Луценко Роман Игоревич

Рисунок 3 — Принципиальная схема маслоохладителя в системе охлаждения ДЦ.(в анимации используются 6 кадров, задержка 50 мс, 7 повторений)

Система охлаждения ДЦ является в настоящее вре¬мя основной системой охлаждения повышающих трансформаторов и автотрансформаторов мощных электростанций. Эта система обеспечивает принудительную циркуляцию масла через охладители с помощью специальных насосов и интенсивный обдув охладителей воздухом с помощью вентиляторов (рис. 3).

Система охлаждения ДЦ предназначена для работы трансформатора с номинальной нагрузкой при расчетной температуре окружающего воздуха +40°С (среднесуточная температура не более +30°С) и состоит из отдельных конструктивно законченных охлаждающихустройств. Каждое охлаждающее устройство включает в себя охладитель, адсорбционный фильтр, вентиляторы обдува, электронасос для циркуляции масла.

Непрерывная очистка и регенерация масла происходят в адсорбционных фильтрах, подключенных к коллекторам каждого охладителя. Циркуляция масла производится насосами типа ЭЦТ-100/15, ЭЦТЭ-160/100, ЭЦТЭ-100/ 15, ЭЦТ-63/10 или ЭЦТ-100/8 (первое время применялись консольные насосы 6К-12а).

На блочный или главный щит управления выводится сигнализация о неисправностях в системе охлаждения (отключении двигателей системы охлаждения, исчезно¬вении напряжения на двигателях, достижении 'предель¬ной температуры 'верхних слоев масла, прекращении циркуляции масла, действии АВР питания системы "охлаждения и пр. При неисправной сигнализации экс¬плуатировать трансформаторы с системой ДЦ не раз¬решается.

Перед вводом в эксплуатацию каждое охлаждающее устройство испытывают заполнением трансформаторным маслом с температурой +50-s—|-60°С под давлением 2 кгс/см2 в течение 1 ч, после чего его промывают сухим маслом.

Заливка охладителей маслом производится иод вакуумом от бака трансформатора в соответствии с инструкцией по монтажу. После заполнения масло должно тстояться в течение 5 ч. Затем проверяется отсутствие воздуха приоткрытием воздуховыпускных пробок и включается циркуляция масла. Через 12 ч отстоя масла трансформатор может быть включен в работу. Следует отметить, что все операции по подготовке включению мощных трансформаторов являются весьма ответственными и должны проводиться в соответствии с заводскими инструкциями и требованиями ПТЭ. I Трансформаторы с системой охлаждения ДЦ расчитаны на длительную работу только три включенной истеме охлаждения, поскольку отвод тепла конвекцией излучением с поверхности бака при отсутствии циркуляции не превышает 10% общих потерь трансформатора. Поэтому перед включением трансформатора под Эгрузку включается не менее 2/3 рабочих охладителей, редусмотрено автоматическое включение маслонасосов . вентиляторов охладителей при включении выключа¬теля со стороны ВН трансформатора, а если трансформатор работает в блоке с турбогенератором, также и при включении АГП генератора. При ручном включении сначала включаются двигатели маслонасосов, а затем вентиляторов дутья.

После набора номинальной нагрузки на трансформаторе или повышения температуры верхних слоев мас¬ла выше +55°С должны быть в работе все рабочие охладители. При включенной автоматике с понижением температуры до +45°С или снижением нагрузки часть рабочих охладителей автоматически отключается. Ре¬зервный охладитель вводится © работу автоматически при отключении любого рабочего охладителя и в тех случаях, когда в летнее время даже при работе всех рабочих охладителей температура верхних слоев масла превышает предельно допустимую: +75 или л-80оС в зависимости от тина трансформатора. С понижением температуры масла до +65°С резервный охладитель следует отключать.

При исчезновении или понижении напряжения рабо¬чего источника питания устройств системы охлаждения до 85% предусмотрено АВР от второго источника питания.

Трансформаторы и автотрансформаторы с системой охлаждения ДЦ и Ц при аварийном прекращении работы вентиляторов или циркуляции масла могут работать с номинальной нагрузкой до тех пор, пока температура верхних слоев масла не достигает предельно допустимого значения для трансформаторов мощностью до 250 MB-А + 80°С, более 250 МВ-А + 75°С, но не более 1 ч, так как в таком режиме резко возрастает разность температуры по высоте бака трансформатора и могут возникнуть опасные механические напряжения в активной части. За это время необходимо принять меры к восстановлению охлаждения или разгрузке трансформатора в соответствии с местной инструкцией. Если трансформатор уже работал с предельной температурой в момент выхода из работы охлаждающего устройства, длительность его работы с отключенной циркуляцией масла или дутьем не должна быть больше 10 мин.

Работа трансформатора в режиме х. х. при отклю¬ченной системе охлаждения и температуре верхних слоев масла, равной +75 или +80°С, допускается не более 30 мин без превышения этих температур.

Во избежание перегрева на всех трансформаторах, имеющих системы охлаждения ДЦ и Ц, заводами рекомендуется установка защиты, срабатывающей при средней температуре масла 4-75 или +8СГС ,и через 10 мин действующей на отключение блока или трансформатора.

Если нагрузка трансформатора ниже номинальной, полное или частичное отключение вентиляторов при наличии циркуляции масла в зимнее время или частичное отключение охладителей в летнее время допускается только в том случае, когда температура верхних слоев масла не превышает -f-45°C.

Опыт эксплуатации трансформаторов с выносными охладителями в условиях низких температур (показал, что электронасосы циркуляции масла необходимо включать при температуре масла не ниже —10°С. Это связано с тем, что при более низкой температуре повы¬шается вязкость масла и значительно ухудшаются условия работы насосов из-за перегрузки. Вое электронасо¬сы в таких случаях для улучшения циркуляции нужно включать одновременно. Вентиляторы дутья в процессе прогрева трансформатора после включения при минусовых температурах следует включать только при достижении температуры верхних слоев масла +45°С.

Во избежание отказа в работе аппаратуры управле¬ния системы охлаждения с понижением температуры наружного воздуха до —20°С должны включаться нагревательные элементы шкафа управления. Эксплуатация трансформаторов с системой охлаждения ДЦ без сигнализации о прекращении циркуляции Масла, охлаждающей воды или остановки вентиляторов разрешается f >В связи с тем, что при установке навесных охладителей возникают значительные вибрации бака, часто меняют вынос охладителей на отдельные фундаменты pядом с трансформатором. Это приводит к тому, что oбщая протяженность труб, соединяющих охладители баком, достигает 200 м. Применение углеродистых реальных труб и стальных трубок охладителей создает большую опасность загрязнения трансформаторного масла шлаком, в котором кроме грязи могут накапливаться частички металла, ржавчины, краски, выносимые из бака маслом. Во избежание загрязнения масла последнее время для соединительных труб находит Применение нержавеющая сталь 516-871.

При эксплуатации системы охлаждения ДЦ необходимо уделять внимание обеспечению надежной работы масло насосов и вентиляторов обдува.

3 Система масловодяного охлаждения (Ц)

Oбеспечи¬вает высокоэффективное охлаждение трансформаторов. Установки масловодяного охлаждения очень компактны, занимают немного места и экономичны, но требуется их размещение в теплых помещениях и повышаются требования к уровню эксплуатации.

Рисунок 4 — Схема масловодяного охлаждения трансформатора по типу Ц.

1 — бак трансформатора; 2 — маслонасос с двигателем; 3 — маслоохладители; 4 — воздухосборники; 5 — манометры; 6 — дифференциальный манометр; 7 — адсорбер; 8 — фильтр.

В схеме масловодяного охлаждения (рис. 4) на¬гретое масло забирается из бака трансформатора маслонасооом и, пройдя маслоохладители, по которым циркулирует охлаждающая вода, возвращается обратно в нижнюю часть бака трансформатора. Маслонасосы устанавливаются обязательно перед маслоохладителя¬ми, так как в случае их установки после маслоохлади¬телей последние будут работать в режиме разрежения, что создает возможность подсоса воды в масло при наличии малейшей неплотности, (Маслоохладители пред¬ставляют собой, теплообменники трубчатого типа, рабoтающие по схеме противотока. Маслоохладители рас¬считаны таким образом, чтобы они понижали темпера¬туру масла на 10—15С.

Воздухосборники предотвращают попадание с маслом в бак трансформатора воздуха, появившегося в результате присосов во всех элементах системы мае доводя но го охлаждения. В системе предусматриваются обычно два или три маслонасоса и два маслоохладителя. Хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации электронасосы ЭЦТ-63/10 и ЭЦТ-100/15, применяемые в системе охлаждения ДЦ. При их установке почти полностью исключаются присосы воздуха и возрастает надежность работы всей системы охлаждения.

На мощных трансформаторах устанавливаются три маслонасоса, два из которых находятся постоянно в работе, а третий — в автоматическом резерве. Резервный маслонаоос включается автоматически либо при отключении работающего электронасоса, либо при недопустимом повышении температуры масла.

Включение оборудования системы масловодяного охлаждения должно производиться в строго определенной последовательности с учетом температуры верхних слоев масла трансформатора. В любом случае сначала включаются маслонасосы и обеспечивается циркуляция mасла через маслоохладители, а затем включается водa. Вой насос или открывается электрифицированная задвижка подачи охлаждающей воды.

Если температура масла положительна, на мощных трансформаторах, работающих в блоке с генераторами, маслонаеосы включаются автоматически при возбуждении генератора до 0,85f/HOM перед включением в сеть, а остальных трансформаторах включение маслонасосов производится после их включения в работу. При отрицательных температурах масла маслонасосы включаются в работу после достижения температуры масла 5°С на включенном в работу трансформаторе, а вода додается при достижении температуры масла +15°С. В эксплуатации следует поддерживать (постоянным превышение давления масла над давлением воды не менее - 0,2 кгс/см*. После включения системы масловодяного, охлаждения должны быть отрегулированы заданные соотношения давления воды и масла, а через 2—3 ч достижения установившегося температурного режима выполняется дополнительная регулировка системы.

Ввод в работу маслоохладителя после ремонта на работающем трансформаторе производят с предварительным переводом отключающего элемента газовой защиты на сигнал. Обязательно следует выпустить воздух из маслоохладителя после заполнения его маслом.

Отключение масловодяной системы охлаждения призводится в нормальных условиях через некоторое время после отключения трансформатора от сети. При этом сначала закрывается доступ охлаждающей воды, а затем после некоторого остывания масла отключаются маслонасосы.

Особенное внимание нужно уделять при эксплуатации системы масловодяного охлаждения в районах с низкими температурами в зимнее время. Вое оборудование маслоохладительных установок должно быть размещено в теплых помещениях. После отключения трансформатора должна быть спущена вода из маслоохладителей и во избежание перемерзания спускных краников последние следует оставить открытыми.

Ввиду малой площади охлаждения гладких баков все устройства системы охлаждения должны постоянно находиться в работе независимо от нагрузки трансформатора.

Система масловодяного охлаждения Ц по сравнению с системой масловоздушного охлаждения ДЦ более эффективна, имеет меньшие габариты и массу, меньшую стоимость и эксплуатационные затраты на единица мощности. Температуры верхних слоев масла мощных трансформаторов в летнее время при максимальных загрузках не превышают 50—55С, благодаря чему существенно уменьшается износ изоляции обмоток.

Результаты рaботы

1) Разработана физическая модель трансформаторов.

2) Проведен большой объём экспериментальных исследований трансформаторов.

3) Полученные результаты исследований показали, что Система масловодяного охлаждения Ц по сравнению с системой масловоздушного охлаждения ДЦ более эффективна.

4) По результатам исследований предложен ряд схемных решений, практическая реализация которых позволит существенно улучшить условия работы электрооборудования .

5) Исследована эффективность разработанных способов на физической модели и действующей подстанции.

*Список результатов не окончен, так как магистерская работа находится в процессе доработки.

---

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Голунов Алексей Михайлович. Охлаждающие устройства масляных трансформаторов, М.— Л., издательство «Энергия», 1964. – 152 с.

2.Рожкова Л. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций. — 2-е изд. — М.: Энергия, 1980.—600 с.http://www.twirpx.com/file/109854/

3.Инструкция по эксплуатации трансформаторов. — СПО ОРГРЭС, 1976.—107 с.

4.Голунов А. М., Мазур А. Л. Вспомогательное оборудование трансформаторов. — М.: Энергия, 1978.—143 с.

5.Вавин В. Н. Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи. - Москва: Энергия, 1977.-104с.

6.Правила устройства электроустановок (ПУЭ-76) - 5-е изд. Разд.1.Общие правила. Гл. I.1 - 1.7. - Москва: Энергоиздат, 1982.

7.Кацман М.М. Электрические машины. М.: Высшая школа, 1969.

Резюме | Биография | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальный раздел