Эксплуатация сухих трансформаторов

Сухие трансформаторы широко используются в системах передачи и распределения электрической энергии. Они обладают рядом преимуществ перед агрегатами масляного типа, имеют некоторые особенности применения и определенные недостатки. Их основное отличие заключается в способе отвода тепловой энергии, которая выделяется в результате преобразования напряжения. Если у масляных охлаждение активной части обеспечивается ее погружением в изоляционную жидкость, то у сухих осуществляется при помощи естественной или принудительной циркуляции воздушных потоков. Данный аспект в значительной степени влияет на свойства устройств и определяет условия их эксплуатации.

Виды сухих трансформаторов

В соответствии с ГОСТ Р 54827-2011 оборудование различается по следующим параметрам:

• По технологии изготовления. Существует два основных типа: с литой и с воздушно-барьерной изоляцией. В первом случае обмотки заливаются специальным компаундом. Такие агрегаты отличаются повышенной пожаробезопасностью и большей стойкостью к негативным факторам окружающей среды. К ним относятся серии ТСГЛ, ТСЗГЛ и др.
• У электроустановок второго типа изоляцию обеспечивает воздушный барьер (серии ТС, ТСЗ). Они более устойчивы к перегрузкам, но в зазорах в процессе работы может постепенно накапливаться пыль и другие загрязнения, что приводит к ухудшению прочности изоляции.
• Благодаря высоким эксплуатационным параметрам все большее распространение получают современные трансформаторы с литой изоляцией.
• По способу циркуляции воздуха: с естественным и принудительным охлаждением. Естественное используется преимущественно в преобразователях, мощность которых не превышает 2 500 кВт, принудительное вплоть до 25 000 кВт. При наличии дополнительного нагнетания воздуха должны указываться значения мощности как с включенными вентиляторами, так и с неработающими.
• По исполнению. Защищенные в вентилируемом/невентилируемом защитном кожухе (ТСЗИ, ТСЗП и др.). Незащищенные без кожуха, например, разделительные, для питания цепей управления, электроинструмента (ТСР, ТСУ и др.).

Современные технологи позволяют выпускать агрегаты сухого типа с напряжением до 35 кВ.

Преимущества и недостатки

Сухие трансформаторы обладают следующими преимуществами:

• Пожарная безопасность, конструкция не содержит трансформаторное масло, другие горючие элементы.
• Экологичность, оборудование не выделяет в атмосферу продукты испарения углеводорода, отсутствует риск загрязнения окружающего пространства протекающим маслом.
• Стойкость к кратковременным перегрузкам. Снижение потерь на токи холостого хода, короткого замыкания, а также возникающих при средних и высоких перегрузках.
• Надежность, минимальное техническое обслуживание, не требующее больших финансовых расходов.
• Пониженный шум, уменьшенные габариты, хорошие эксплуатационные характеристики.

К недостаткам относятся повышенные требования к условиям работы и более высокая стоимость. Но минимальные затраты на монтаж и эксплуатацию делают приобретение оборудования экономически выгодным.

Применение

Сухие трансформаторы по своим параметрам составляют достойную конкуренцию масляным. При этом они могут размещаться рядом с потребителем, что значительно упрощает и удешевляет установку, так как отпадает необходимость в строительстве отдельных подстанций. Соответственно, уменьшается расход кабеля и снижаются потери в проводах низкого напряжения, что также дает дополнительную экономию.

Такие агрегаты отвечают более высоким критериям безопасности, а в ряде случаев, при которых запрещена установка трансформаторов масляного типа, являются просто незаменимыми. Эксплуатируются на понижающих подстанциях и распределительных сетях промышленных предприятий, учреждений, торговых, административных центров, в жилом секторе и пр. Наибольшим спросом пользуются в следующих случаях:

• При повышенных требованиях к экологической безопасности, например в водозаборах, рекреационных, курортных зонах и т.д.
• При высоких требованиях к пожарной безопасности на объектах, где существует большое скопление людей, например в ТРЦ, метрополитене и другой городской инфраструктуре.
• В местах, которые находятся на удаленном расстоянии от аварийных и противопожарных служб.
• Внутри цехов предприятий, в промышленных электроустановках, на многих других объектах.

Особенности эксплуатации сухих трансформаторов

Современные сухие трансформаторы при соблюдении правил эксплуатации отличаются надежностью и долговечностью. Как и для любого электрооборудования на срок их службы могут негативно влиять внешние факторы: химические, физические загрязнения окружающей среды, пыль, высокая влажность. Под их воздействием ухудшаются параметры изоляции и контактные соединения, снижается эффективность вентиляторов, что приводит к перегреву агрегата. Поэтому при установке оборудования подобные риски необходимо исключить.

Помещение для монтажа сухого трансформатора выбирается с учетом следующих требований:

• Класс защиты стандартного оборудования считается IP00, поэтому должны быть соблюдены расстояния его деталей до стен и других конструкций.
• Необходимо исключить риск попадания капель воды на элементы агрегата. Содержание в воздухе пыли и различных включений не должно превышать допустимых норм. При эксплуатации на пыльных производствах нужно устанавливать дополнительные фильтры.
• Важно обеспечить соответствие температуры и влажности параметрам, указанным в техническом паспорте на устройство. Климатические условия должны быть умеренные, в общем случае значения температуры составляют от +1 до +35°C (оптимальные), от -40 до +60°C (предельные), влажность до 90%.
• Циркуляция воздушно

го потока в помещении должна соответствовать требованиям техдокументации, при высоких температурах рекомендуется устанавливать вытяжные вентиляторы. Необходимо обеспечить правильное расположение приточных и вытяжных отверстий и достаточную для отвода нагретого воздуха высоту.

Перед вводом в эксплуатацию оборудования проводятся приемо-сдаточные испытания. Обслуживание заключается в периодическом визуальном осмотре, очистке от пыли и других загрязнений, контроле теплового режима с помощью датчиков температуры и тепловизора, своевременном проведении типовых испытаний. При соблюдении условий эксплуатации и рекомендаций завода-производителя сухой трансформатор будет надежно работать на протяжении десятков лет.