Suhi izolirani transformatori

Suhi transformatori su transformatori hlađeni zrakom. Toplina iz zagrijanih dijelova takvih transformatora odvodi se prirodnim strujanjem zraka. Za transformatore snage do 2500 kW s naponom namota do 15 kV takvo slobodno hlađenje je sasvim dovoljno.

Ovakvi transformatori nalaze svoju primjenu na mjestima gdje postoje povećani zahtjevi za sigurnost ljudi i opreme. Snažni suhi transformatori koriste se: u industrijskim metalurškim poduzećima, u naftnoj industriji, u industriji celuloze i papira, u strojogradnji, kao iu opskrbi električnom energijom javnih zgrada, građevina i transporta.

Niskonaponski (NN) i visokonaponski (VN) namoti transformatora su zatvoreni u zaštitni omotač, a atmosferski zrak im služi kao glavni rashladni i izolacijski medij. U usporedbi s uljem, zrak ima znatno lošija izolacijska svojstva, zbog čega su zahtjevi za izolaciju suhih namota transformatora puno veći.

Ovi se transformatori ugrađuju samo u suhim, zatvorenim prostorijama (vlažnost zraka ne veća od 80%), jer se njihovi namoti vlaže u dodiru sa zrakom, a kako bi se smanjila higroskopnost namota, dodatno se impregniraju posebnim lakovima.

Suhi transformatori dostupni su u tri različite izvedbe: otvorena zavojnica, monolitna zavojnica i lijevana zavojnica.

Otvoreni transformatori impregnirani su smolom pod vakuumskim pritiskom i imaju izolacijski premaz debljine do 0,2 mm, što osigurava visoku izolaciju i zaštitu okoliša, dok hlađenje svitaka ostaje vrlo učinkovito.

Za učinkovito hlađenje namota koriste se posebni izolacijski profili i porculanski izolatori visoke čvrstoće koji tvore horizontalne i vertikalne rashladne kanale, a zahvaljujući konvekciji ovdje je osigurana otpornost na onečišćenje.

Monolitna konstrukcija lijeva se u visokom vakuumu, a tijekom rada takvo epoksidno lijevanje ne oslobađa nikakve produkte, što omogućuje slobodnu upotrebu transformatora tamo gdje su zahtjevi za zaštitu okoliša i požara povećani, na primjer, u ugrađenim trafostanicama s oprema za agresivne električne uvjete rada.

Izolacija žica osigurava visoku električnu čvrstoću, a bandažne trake jamče čvrstoću nakon impregnacije lakom i pečenja, osiguravajući visoku mehaničku čvrstoću. Ova tehnologija omogućuje dugotrajnu upotrebu opreme u režimima cikličkog toplinskog opterećenja bez rizika od gubitka izolacije njegovih električnih karakteristika.

Posebna punila za proizvodnju lijevanih zavojnica osiguravaju poboljšana mehanička, vatrootporna i toplinsko vodljiva svojstva, čime sama tehnologija daje strukturi krutost. Korištenje lijevanog namota omogućuje dobivanje transformatora prihvatljivih dimenzija za rad u visokonaponskim mrežama.

No, postoje i nedostaci: masa izolacijskog materijala je velika i postoje nehomogenosti, zbog kojih postoji mogućnost djelomičnog pražnjenja, a otežano je i hlađenje visokonaponskih namota. Padom temperature često dolazi do mehaničkih naprezanja u izolaciji.

Suhi transformatori imaju brojne prednosti u odnosu na uljni transformatori:

• ne zahtijevaju troškove održavanja: nema potrebe za čišćenjem i zamjenom ulja.

• povrat ulaganja: u usporedbi s podmazanim analogima, poprečni presjek žica i magnetskog kruga se u skladu s tim povećava, elektromagnetsko opterećenje aktivnih materijala se smanjuje, što s povećanjem napona na namotima i pri velikim snagama ima vrlo ekonomski učinak. Novi nezapaljivi materijali otporni na toplinu povećavaju korisna elektromagnetska opterećenja i smanjuju troškove aktivnog materijala.

• visoka sigurnost: radna temperatura se povećava zbog upotrebe azbesta ili stakloplastike kao izolacijskih materijala;

• ima zaštitni poklopac;

• primjenjiv u suhim prostorijama s visokim zahtjevima za sigurnost od požara.