Включение трансформаторов после монтажа и ремонта - Сушка трансформаторов

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.

Схема сушки трансформатора в камере при помощи воздуходувки:
1 — 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.). 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 °С, 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. 2).
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. 3). 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, под-кладывают 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. ).

Рис. 2. Схема сушки трансформатора в собственном баке под вакуумом:
1 — 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 °С,
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 °С, а бака не выше 120 °С. Регулирование температуры производится включением и отключением обмотки или частичным отключением ее витков.

Рис. 3. Точки (1...22) установки термодатчиков на активной части и баке трансформатора

Зависимость мощности электропечей для подогрева дна бакаот 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 °С 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.

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 = 1/8, мм², где 5 — 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.