Внутренняя часть трансформатора помещена в бак, заполненный трансформаторным маслом, которое служит охлаждающей средой для обмотки и магнитопровода трансформатора, а также повышает уровень изоляции его обмоток. С помощью расширителя обеспечивается постоянное заполнение бака маслом, наличие расширителя позволяет как бы «дышать» трансформатору. При увеличении объема масла в баке (возросла нагрузка, повысилась температура окружающего воздуха) его уровень в расширителе повышается, при уменьшении объема масла снижается. Небольшая поверхность соприкосновения масла с воздухом в расширителе позволяет снизить уровень окисления и увлажнения масла, что тоже существенно для надежной работы трансформатора. Объем расширителя (рисунок 1) должен быть таким, чтобы в нем всегда было масло — как при максимальной температуре масла работающего трансформатора летом, так и минимальной температуре масла отключенного трансформатора зимой. Для контроля уровня масла в расширителе служит маслоуказательное стекло, представляющее собой стеклянную трубку в металлической оправе, сообщающуюся с торцом расширителя. По закону сообщающихся сосудов уровень масла в маслоуказательном стекле такой же, как и в расширителе.
Рисунок 1 - Расширитель трансформатора
У трансформаторов, изготовленных по ГОСТ 11677-65, около маслоуказательного стекла на торцевой части расширителя краской четко наносятся три контрольные черты, соответствующие значениям температуры масла -45, +15 и +40°С.
Новые мощные трансформаторы вместо маслоуказательного стекла имеют стрелочный маслоуказатель. Положение его поплавка, находящегося в масле расширителя, через систему рычагов передается на стрелку прибора, установленного на наружной части стенки расширителя.
В трубопровод, соединяющий бак трансформатора с расширителем, помещено газовое реле, между реле и расширителем установлен кран (вентиль) для перекрытия трубопровода в случаях, когда требуется отделить бак от расширителя при проведении ремонтных или других работ. Верхняя, не заполненная маслом, часть расширителя сообщается с окружающей средой с помощью трубки, закрытой металлической сеткой, через которую и попадает воздух в расширитель, поэтому эту трубку иногда называют дыхательной.
Дыхательная трубка выведена наружу через дно расширителя с тем, чтобы ее отверстие было направлено вниз для уменьшения вероятности попадания в него твердых частиц. Для доливки чистого масла в верхней части расширителя имеется отверстие, наглухо закрытое пробкой.
В дне расширителя имеется так называемый грязевик, представляющий собой отсек, в котором скапливаются влага и грязное масло со шламом, поскольку влага и шлам тяжелее масла. Влага и грязное масло сливаются из грязевика через отверстие в его дне после вывинчивания пробки. Для того чтобы загрязненное масло и влага, попавшие в расширитель из атмосферы, не попадали из расширителя в трансформатор, конец трубопровода, соединяющего бак трансформатора с расширителем, выступает внутри расширителя выше его дна и поэтому оказывается в более чистом слое масла. Для защиты бака трансформатора от деформации или разрывов при серьезных повреждениях, когда давление масла и образовавшихся газов резко возрастает, предусмотрена предохранительная (выхлопная) труба со стеклянной мембраной.
Мембрана лопается при внезапном повышении избыточного внутреннего давления сверх 0,5 МПа, часть масла выливается наружу. Выхлопная труба устанавливается на крышке трансформатора со стороны расширителя, причем наклон трубы таков, что выплескиваемое через нее масло не попадает на крышку трансформатора, чем снижаются вероятность дальнейшего развития повреждения и возможность пожара.
Охлаждение трансформаторов выполняется по-разному в зависимости от мощности трансформаторов. Трансформаторы небольшой мощности охлаждаются за счет естественной циркуляции масла при работе трансформатора, когда более теплое масло поднимается вверх, попадает в радиаторы, охлаждается и вновь попадает в нижнюю часть бака (система охлаждения М — масляное, с естественной циркуляцией). На трансформаторах большей мощности на радиаторах устанавливаются вентиляторы для более интенсивного охлаждения в них масла (система охлаждения Д — с дутьем и естественной циркуляцией масла). Наконец, на еще более мощных трансформаторах применяются системы охлаждения Ц — масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла, и ДЦ — масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла. В этих двух системах охлаждение масла производится путем пропускания его через маслоохладитель (воздушный или водяной).
Принудительная циркуляция масла осуществляется центробежным насосом, который забирает из верхней части бака трансформатора горячее масло, прогоняет его через охладитель и подает в нижнюю часть бака.
