3. Охладительное устройство
Охлаждение рассматриваемых трансформаторов осуществляется за счет естественной циркуляции масла. Поглощая тепло, выделяющееся в магнитопроводе и обмотках, масло нагревается и поднимается вверх под крышку бака. Нагретое масло затем движется вниз вдоль стенок гладкого бака по трубам, вваренным в его стенки или по трубам радиаторов. При этом оно охлаждается, отдавая тепло окружающему воздуху.
В трансформаторах малой мощности (25…40 кВ.А) для отвода тепла достаточно собственной поверхности бака. При мощности 63…100 кВ.А требуется небольшое дополнительное увеличение поверхности охлаждение бака, которое достигается установкой необходимого количества труб (один ряд), причем обычно только на прямолинейном участке стенок бака. В трансформаторах мощностью 160 кВА и выше теплоотвод с их наружной поверхности осуществляется путем установки съёмных трубчатых радиаторов.
В проектируемых трансформаторах применяются одинарные радиаторы из овальных и круглых труб и двойные – из круглых.
Одинарные радиаторы с овальными трубами (рис. 3) применяются в трансформаторах мощностью 160…1000 кВА. Один или несколько радиа-торов каждого трансформатора имеют встроенный в него фильтр для непрерывной очистки масла в процессе его работы. Радиатор состоит из двадцати овальных труб 3, вваренных нижними концами в сборную коробку – коллектор 1, а верхними – в дно корпуса 2 фильтра (в радиаторах с фильтром) или в такой же коллектор 1 (в радиаторах без фильтра). В корпус фильтра устанавливается кассета 4, заполненная силикагелем 5 марки КСК (ГОСТ 3956 - 63), предназначенным для поглощения из масла продуктов его старения. Масса селикагеля в одном встроенном фильтре составляет около 6…6,5 кг. Число радиаторов с фильтром выбирают из условия, чтобы полный вес селикагеля в фильтрах составлял около 1,0, % массы масла трансформатора.
Фильтр закрывается крышкой 6, уплотняемой резиновой прокладкой 10. Крышка крепится к верхней раме корпуса фильтра болтами 7 (М8), гайками и шайбами 8 и 9. В крышку вворачивается пробка 12 (М16) для выпуска воздуха при заливке масла в трансформатор, уплотняемая резиновой прокладкой 11 и шайбой 13. Применение овальных труб позволяет снизить объем масла в них по сравнению с круглыми трубами при одинаковой поверхности охлаждения.
Двойные радиаторы с круглыми трубами (рис. 4, а) применяются в трансформаторах мощностью 2500…16000 кВА. Он состоит из 64 круглых труб диаметром 51 мм (4 ряда по 16 труб). Концы труб ввариваются в стенки коллекторов, свариваемых из листовой стали: 1 – плоская стенка, 2 – коробчатая стенка, 6 – дно.
На верхнем и нижнем коллекторах имеются: пробка 7 для выпуска воздуха; скоба 8 для подъема и уголок 9 для соединения радиаторов между
собой. Трубы обоих рядов скрепляются между собой с помощью уголков 10, приваренных к ним и стянутых болтами и гайками 11 и 12. В дно верхнего и нижнего коллекторов ввариваются патрубки 5, к которым приварены фланцы 4 для крепления к соответствующим патрубкам расположенным на стенке бака.
В трансформаторах 10000 кВА и выше для увеличения теплоотдачи от радиаторов применяется их дополнительный обдув с помощью вентиляторов, устанавливаемых вертикально по два на каждый радиатор. Два вертикальных электродвигателя с крыльчаткой на валу помещены в межтрубном пространстве радиатора. Вентиляторы засасывают воздух снизу и направляют его расходящимся конусом вверх. При этом интенсивно обдувается наиболее нагретая верхняя часть поверхности труб. Мощность двигателя 250 Вт, частота вращения 1450 об/мин. Двигатели устанавливаются на кронштейне, прикрепленном к стенке бака. Расстояние от оси нижнего патрубка радиатора до опорной поверхности кронштейна (фланца электродвигателя) равно 670 мм при А=1800… 2685 мм; 870 мм при А=3000 и 3250 мм; 1170 мм при А=3750 и 4000 мм; и 1270 мм при А=4250 мм (А – расстояние между патрубками радиатора).
В трансформаторах мощностью 1600…2500 кВА применяется одинарный радиатор из круглых труб, представляющий собой половину двойного. В этом радиаторе патрубки 5 с фланцем 4 ввариваются в центр стенки 1 верхнего и нижнего коллектора, как показано на рис. 4, б. Все остальные детали такие же, как в двойном радиаторе.