Зміст статті

Система охлаждения является важным элементом конструкции трансформатора, определяющим его тепловой режим. Система охлаждения выбирается таким образом, чтобы обеспечить заданные по ГОСТ 11677—85 превышения над охлаждающей средой температуры обмоток, масла и элементов металлоконструкций.
В силовых трансформаторах 220— 750 кВ применяются в основном три системы охлаждения: Д (естественная циркуляция масла и принудительное воздушное охлаждение), ДЦ (принудительная циркуляция масла и воздуха) и Ц (принудительная циркуляция масла и охлаждение водой).
Наибольшее распространение имеют системы охлаждения Д и ДЦ.
Система охлаждения Д широко применяется в трансформаторах мощностью до 100 МВ-А, выбор этой системы охлаждения определяется главным образом возможностью размещения радиаторов по периметру бака трансформатора. В настоящее время используются радиаторы следующих типов: гнутые, прямотрубные и пластинчатые. Наиболее перспективными и экономичными являются пластинчатые радиаторы, выпускаемые рядом зарубежных фирм, при этом обдув вентилятора осуществляется либо снизу, либо двумя вентиляторами сбоку вдоль охлаждающих поверхностей радиатора. Преимуществом этой системы охлаждения по сравнению с ДЦ является их более низкая стоимость и потребляемая мощность, меньший уровень шума, более простая эксплуатация из-за отсутствия насосов. Однако существенным недостатком системы охлаждения Д является большой перепад температур между верхними и нижними слоями масла (7—10°С), что требует установки дополнительных радиаторов для снижения перегревов крайних катушек обмоток. Кроме того, из-за большого количества радиаторов увеличиваются габариты трансформатора. В зарубежной практике широко применяется выносная система охлаждения Д для трансформаторов больших мощностей (до 200 МВ-А).
В соответствии с ГОСТ 17544—85 силовые трансформаторы 220—750 кВ мощностью более 100 MB - А выполняются с системой охлаждения ДЦ или Ц. Наиболее широкое применение имеет система охлаждения ДЦ. Основным преимуществом системы охлаждения ДЦ является больший теплосъем (по сравнению с радиаторами системы охлаждения Д). Отечественные охладители Троицкого завода с двумя вентиляторами обеспечивают теплосъем 180 кВт. Это позволяет осуществить отвод тепла трансформаторов и автотрансформаторов больших мощностей. В ряде случаев по требованию заказчика система охлаждения ДЦ выполняется выносной в двух вариантах:
• первый — с использованием групповых охлаждающих устройств ГОУ-3 и ГОУ-4, т. е. с тремя или четырьмя охладителями, установленными на общей раме с насосами, коллектором и шкафом управления системой охлаждения; как правило, ГОУ снабжаются каретками для передвижения по рельсам;
• второй — охладители с насосами крепятся на стойке и каждый охладитель трубопроводами сочленяется с баком трансформатора.
Зарубежные фирмы предлагают охладители ДЦ на теплосъем от 100 кВт (с одним вентилятором) до 400 кВт (с двумя и тремя вентиляторами), с уровнем звуковой мощности от 78 до 100 дБ • А. Применение этих охладителей позволяет уменьшить количество охладителей, снизить потери электроэнергии на обслуживание системы охлаждения, значительно снизить уровень шума, что имеет важное значение при установке трансформаторов вблизи жилых помещений в больших городах.
Система охлаждения Ц получила распространение главным образом в блочных трансформаторах гидростанций и АЭС. Преимуществом этой системы охлаждения перед системой ДЦ является малая энергоемкость, меньшие габариты трансформаторов (при расположении трансформаторов, например, в скале). Однако система охлаждения Ц имеет ряд недостатков, в частности, вероятность попадания воды в масло, а также необходимость создания специального помещения для охладителей и сложности обслуживания.
Поэтому в последнее время наблюдается тенденция отказа от системы охлаждения Ц в пользу ДЦ, учитывая, в частности, возможность приобретения импортных охлаждающих устройств ДЦ.
Система охлаждения НДЦ (принудительная циркуляция воздуха и масла с направленным потоком масла в обмотки) находит ограниченное применение — только в случае крайней необходимости в трансформаторах предельных мощностей (630 MB • А и выше) ввиду сложности конструкции и трудности обеспечения надежности трансформатора в случае аварийного прекращения направленной циркуляции масла.
Установленная мощность вентиляторов и насосов различных видов систем охлаждения в процентах от суммарной мощности трансформаторов составляет: Д — 1,1 — 1,5%, ДЦ - 5,0-7,0%, Ц - 1,5-2,0%.
Как видно из приведенных данных, наиболее экономичной с точки зрения энергоемкости является система охлаждения Д. Поэтому, учитывая более низкую стоимость и более высокую надежность (из-за отсутствия насосов), эта система охлаждения является предпочтительной по сравнению с системами охлаждения ДЦ и Ц.