Система охлаждения типа ДЦ для силовых трансформаторов

Конструктивные особенности и принцип работы системы охлаждения.

Система охлаждения типа ДЦ состоит из отдельных охлаждающих устройств, которые подключаются к баку трансформатора всасывающим и нагнетательным маслопроводами. В мощных трансформаторах на напряжение 220 кВ и выше в нагнетательном маслопроводе устанавливают пластинчатый фильтр, предназначенный для очистки масла от механических примесей.

Каждое охлаждающее устройство состоит из калорифера, двух электровентиляторов и электромаслонасоса. На охлаждающем устройстве смонтирован адсорбционный фильтр, служащий для постоянной регенерации масла в трансформаторе в процессе эксплуатации.

При работе системы охлаждения горячее трансформаторное масло из верхней части, бака трансформатора засасывается электронасосами через всасывающий маслопровод, проходит через калориферы, в которых оно охлаждается, и поступает в нижнюю часть бака трансформатора. Теплоотдающая поверхность калориферов охлаждается воздухом, нагнетаемым осевыми вентиляторами. Создаваемая электронасосами интенсивная циркуляция масла в баке обеспечивает необходимую скорость отвода теплоты от нагреваемых частей трансформатора.

Калорифер состоит из пучка оребренных снаружи труб, внутри которых проходит циркулирующее масло. Концы труб вмонтированы в трубные стенки, к которым приварены короба, образующие распределительные коллекторы (рисунок 1). Трубы смонтированы в жесткой стальной раме. Количество рядов труб и количество труб в ряду калорифера зависит от конструкции охлаждающего устройства. Верхняя часть калорифера конструктивно выполнена так, что трубы имеют возможность перемещаться относительно неподвижной рамы при температурном расширении.

1 — бак трансформатора; 2 — адсорбционный фильтр; 3 — маслоохладитель (четырехходовой); 4 — бачок для вакуумирования охлаждающих устройств; 5 — вакуум-насос (тип ВН-4, ВН-6); 6 — диффузор; 7 — вентилятор; 8 — электронасос (тип 5Т-100/15У1); 9 — фильтр пластинчатый; 10 — вакуум-провод; 11 — маслопровод
Рисунок 1 - Схема устройства и вакуумной заливки системы охлаждения типа ДЦ

Внутри распределительных коллекторов имеются перегородки, предназначенные для создания направленного движения масла по трубам. В зависимости от их количества калориферы бывают двухходовыми и многоходовыми. При четном количестве ходов входной и выходной патрубки калорифера ввариваются в нижний коллектор, а при нечетном — входной патрубок в верхний, выходной — в нижний коллектор.

В качестве электровентилятора применяют осевой многолопастный вентилятор типа НАП-7,4, закрепленный на валу асинхронного электродвигателя типа А02-41/8. Электровентиляторы располагают на обечайках, которые закреплены к раме калорифера.

В охлаждающих устройствах применяют электронасосы типов Т и ТЭ. Электронасос представляет собой бессальниковый агрегат, состоящий из асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором и центробежного насоса с рабочим колесом, насаженным на вал электродвигателя; электродвигатель и насос расположены в едином корпусе (рисунок 2). Смазка подшипников и охлаждение электродвигателя производятся трансформаторным маслом в процессе работы электронасоса. Отсутствие сальниковых уплотнений обеспечивает надежную маслоплотность электронасоса. В корпусе насоса имеются заглушённые пробками отверстия для выпуска воздуха, слива масла и подсоединения манометра.

1 — напорный патрубок; 2 — заглушка; 3 — всасывающий патрубок; 4 — пробка выпуска воздуха; 5 — рабочее колесо насоса; 6 — шарикоподшипник; 7 — статор; 8 — ротор электродвигателя; 9 — пробка выпуска воздуха; 10 — выводной штырь клеммной плиты; 11 — вал ротора
Рисунок 2 - Электронасос типа 5Т-100/8У1

На боковой стенке корпуса насоса расположена коробка выводов обмотки статора. На клеммной панели коробки расположены шесть выводов, позволяющих переключить обмотку статора в треугольник и звезду, и один заземляющий вывод.

В электронасосах типа ТЭ статор электродвигателя экранирован тонкостенной гильзой, отделяющей обмотку от контакта с перекачиваемым маслом. Ниже приведены основные технические данные охлаждающего устройства типа ДЦ-180/2280-/У1:

Пластинчатый фильтр представляет собой стальной сварной корпус, внутри которого расположен фильтрующий пакет (рисунок 3). Фильтрующий пакет состоит из набора прямоугольных пластин, стянутых шпильками; зазор между пластинами составляет 0,28-0,5 мм. На корпусе фильтра имеются люк для выемки фильтрующего пакета, пробки для впуска воздуха и слива масла. На корпус фильтра нанесена стрелка, указывающая направление движения масла.

А-А

1 — плоский кран; 2 — корпус; 3 — пробка технологическая; 4 — крышка; 5 — фильтрующий пакет
Рисунок 3 - Пластинчатый фильтр

Фильтры изготовляют четырех типоразмеров для маслопроводов с условным проходом 100, 125, 150, 225 мм.

Основные технические данные фильтров приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Технические данные типоисполнений пластинчатых фильтров

Всасывающий и нагнетательный маслопроводы изготовляют из стальных патрубков, которые соединяют между собой при помощи накидных фланцев. На патрубках имеются пробки для выпуска воздуха и слива масла.

По способу подключения к баку трансформатора различают три типоисполнения системы охлаждения типа ДЦ: навесное, выносное и групповое.

В навесном исполнении охладители крепят непосредственно к баку трансформатора; при выносном исполнении их устанавливают на отдельном фундаменте вблизи трансформатора; при групповом — систему охлаждения комплектуют отдельными групповыми унифицированными охлаждающими устройствами, устанавливаемыми возле трансформатора на фундамент или рельсы.

Групповое охлаждающее устройство представляет собой единый агрегат, состоящий из трех и более параллельно соединенных самостоятельных устройств и шкафа управления, смонтированных на общей раме (рисунок 4). Основанием рамы служат всасывающий и нагнетательный коллекторы устройства. Устройство оборудовано поворотными каретками, что позволяет устанавливать его на рельсы.

Рисунок 4 - Групповое охлаждающее устройство (ГОУ-3)

В настоящее время применяются в основном групповые устройства типов ГОУ/3 и ГОУ/4, состоящие соответственно из трех и четырех самостоятельных охлаждающих устройств. Технические данные этих устройств приведены ниже:

* Данные приведены для случая применения в устройствах маслонасосов типа БТЭ-100/20.