сушки демонтируют.
Сушка трансформаторов токами нулевой последовательности.
Способ сушки пригоден для трансформаторов всех мощностей. Время сушки значительно меньше, чем при вышеуказанных способах, затраты энергии па сушку невелики. Все подготовительные работы при этом способе сушки выполняют, как и при сушке потерями в собственном баке, за исключением намотки намагничивающей обмотки. При этом способе сушки она не нужна. Мощность, необходимую для сушки, определяют по формуле, кВт:
(95)
где 5„—номинальная мощность трансформатора, кВА. Напряжение сушки, находят из выражения, В.
(96)
где Z0— полное сопротивление нулевой последовательности, Ом; cos ф0— коэффициент мощности сушки
где 1—высота обмотки (катушки), см;
bK— расстояние между магнитопроводом и стенкой бака, см;
Zк— сопротивление короткого замыкания трансформатора, Ом:
(98)
Здесь ZK% — напряжение короткого замыкания трансформатора (указано в паспорте), %;
UH— номинальное напряжение трансформатора (указано в паспорте), В;
1н — номинальный ток трансформатора (указано в паспорте), А.
Напряжение и ток необходимо брать для обмотки низшего напряжения трансформатора. Costpo=0,2—0,7.
Рис. 64. Схема сушки трансформатора токами нулевой последовательности
Чем меньше мощность трансформатора, тем меньше косинус фо.
Ток сушки, А,
(99)
Определение параметров сушки дано для трехфазных трансформаторов, имеющих схему Y мощностью до 1000 кВА с напряжением 6—10 кВ на 0,4—0,23 кВ.
Измерять сопротивление изоляции обмоток можно только при отключенном трансформаторе, так как в фазах обмотки высшего напряжения наводится э. д. с. значительной величины от потоков нулевой последовательности. Схема сушки показана на рисунке 64.
