12. Выбор вспомогательного оборудования силовых масляных трансформаторов

12.1. Выбор расширителя

Расширитель служит для защиты масла в трансформаторе от увлажнения и окисления. При наличии расширителя значительно уменьшается увлажнение и окисление масла, т.к. поверхность масла в расширителе значительно меньше, чем в баке трансфор­матора, не имеющего расширителя, и, следовательно, меньше поверхность соприкосновения масла с воздухом. Поэтому все трансформаторы мощностью 25 кВА и более снабжаются расширителями.

Емкость расширителя с учетом колебаний температуры окру­жающего воздуха от -45 до +40°С составляет примерно 10% объема масла в трансформатора. Для определения массы масла в баке необходимо знать внутренний объем гладкого бака. V_Б и объем, занимаемый активной частью V_а.ч.

V_Б = В_Б  L_Б  Н_Б , м³

, м³

где G_пр = G_{Сu вн}+G_{Cu нн} – масса провода обмоток ВН и НН;

_а.ч.= 5500  6000 кг/м³ – средняя плотность актив­ной части для трансформатора с медными обмотками

_а.ч. = 5000  5500 кг/м³ – для трансформатора с алюминиевыми обмотками

Общую массу масла можно определить по формуле

G_масла = 1,05[0,9(V_Б – V_а.ч.)10³+G_м.эл] , кг

где 1,05 – коэффициент, учитывающий массу масла в радиаторах;

G_м.эл = n_рад G_м.рад. – масса масла в радиаторах – элементах систем охлаждения силовых трансформаторов.

ГОСТ 8032-56 установил нормализованный ряд объемов расширите­лей. Диаметры расширителей определены в зависимости от выбранных объемов расширителей с учетом безотходного раскроя стандартного листа стали. Трансформаторные заводы изготавливают расширители семи диаметров, а на каждый диаметр приходится несколько длин. Отношение длины расширителей к их диаметру находится в пределах 1,5...4

Расширитель снабжается указателем уровня масла и на нем наносятся три контрольные черты, соответствующие уровню масла в неработающем трансформаторе при температурах воздуха -45, +15 и +40°С. Расстояния от нижней части расширителя до контрольных отметок зависят от диаметров расширителей

На рис.12.1 и табл.12.1 и табл.12.2 указаны основные данные расширителей. Располагается расширитель чаще всего вдоль узкой стороны трансформатора, слева от бака, если смотреть на трансформатор со стороны вводов ВН.

12.2. Выбор термосифонного фильтра

Термосифонные фильтры применяют для непрерывной автомати­ческой регенерации масла в трансформаторе с целью удлинения срока службы трансформаторного масла, замедления его старения.

Фильтр устанавливается на баке трансформатора при помощи двух своих патрубков, которыми он присоединяется к плоским фланцам, установленным на патрубках бака трансформатора. Термосифонный фильтр заполняется поглощающим веществом - селикагелем. Вследствие разности температур масла в баке работающего трансформатора и в термосифонном фильтре возникает конвекцион­ная циркуляция масла через фильтр сверху вниз.

Омываемый маслом селикагель отбирает из масла влагу, кислоты и перекисные соединения, образующиеся в процессе ста­рения масла и твердой изоляции трансформатора. Селикагель в термосифонный фильтр загружают через верхний бункер, а отрабо­танный высыпают через бункер внизу. В бункерах установлены металлические решетки с сетками, предотвращающие попадание селикагеля в бак трансформатора.

Необходимое количество селикагеля для регенерации масла в зависимости от веса масла в баке, установленное практикой эксплуатации трансформаторов, представлено в табл.12.3. Размеры термосифонного фильтра в зависимости от массы селикагеля в нем даны в табл.12.4 и на рис.12.2.

Рис. 12.1. Размеры расширителей трансформатор

Таблица 12.1.

Расстояния от нижней части расширителей до контрольных отметок

Исполнение	Диаметр расширителя D, мм.	Расстояние от нижней части расширителя до контрольных отметок
		h1	h2	h3
Умеренный климат с контрольными отметками –450, +150, +400 С	690	100	335	420
	940	100	430	590
	1260	100	615	795
	1570	100	800	1040

Таблица 12.2.

Основные размеры расширителей

Размеры , мм				Объем расширителя, л.	Масса масла , кг
внутренний диаметр расширителя	толщина стенок, S	длинна расширителя, L	услов. проход маслопровода		в расширителе	в трансформаторе
	1	2	3	4	5	6
690	2,0	1040 1340 1680 2140	50	400 500 630 800	172 215 271 345	3220 4030 5080 6450
940	3,0	1420 1800 2310 2820	80	1000 1250 1600 2000	427 534 683 854	8995 11225 14250 17990
1260	4,0	2000 2250 2520 2820 3200 3610	80	2500 2800 3150 3550 4000 4500	1065 1193 1342 1513 1705 1918	23180 26050 30310 32930 37090 41720
1570	4,0	2580 2890 3250 3650 4120 4650 5150	80	5000 5600 6300 7100 8000 9000 10000	2268 2530 2845 3210 3615 4065 4520	50665 53325 60015 67650 74190 85725 95260

12.3. Выбор радиаторов системы охлаждения

Для диапазона мощностей трансформаторов, используемого в курсовом проектировании, наиболее широкое применение имеют двойные трубчатые охладители. Они состоят из 4-х рядов круглых труб с наружным диаметром 51 мм по 16 труб в ряду, изогнутых по концам. Концы труб вварены в два прямоугольных коллектора. Коллекторы снабжены двумя круглыми патрубками с фланцами, при помощи которых охладитель присоединяется к баку трансформатора. Ширина всех охладителей стандартная, равная 710 мм. Размеры охладителей нормализованы по расстоянию между осями верхнего и нижнего патрубков (Н_мо). Тип охладителя выбирается в зависимости от высоты бака. Основные данные труб­чатых охладителей приведены в табл.9.1 методических указаний к расчету. Расположение охладителей на баке и минимальные рас­стояния между ними показаны на рис.12.3.

Рис.12.2. Фильтр термосифонный

Таблица 12.3.

Необходимое количество селикагеля в зависимости от массы масла в трансформаторе

Масса масла, т	Масса селикагеля, кг
0,8…1,6	16
1,6…2,5	25
2,5…4,0	40
4.0…6,3	63
6,3…10	100
10…16	160

Таблица 12.4.

Размеры фильтра

Масса селикагеля , кг	А , мм.	Д , мм.	Н , мм.	L , мм
16	760	262	1030	175
25	1200	262	1470	175
40	1010	360	1280	175
63	1450	360	1780	175
100	1100	585	1430	200
160	1560	585	1890	200