Quasi tutti i trasformatori di potenza si surriscaldano durante il funzionamento a causa di processi fisici naturali. Con un forte surriscaldamento, l'isolamento si consuma, il che porta a un guasto prematuro del dispositivo. Per ridurre l'impatto negativo di un tale fenomeno, è necessario raffreddare il circuito magnetico, gli avvolgimenti e altre parti. Per questo vengono utilizzati vari sistemi di raffreddamento del trasformatore.
La principale differenza tra questi ultimi è legata all'ambiente in cui si trova l'apparecchiatura e all'introduzione di dispositivi aggiuntivi per il controllo della temperatura. Si noti che i moderni trasformatori utilizzano olio, acqua, raffreddamento ad aria. I dispositivi asciutti devono essere inviati a una categoria separata.
Marcature e tipi di sistemi di raffreddamento dei trasformatori
La determinazione della marcatura e del tipo viene eseguita secondo lo standard statale GOST 11677-75. È registrato quispecificazione completa e gradazione. Considera ogni gruppo separatamente:
- C - trasformatori di tipo a secco, che, per le loro peculiarità, possono utilizzare il raffreddamento ad aria naturale. Alcune varianti sono fornite con circolazione d'aria forzata e sono designate SD.
- M - apparecchiature elettriche con olio naturale e raffreddamento ad aria. Sono utilizzati principalmente per reti di distribuzione con potenza di piccolo trasformatore. Nelle grandi sottostazioni, ci sono variazioni con la circolazione forzata di petrolio MTs, NMTs.
- D - apparecchiature con raffreddamento ad olio naturale e aria forzata. Esistono diverse varianti di DC e NDC, a seconda delle aggiunte sotto forma di circolazione del fluido tecnico.
- Н - il tipo presentato è meno comune, poiché per l'implementazione vengono utilizzati dielettrici non combustibili. Nella maggior parte dei casi, questi prodotti sono meno soggetti a esplosioni, il che garantisce una maggiore sicurezza per le persone e per la sottostazione nel suo insieme.
Va notato che nella pratica moderna ci sono gradazioni straniere in questa direzione. Quasi tutti i sistemi di raffreddamento dei trasformatori citati sono duplicati negli standard pertinenti.
Principali vantaggi e svantaggi
In pratica ogni tipologia è accompagnata da una serie di caratteristiche tecniche, vantaggi e svantaggi. Successivamente, presentiamo i criteri principali in base ai quali vengono determinate le posizioni positive o negative:
- Livello di temperatura. Lo scopo principale del raffreddamento èmantenere un ambiente di lavoro naturale e favorevole per l'attrezzatura. Quest'ultimo è in gran parte determinato dall'ambiente di installazione, dal livello di carico delle centrali elettriche.
- Costo di implementazione. Quasi tutte le società di servizi pubblici vogliono ridurre i costi delle apparecchiature, quindi utilizzano vecchie soluzioni collaudate sotto forma di raffreddamento dell'olio.
- Grado di sicurezza. Questo è un criterio importante, che prevede l'uso di una soluzione particolare in diversi impianti energetici. Per le centrali nucleari è preferibile utilizzare proposte più moderne e razionali che consentano di mantenere il regime di temperatura desiderato. In una sottostazione di una rete di distribuzione con correnti ridotte, è possibile utilizzare un'opzione di tipo C.
Si prega di notare che i trasformatori di potenza con NMC, sistema di raffreddamento NDC sono utilizzati in Russia, Bielorussia, Ucraina.
Raffreddamento tipo M
Il tipo presentato è considerato il più comune a causa della relativa economicità, della lunga durata e di alcune altre caratteristiche. Le sottostazioni di distribuzione utilizzano trasformatori a bagno d'olio con circolazione naturale dell'olio e senza flusso d'aria aggiuntivo. Il sistema di raffreddamento del trasformatore M presenta alcune sfumature di funzionamento:
- La necessità di monitorare il livello dell'olio e prelevare gas per determinare le condizioni dell'apparecchiatura. Il personale addetto alla manutenzione deve visitare la sottostazione di distribuzione almeno una volta ogni sei mesi.
- Il design deve essere ermetico. Tracce di macchie indicanola necessità di riparazioni tecniche o importanti.
Il furto di petrolio è considerato un fattore negativo nell'operazione. Questa è una pratica comune in caso di guasto e scarico del fluido tecnico dal serbatoio del trasformatore. A causa di azioni barbare, l'equipaggiamento si surriscalda e va in cortocircuito, seguito da esaurimento.
Sistema di raffreddamento per trasformatore D, DC
Nelle grandi sottostazioni, la circolazione naturale dell'olio è completata da un soffiaggio automatico, che si attiva quando la temperatura aumenta. Il sistema di raffreddamento del trasformatore CC ha un funzionamento più perfetto, in quanto evita il surriscaldamento anche a carichi elevati. Va notato che questo tipo è il più comune e lo sarà per diversi decenni. Una caratteristica importante del funzionamento è la necessità di una corretta regolazione del flusso d'aria. Quest'ultimo dovrebbe accendersi automaticamente quando la temperatura sale a 75 gradi, con uno spegnimento inverso quando scende.
Raffreddamento di tipo H
Il tipo di sistema di raffreddamento del trasformatore H è difficile da soddisfare nel funzionamento moderno. Tuttavia, nel tempo, il loro numero aumenterà. Come mezzo principale viene utilizzata acqua distillata con additivi, che funge da buon dielettrico e consente di mantenere la temperatura desiderata. Va notato che un tale sistema è spesso combinato con apparecchiature di tipo ad aria forzata.
Per quanto riguarda le carenze, i prodotti hanno un prezzo più costoso. Questo momento si fa sentire anche durante il funzionamento, perché per rabboccare il liquido sarà necessario utilizzare una soluzione speciale che costa denaro. In caso contrario, l'opzione presentata ha luogo nel funzionamento moderno in vari tipi di sottostazioni.
Opzioni di raffreddamento C, SG
A differenza dei trasformatori raffreddati ad olio, le varianti di tipo C non utilizzano liquidi per correggere la temperatura. La riduzione della temperatura avviene mediante circolazione naturale dell'aria, accettabile nei seguenti casi:
- Trasformatore fino a 63kVA, con ambiente operativo normale e carico leggero.
- Apparecchiature elettriche utilizzate in ambienti a bassa temperatura.
- Cantiere provvisorio in cui la durata di utilizzo dei prodotti non è importante.
Negli altri casi, si consiglia di concentrarsi sulle soluzioni sopra descritte. Ciò prolungherà la durata del servizio e farà risparmiare un sacco di soldi.
Quale opzione preferisci?
Non esiste una risposta univoca a questa domanda, poiché ci sono molti fattori che determinano la decisione. Come dimostra la pratica, nel mercato moderno vengono utilizzati trasformatori di tipo NDC e NMC, che sono accompagnati da circolazione naturale dell'olio e alimentazione d'aria forzata. Tali prodotti sono altamente resistenti agli sbalzi di temperatura, creano una pellicola protettiva che prolunga la vita dell'apparecchiatura.
Allo stesso tempo, ci sono tecnologie più avanzate e più sicure che aiutano a evitare situazioni di forza maggiore. Ad esempio, gli incendi nelle sottostazioni, quando tutte le apparecchiature dei quadri esterni si bruciano completamente. È necessario andare avanti verso il progresso tecnologico, ma anche non dimenticare gli sviluppi degli ultimi anni. Dopotutto, ci vorrà molto tempo per lavorare con le vecchie apparecchiature.
Conclusione
Le apparecchiature elettriche delle sottostazioni sono costantemente in funzione e si riscaldano sotto l'influenza di fenomeni fisici. Con un aumento del carico di lavoro, la temperatura aumenterà e porterà al burnout degli elementi di lavoro. Per prolungare la vita utile, vengono utilizzati vari sistemi di raffreddamento del trasformatore. Nella pratica moderna, le opzioni vengono utilizzate con i metodi aria, olio e acqua per regolare il mezzo.
La scelta del metodo di raffreddamento è in gran parte determinata da una serie di criteri, tra cui il costo, la possibilità di creare un sistema di supporto e le caratteristiche ambientali. Nelle sottostazioni 220/110/35/10 vengono utilizzati principalmente i tipi NMC, NDC, considerati combinati.
