Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Системы защиты масла от воздействия окружающего воздуха

Другие способы защиты масла - Системы защиты масла от воздействия окружающего воздуха

Оглавление
Системы защиты масла от воздействия окружающего воздуха
Установка азотной защиты масла
Установка автоматической подпитки азотом
Другие способы защиты масла
Сравнение различных способов защиты масла
 

Одним из способов защиты масла от увлажнения и окисления является пленочная защита. Она предусматривает в расширителе эластичную емкость, расположенную в надмасляном пространстве и заполненную воздухом, который свободно поступает в нее при «дыхании» трансформатора. При расширении масла в связи с повышением температуры окружающей среды воздух выходит из емкости и она сжимается. При обратном процессе уровень масла снижается и в емкость входит наружный воздух. В России этот способ защиты масла проверяется в опытной эксплуатации.
Существует способ защиты масла с применением масляного затвора, который устраняет контакт масла в расширителе с наружным воздухом. В этом случае расширитель должен иметь три отсека, т. е. две дополнительные емкости. Надмасляные пространства отсеков 1 и 2 заполнены азотом и имеют сообщение друг с другом в верхней части. Таким образом, при повышении объема масла в отсеке 1 расширителя вытесненный из этого отсека азот переходит в отсек 2, уровень масла в котором снижается. Соответственно повышается уровень масла в отсеке 3 и часть воздуха из него выходит наружу. При обратном процессе наружный воздух входит в отсек 3, но благодаря масляному затвору не попадает в отсеки 1 и 2. Разновидностью этого способа защиты является способ с применением герметизирующего состава. Принцип работы этого способа такой же, как и способа защиты масляным затвором).
В трансформаторах без расширителей применяют способ защиты масла, основанный на полной герметизации трансформатора. В этом случае трансформаторные баки заполняют маслом не полностью. Под крышкой имеется надмасляное пространство, заполненное азотом. В связи с тем что при температурных изменениях объема масла в трансформаторе возникает избыточное давление или разрежение, для их ограничения приходится увеличивать объем надмасляного пространства, заполненный азотом. К уплотнениям и сварным швам герметизированных трансформаторов предъявляют повышенные требования: при разрежении внутрь трансформатора не должен засасываться воздух. Для предотвращения аварии при чрезмерном повышении давления применяют реле давления,  которое срабатывает при давлении более 75-103 Па, трансформатор получает сообщение с наружным воздухом и давление в нем снижается. На этих трансформаторах также устанавливают мановакуумметры, сигнализирующие о повышении давления.
В настоящее время необходимо создать такую защиту, которая защищала бы изоляцию не только от увлажнения, но и от насыщения ее газом и окисления кислородом воздуха. Азотная защита надежно защищает изоляцию от увлажнения и окисления, но при ее постоянном действии масло постепенно насыщается азотом. Учитывая, что большая часть влаги, содержащаяся в трансформаторе, находится в твердой изоляции и что переход влаги из твердой изоляции в масло ускоряется нагревом, необходимо осуществить непрерывную сушку масла, особенно мощных трансформаторов высоких классов напряжения. Поэтому во многих странах проводят исследования с целью создания наиболее эффективной защиты изоляции от увлажнения и окисления.
В связи с прогрессом, достигнутым в области полупроводниковой техники, появилась возможность применить защиту при помощи термоэлектрического осушителя, работа которого основана на эффекте Пельтье: путем термоэлектрического охлаждения сушится «вдыхаемый» и находящийся в расширителе воздух. При пропускании тока через полупроводниковые элементы на их холодном спае, расположенном в канале осушителя (рис. 1), возникает температура около —20°С. Воздух из верхней части расширителя трансформатора благодаря термосифонному эффекту поступает в канал осушителя. Проходя по нему вниз, воздух охлаждается, и содержащаяся в нем влага выпадает на специальных ребрах в виде инея и льда. Сухой охлажденный воздух возвращается в расширитель. При переключении полярности постоянного напряжения питания термоэлектрических преобразователей происходит переход холодного спая их в режим нагрева. Лед, соприкасаясь с нагретыми ребрами, превращается в воду, которая вытекает из термоохлаждающего устройства и собирается в сборнике конденсата. Процесс вымораживания влаги длится 24 ч, а процесс нагрева, приводящий к расплавлению льда, 10 мин.

Схема термоосушителя
Рис. 1. Схема термоосушителя.
1—расширитель; 2 — масляный затвор; 3 — термоэлектрические преобразователи; 4 — крепление термоэлектрических преобразователей; 5 — ребра охлаждения; 6 — корпус; 7 — внутренняя полость; 8 — оттаиватель; 9 — конденсат; 10 — масло трансформаторное.

Под действием температурных колебаний изменяются уровень масла в расширителе и соответственно объем воздуха в надмасляном пространстве. После выравнивания давления прямой связи осушенного воздуха с атмосферой не существует. При повышении уровня масла в расширителе лишний воздух через масляный затвор выбрасывается в атмосферу. При замерзании влаги спускное отверстие осушителя закрывается льдом. Одновременно происходит непрерывная циркуляция через осушитель воздуха, находящегося в расширителе. Таким образом, осушитель одновременно производит сушку воздуха, «вдыхаемого» трансформатором и находящегося в расширителе.
При термосифонном эффекте количество воздуха с абсолютной влажностью 2 г/м3, проходящего через осушитель, достигает 1,5 м3/ч. Производительность осушителя составляет 7—8 г/ч.
Осушитель питается от сети трехфазного тока напряжением 380/220 В, частоты 50 Гц. Образцы таких осушителей в России установлены на некоторых работающих трансформаторах.



 
« Силовые трансформаторы в распределительных сетях и их ремонт   Снижение вибраций шунтирующих и заземляющих реакторов »
электрические сети