Sistemes de refrigeració de transformadors de potència
Funcionament normal sense problemes a llarg termini transformadors de potència subjecte a control i compliment dels límits admissibles de diversos paràmetres, un dels quals és el règim de temperatura. El compliment del règim de temperatura dins dels límits establerts per a un determinat tipus de transformador està garantit per sistemes de refrigeració especialment previstos. Considereu quins són els sistemes de refrigeració per als transformadors de potència.
Tipus de refrigeració C, SG, SZ, SD
La lletra C de la marca ho indica transformador de potència seca — és a dir, no preveu l'ús d'oli de transformador per a la refrigeració. En aquest cas, els bobinatges i el nucli magnètic del transformador es refreden mitjançant la circulació d'aire natural. Hi ha modificacions d'aquest sistema de refrigeració: SG - disseny hermètic, SZ - carcassa protectora.
És possible la presència de circulació forçada d'aire a la carcassa del transformador: aquesta és la refrigeració del sistema LED.
Els sistemes de refrigeració C i les seves modificacions es caracteritzen per una baixa eficiència, per això s'utilitzen en transformadors de baixa potència, per regla general, fins a 1,6 MV * A de classe de tensió 6 i 10 kV.
Els sensors de temperatura s'instal·len als transformadors d'aquest sistema de refrigeració per controlar la temperatura de cada fase del transformador.
Sistema de refrigeració M
Els transformadors més potents requereixen un sistema de refrigeració més eficient: l'oli. L'oli proporciona una eliminació de calor més eficient dels bobinatges i del sistema magnètic del transformador, proporcionant un refredament uniforme.
El sistema de refrigeració M assegura la circulació natural de l'oli al dipòsit del transformador. La calor de l'oli es transfereix al dipòsit del transformador, que es refreda per l'aire ambient. Aquest sistema de refrigeració no proporciona circulació d'aire forçada.
Per a una refrigeració més eficient del dipòsit del transformador, s'instal·len radiadors formats per aletes o tubs per on circula l'oli.
El sistema de refrigeració M s'utilitza per a transformadors de potència amb potència nominal de fins a 16 MV * A. L'absència de dispositius addicionals en el disseny dels transformadors d'aquest sistema de refrigeració simplifica el seu funcionament.
El personal de manteniment només ha de comprovar el nivell d'oli i la temperatura de les seves capes superiors. El nivell d'oli hauria de correspondre aproximadament a la temperatura ambient diària mitjana, tenint en compte la càrrega del transformador (això s'aplica a tots els tipus de refrigeració). La temperatura de les capes d'oli superiors dels transformadors refrigerats M i D no ha de superar els 95 graus.
La figura següent mostra un transformador trifàsic de dos bobinatges amb refrigeració d'oli natural (amb circulació d'oli natural) de la sèrie TM-250 / 6-10-66 amb una capacitat de 250 kVA, dissenyat per a la conversió de trifàsic alternatiu. corrent amb una tensió de 6 — 10 kV des del costat VN, costat NN 0,23; 0,40; 0,69 kV per a instal·lació interior i exterior.
Potència sèrie TM-250 / 6-10 amb filtre termosifó per a la purificació contínua d'oli: 1 rotlle; 2 — cargol de terra; 3 — tanc; 4 — refrigeradors de radiadors extraïbles; 5 — tapa; 6 - assecador d'aire de silikogel; 7 — expansor amb un indicador d'oli; 8 — conclusions BH; 9 — Conclusions de LV; 10 — termòmetre de mercuri; 11 — tap per a l'ompliment i la presa de mostres d'oli; 12 — interruptor; 13 — dany fusible; 14 — Filtre purificador de termosifó per a oli continu.
Refrigeració tipus D
Sistema de refrigeració del transformador D — amb purga i circulació d'oli natural. Els transformadors d'aquest sistema de refrigeració per disseny tenen ventiladors muntats en radiadors articulats pels quals circula l'oli del transformador.
La purga del transformador d'aquest sistema de refrigeració s'activa quan la temperatura de la capa superior de l'oli del transformador arriba als 55 graus o més, o quan s'arriba a la càrrega nominal del transformador, independentment de la temperatura de l'oli. El sistema de refrigeració D és més eficient i s'utilitza per a transformadors de 16-80 MV * A.
Sistemes de refrigeració DC, NDC
El sistema de refrigeració de corrent continu es diferencia del sistema D per la presència de circulació forçada d'oli. Els ventiladors, com en el sistema D, refreden els tubs del radiador.L'oli del transformador circula contínuament pels tubs del radiador, que és bombejat per bombes elèctriques incorporades a les línies d'oli del dipòsit del transformador.
La ràpida circulació d'oli pels radiadors i el seu flux d'aire garanteixen una elevada transferència de calor. Gràcies a aquest sistema de refrigeració, les dimensions del transformador de potència (autotransformador) es redueixen significativament i la seva potència nominal augmenta fins als límits de 63-160 MV * A.
La circulació forçada d'oli permet desviar-se del disseny tradicional del transformador: el dipòsit del transformador i el refrigerador poden estar separats, connectats entre si per línies d'oli.
A diferència de la refrigeració de tipus D, els bufadors de refrigeració de CC sempre s'han de fer funcionar juntament amb les bombes de circulació d'oli forçada. En cas d'aturada d'un dels sistemes de refrigeració, el transformador no pot funcionar.
NDC es diferencia de la refrigeració de corrent continu en presència d'un flux direccional d'oli, que permet augmentar l'eficiència de refrigeració i, en conseqüència, augmentar la potència del transformador sense canviar la seva mida.
Sistemes de refrigeració Ts, NTs
Els transformadors i autotransformadors amb una capacitat de 160 MV * A estan equipats amb sistemes de refrigeració tipus T. Es tracta de refrigeració d'oli-aigua; pels radiadors del transformador circula no només oli sinó també aigua.
L'aigua es veu obligada a circular per les canonades del dispositiu de refrigeració, entre les quals, al seu torn, circula l'oli del transformador.Abans d'entrar a la nevera, s'instal·len sensors de temperatura especials per controlar la temperatura de l'oli circulant, que no ha de superar els 70 graus.
Els dispositius de circulació forçada d'oli i aigua han d'estar sempre en funcionament, independentment de la temperatura i la càrrega, s'han d'encendre automàticament simultàniament a l'alimentació de tensió al transformador (autotransformador).
En presència de diversos dispositius de refrigeració estructuralment, el nombre del seu funcionament simultània està determinat per la mida de la càrrega i la temperatura del medi de refrigeració: oli del transformador.
Aquest sistema de refrigeració és un dels sistemes més eficients, però el seu principal desavantatge és la complexitat de disseny i funcionament.
Per als transformadors (autotransformadors) amb una capacitat de 630 MV * A, s'utilitza un sistema de refrigeració d'oli-aigua més eficient amb flux d'oli dirigit: NC.
Refrigeració de transformadors en cambres tancades
En cambres tancades, subestacions transformadores tancades, on hi ha transformadors de potència, s'ha de disposar d'un sistema de ventilació que garanteixi el funcionament normal dels transformadors en tots els modes normalitzats.
L'habitació on es troba el transformador de potència s'ha de dissenyar de manera que durant el funcionament el transformador no s'escalfi, cosa que es garanteix si hi ha suficient espai interior a l'habitació, així com un sistema de ventilació eficaç.
Es presta especial atenció als transformadors del sistema de refrigeració C, que es refreden per circulació d'aire natural.A les cambres d'aquest tipus de transformadors s'instal·la ventilació forçada, que fa circular l'aire per a una refrigeració més eficient.