Сам тех сер 5

Самостійна робота №5

ТЕМА 5 Вивчення способів сушіння ізоляції обмоток трансформаторів

Принцип обробки та сушіння трансформаторів

Значення обробки сушіння трансформатора

Метою сушіння трансформаторів є видалення вологи з ізоляції трансформатора, підвищення його опору ізоляції та підвищення його напруги на перемикання. Трансформатори напругою вище 3 кВ повинні бути висушені.

Корпус трансформатора в основному складається із залізного сердечника та котушки та ізоляційного матеріалу. Після складання перед додаванням трансформаторного масла його необхідно висушити для видалення вологи та газу з ізоляційного матеріалу, щоб вміст води контролювався якістю виробу. У межах межі, щоб трансформатор мав достатню міцність ізоляції та термін експлуатації. Для трансформаторів високої напруги вміст води в теплоізоляційному матеріалі повинен бути в межах 0,5%.

Стандарт сушіння ізоляції трансформаторів і сушіння

(1) Норми сушіння:

1 Масло для ізоляції трансформатора не містить вологи. Напруга руйнування масла не менше 75% від заводських даних;

2 опір ізоляції - не менше 70% від заводських даних;

3 Дотична діелектрична втрата становить не більше 130% від заводських даних.

(2) Трансформатор слід висушити після дотримання наступних умов:

1 Замініть обмотки або ізоляцію під час обслуговування;

2 Під час ремонту або встановлення корпусу тіло піддається впливу повітря протягом періоду часу, що перевищує відповідний визначений час;

3 Обмотка трансформатора змочується коефіцієнтом опору ізоляції та поглинання.

Загальні методи сушіння трансформаторів

(1) Індукційний спосіб нагріву. Корпус поміщається в оригінальний паливний бак, а котушка намотується навколо паливного бака, щоб пропустити струм, і сушиться від вихрового тепла шкіри коробки. У цей час температура стінки резервуара не перевищує 115 ° C ~ 120 ° C, температура тіла не повинна перевищувати 90 ° C ~ 95 ° C. Для полегшення намотування котушки кількість обертів котушки зменшується максимально або струм менший. Як правило, струм вибирається рівним 150 А, а провід можна використовувати як 35 - 50 мм 2. На стінці резервуара є багато азбестових смуг, а навколо азбестових смуг намотуються дроти. Потужність, необхідна для індукційного нагрівання, визначається типом трансформатора та умовами сушіння.

(2) Метод сушіння гарячим повітрям. Помістіть трансформатор в сушильну камеру і висушіть його гарячим повітрям. Сушильна камера може бути обшита відповідно до розмірів корпусу трансформатора, а стіна покрита азбестовою дошкою або іншим полотном або азбестовою білизною, просоченою вогнестійким розчином. Сушильна камера повинна бути якомога меншою, а відстань між стіною та трансформатором не повинно перевищувати 200 мм. Його можна нагріти електричною піччю і паровою серпентинною трубкою.

Потужність, споживана при використанні електричної печі, обчислюється за такою формулою: кількість гарячого повітря Q, що проходить через сушильну камеру за хвилину, вибирається відповідно до об'єму камери сушіння q і, як правило, обчислюється Q = 15qm3.

P≈0,07γQ (t2-t1), де P - потрібна потужність електричної печі, кВт γ-повітря, постійне тиск, питоме тепло (обоє 0,31) t2, t1 на вході гарячого повітря та температури навколишнього середовища, ° C

Під час сушіння температура вхідного гарячого повітря повинна поступово підвищуватися, а максимальна температура не повинна перевищувати 95 ° C. На вході гарячого повітря слід встановити фільтр або металеву сітку для гасіння пожежі та пилу. Гаряче повітря не слід продувати безпосередньо до корпусу, а воно рівномірно продувається з-під корпусу до частин, щоб волога потрапляла через вентиляційні отвори в коробці.

(3) Вакуумний метод сушіння. Цей спосіб сушіння використовує повітря як середовище носія тепла, і корпус трансформатора або обмотку поступово попередньо нагрівають до приблизно 105 ° С під атмосферним тиском перед початком вакуумування. Через повільну передачу тепла, нерівномірне нагрівання всередині та зовні (внутрішнє охолодження та зовнішнє тепло) трансформатори високої напруги та великої ємності мають більш товстий ізоляційний шар, на який часто потрібно попереднє нагрівання більше 100 годин, виробничий цикл тривалий , а сушіння не є ретельним. Важко задовольнити вимоги трансформатора щодо ізоляції. Але обладнання просте і просте в експлуатації.

(4) Метод вакуумної сушки на газовій фазі. Цей спосіб сушіння використовує спеціальну пару гасу в якості теплоносія, а пара гасу, що вводиться у вакуумний бак, конденсується на корпусі трансформатора і вивільняє велику кількість теплової енергії для нагрівання тіла, яке підлягає висушенню. Оскільки теплова енергія пари гасу велика (теплова енергія вугілля та газу становить 306 × 103j / кг), корпус трансформатора висушується і нагрівається більш ретельно, рівномірніше, висока ефективність, а також пошкодження ізоляційного матеріалу невеликі. Однак, через складну структуру та високу вартість, вона наразі обмежена застосуванням великої обробки сушильного корпусу трансформаторів потужністю 110 кВ і вище.

Контрольні запитання

1 З кою метою виконується сушіння трансформатора?

Термодинамічний процес сушіння полягає у нагріванні ізоляції, що супроводжується переміщенням вологи із внутрішніх пор до поверхні, а затим у навколишнє середовище.

2 Які процеси відбуваються під час сушіння?

Технологія сушіння під вакуумом включає такі етапи: 1) прогрівання під вакуумом – протягом 15…20 хв встановлюють по вакуумметру розрідження 60…65 мм рт. ст., далі починають обігрів, доводячи температуру до плюс 95…105 оС; прогрівання триває близько 3-х годин для трансформаторів потужністю до 100 кВ·А і близько 5 годин у разі більшої потужності; 2) підвищення вакууму протягом 15 хв після закінчення прогрівання до 30 мм рт. ст.; режим сушіння під таким вакуумом продовжують близько години; потім знову підвищують вакуум до максимально можливого і доводять сушіння до завершення. Критеріями завершення сушіння є припинення виділення вологи у колонці конденсатора та досягнення сталого значення опору ізоляції.

3 Які умови вмикання силових трансформаторів без сушіння ізоляції ?

Умови вмикання трансформаторів після капітального ремонту без контрольного підсушування чи сушіння є такими (Інструкція з експлуатації трансформаторів): 3 1 група. Трансформатори напругою до 35 кВ включно потужністю до 1000 кВ·А. Опір ізоляції за час ремонту не повинен знижуватися більше ніж на 40% або бути не нижчим даних, встановлених інструкцією (додаток 4.), пробивна напруга масла має відповідати вимогам Норм. 2 група. Трансформатори напругою 35 кВ потужністю понад 1000 і до 10000 кВА включно. Висуваються такі ж, як для 1-ї групи вимоги і додатково щодо – коефіцієнта абсорбції – Кабс = R60/R15  1,3 при температурі 10…30 оС. 3 група. Трансформатори напругою 35 кВ потужністю понад 10000 кВА. Мають розглядатися R60, , , R60/R15 tg або C2 C50 та пробивна напруга масла. 4 група. Трансформатори напругою 110 кВ і вище. Додатково до вказаних показників розглядається ємнісний показник С/С.

4 Назвіть вимоги щодо підсушування і сушіння ізоляції

Сушіння ізоляції обмоток трансформаторів проводять у таких випадках: - якщо контрольним підсушуванням не вдається поліпшити характеристики ізоляції до нормованих значень, встановлених інструкцією; - якщо тривалість перебування активної частини трансформатора на повітрі під час капітального ремонту більш ніж удвічі перевищує допустиму тривалість, наведену вище.

5 У чому полягає суть термодинамічного процесу сушіння ізоляції обмоток силових трансформаторів

Термодинамічний процес сушіння полягає у нагріванні ізоляції, що супроводжується переміщенням вологи із внутрішніх пор до поверхні, а затим у навколишнє середовище. Із зростанням температури збільшується перепад парціальних тисків водяної пари у сусідніх шарах ізоляції і відповідно інтенсивніше відбувається сушіння. Допустима температура нагрівання ізоляції обмоток силових трансформаторів: + 100…+105 оС, що визначається класом 7 нагрівостійкості ізоляційних матеріалів. Інтенсивність сушіння може бути значно вищою у разі застосування вакууму.

6 Способи сушіння ізоляції обмоток силових трансформаторів та їх технічна реалізація

В умовах експлуатації силових трансформаторів набули поширення різноманітні способи сушіння ізоляції, що відрізняються як затратами на їх реалізацію так і ефективністю. Сушіння може проводитися: - у вакуум-сушильних шафах або печах; - у сушильних шафах або печах без вакууму; - у камерах без вакууму із нагрівом інфрачервоними променями; - у власному бакові індукційним способом; - у власному бакові струмом короткого замикання; - у власному бакові постійним струмом; - у власному бакові струмами нульової послідовності; - у власному бакові за рахунок циркуляції “сухого” гарячого масла і його фільтрування; - у камері чи власному бакові сухим гарячим повітрям від калорифера. Вакуумне сушіння забезпечує досить швидке видалення вологи із порівняно невеликими витратами енергії. Обігрів як правило здійснюється водяною парою, що подається до нагрівних пристроїв. Застосовуються також електронагрівники, щоправда з меншою ефективністю.