Suvremeni suhi transformatori i agresivni vanjski čimbenici

Moderni suhi transformatori odlikuju se prilično visokom pouzdanošću u radu, ali, kao i druga električna oprema, vanjski čimbenici utječu na njihov vijek trajanja.

Agresivni čimbenici okoliša

Uzmite u obzir agresivne vanjske čimbenike, zbog kojih može doći do oštećenja i kvara transformatora.

Suhi transformatori podložni su različitim kemijskim i fizičkim napadima, ovisno o kvaliteti okoliša. Potencijalne opasnosti su sljedeće:

• vlažnost;

• fizičko i kemijsko onečišćenje;

• vjetar.

Skladištenje suhih transformatora

Tijekom skladištenja temperatura transformatora jednaka je temperaturi okoline. Tijekom tog razdoblja njegova je izolacija izložena vlazi: prodiranju u izolaciju i kondenzaciji na površini, što može uzrokovati pražnjenja ("preklapanja") pri dovođenju napona. Zbog toga se preporuča čuvati suhi transformator pri relativnoj vlažnosti zraka ne višoj od 90% i provjeriti da nema kondenzacije prije uporabe.

Rad suhih transformatora

Suhi transformator tijekom rada može biti izložen raznim agresivnim utjecajima.

Visoka vlažnost zraka

Iako je radna temperatura zavojnica viša od temperature okoline, vrlo visoka vlažnost može uzrokovati prodiranje vlage u materijal zavojnice i pogoršati izolacijska svojstva.

Vodljiva prašina

Elektrostatska polja privlače čestice prašine nataložene na površini VN zavojnica. To smanjuje otpor površinskim strujama curenja, povećavajući vjerojatnost preklapanja izolacije transformatora.

Hlapljivi ugljikovodici: uljne pare itd.

Elektrostatički privučene pare ugljikovodika mogu se taložiti na površini zavojnica. Nakon toga, pod utjecajem temperature, ugljikovodici se mogu kemijski transformirati u obliku poluvodičkih ili vodljivih naslaga. To može uzrokovati zatvaranje izolacije ili poremećaj distribucije električnog polja po površini, pridonoseći nakupljanju vodljive prašine.

Kemijsko onečišćenje

Neke tvari uzrokuju koroziju izolacijskih materijala (njena brzina ovisi o vlažnosti i temperaturi) i pogoršanje dielektričnih svojstava.

Prašina, pijesak, sol

Stupanj utjecaja ovih čimbenika ovisi o prisutnosti vjetra. Dostupne su sljedeće opcije:

• pogoršanje električnih parametara: kvaliteta kontakata, otpornost na struje curenja;

• začepljenje ventilatora;

• abrazivni učinak na površinu izolatora i smanjenje površinskog otpora; • nakupljanje vodljive prašine na VN zavojnicama;

• blokirani otvori.

Fina prašina je higroskopna, što dodatno doprinosi stvaranju vodljivog sloja na površini izolatora.

Prihvatljiva koncentracija

Za suhe transformatore koji rade u urbanim područjima s industrijskim postrojenjima ili gustim prometom, kao iu područjima nezaštićenim od prašine (osim onih u blizini izvora prašine), treba poštivati ​​sljedeća ograničenja:

• relativna vlažnost zraka, ne više od 90%;

• Koncentracija SO2, ne više od 0,1 mg / m3;

• koncentracija NOx, ne više od 0,1 mg / m3;

• koncentracija prašine i pijeska, ne više od 0,2 mg / m3;

• koncentracija morske soli, ne više od 0,3 g / m3;

Napomena: Preporuke su dane u skladu s IEC 60721.

Uzimajući u obzir ova ograničenja, očuvan je očekivani radni vijek skupih transformatora koji iznosi nekoliko desetaka godina.

Toplinski uvjeti transformatora

Toplinski način rada transformatora jedan je od najvažnijih čimbenika koji utječu na starenje izolacije, a time i na njezin vijek trajanja. Preporuča se pridržavanje sljedećih uvjeta kako bi se osiguralo odgovarajuće hlađenje, bez obzira na veličinu prostorije i stupanj zaštite suhog transformatora (kućišta). Ove se preporuke također odnose na druge vrste električne opreme.

Vuča

Veliki volumen prostora iznad transformatora omogućuje bolji protok zagrijanog zraka. Osim toga, učinkovitost ventilacije ovisi o njegovoj sposobnosti uklanjanja zraka iz gornjeg dijela prostorije. Da biste to učinili, ulaz bi trebao biti smješten što niže, a ispuh što je više moguće i na suprotnoj strani.

Položaj ulaza zraka (ventilator) iznad transformatora sprječava izlazak vrućeg zraka iz njega. To može uzrokovati porast temperature transformatora iznad dopuštene razine. U najboljem slučaju, toplinska zaštita će raditi; u najgorem slučaju, ako ga nema, dolazi do pregrijavanja i prijevremenog starenja izolacije.

Zahtjevi za prostoriju u kojoj je instaliran suhi transformator

Dimenzije prostorija

Svrha učinkovite ventilacije prostorija je uklanjanje sve topline koju stvara električna oprema (transformatori, motori, grijači itd.).

Pretpostavlja se da u normalnom načinu rada uređaj emitira gubitke snage P (kW).

Da biste ga uklonili ventilacijom, morate:

• otvor za usis hladnog zraka s efektivnom površinom S (m2), koji se nalazi u donjem dijelu blizu transformatora (efektivna površina otvora je njegova stvarna površina, minus sve smetnje - rešetke, ventili itd.);

• izlaz vrućeg zraka s efektivnom površinom S '(m2) koji se nalazi iznad na suprotnoj strani, ako je moguće iznad transformatora, na visini H (m) u odnosu na donji otvor.

Površina rupa određena je formulama: S = (0,18 * P) / H, S '= 1,1 * S.

Prostor iznad transformatora mora ostati slobodan do stropa, osim za priključke.

Ove formule su primjenjive kada je oprema instalirana na visini do 1000 m nadmorske visine pri prosječnoj godišnjoj temperaturi od 20 °C.

Ako je nemoguće osigurati gore navedene površine otvora za prirodnu ventilaciju prostorije, tada se mora primijeniti prisilna ventilacija pomoću instalacije:

• u donjem otvoru - dovodni ventilator kapaciteta Q (m3 / s), određen gubicima snage prema formuli: Q = 0,1 * P;

• na gornjem otvoru - ispušni ventilator kapaciteta Q '(m3 / s), određeno formulom: Q' = 0,11 * P.

Ako je površina samo jedne od rupa nedovoljna, dopušteno je ograničiti ugradnju ventilatora samo na nju.

Stupanj zaštite

Ovisi stupanj zaštite (IP) i prozirnost mreže na stijenkama kućišta, potrebna učinkovita površina otvora za ventilaciju može biti prilično velika. Na primjer, u IP31 kućištu suhog transformatora, područje perforacije oka je 50%.

Prisutnost druge opreme u sobi. Ako je u prostoriji ugrađena druga oprema, pri proračunu ventilacije snaga P mora uključiti njezine gubitke pri punom opterećenju.

Ventilatori transformatora

Ugradnja ventilatora transformatora ni na koji način ne smanjuje zahtjeve za ventilacijom prostorije! Kada ventilatori rade, također im je potreban hladan zrak za strujanje u prostoriju i vrući zrak za izlazak.

Klima oko trafoa

Prah

Nakupljanje prašine na transformatoru sprječava pravilnu disipaciju topline. Ovo je osobito istinito za prašnjave industrije kao što su one koje uključuju cement. Potrebno je redovito usisavanje (bez puhanja!).

Atmosferska vlažnost

S gledišta ventilacije transformatora i mogućnosti njegovog pregrijavanja, vlažnost zraka nije opasan faktor. Međutim, pri proračunu dimenzija prostorije i ventilacijskih otvora treba uzeti u obzir prisutnost grijaćih tijela koja sprječavaju stvaranje kondenzacije.

Poznavanje i poštivanje određenih pravila i mjera opreza za zaštitu transformatora tijekom njegovog skladištenja i rada od agresivnih čimbenika bilo koje vrste ključ je pouzdanog rada transformatora u uvjetima projektiranih opterećenja i kontroliranih preopterećenja.