Moderne tør-type transformere og aggressive eksterne faktorer

Moderne tørre transformatorer er kendetegnet ved en ret høj driftsikkerhed, men ligesom andet elektrisk udstyr påvirker eksterne faktorer deres levetid.

Aggressive miljøfaktorer

Overvej aggressive eksterne faktorer, som et resultat af hvilke skader og svigt af transformeren kan opstå.

Tørre transformere er udsat for forskellige kemiske og fysiske angreb afhængigt af miljøets kvalitet. De potentielle farer er som følger:

• fugtighed;

• fysisk og kemisk forurening;

• vind.

Opbevaring af tørre transformatorer

Under opbevaring er transformatorens temperatur lig med den omgivende temperatur. I denne periode er dens isolering udsat for fugt: indtrængning i isoleringen og kondens på overfladen, hvilket kan forårsage udladninger ("overlapninger"), når der påføres spænding. Af denne grund anbefales det at opbevare en tør transformer ved en relativ luftfugtighed på højst 90 % og sikre sig, at der ikke er kondens, før den tages i brug.

Drift af tørre transformatorer

En tør transformer under drift kan blive udsat for forskellige aggressive påvirkninger.

Høj luftfugtighed

Selvom spolernes driftstemperatur er højere end den omgivende temperatur, kan meget høj luftfugtighed få fugt til at trænge ind i spolematerialet og forringe isoleringsegenskaberne.

Ledende støv

Elektrostatiske felter tiltrækker støvpartikler aflejret på overfladen af ​​HV-spolerne. Dette reducerer modstanden mod overfladelækagestrømme, hvilket øger sandsynligheden for overlapning af transformatorisolering.

Flygtige kulbrinter: oliedampe mv.

Elektrostatisk tiltrukket kulbrintedampe kan aflejres på overfladen af ​​spolerne. Efterfølgende kan kulbrinter under påvirkning af temperatur omdannes kemisk til dannelse af halvledende eller ledende aflejringer. Dette kan få isoleringen til at lukke eller forstyrre fordelingen af ​​det elektriske felt over overfladen, hvilket bidrager til ophobning af ledende støv.

Kemisk forurening

Nogle stoffer forårsager korrosion af isoleringsmaterialer (dets hastighed afhænger af fugtighed og temperatur) og forringelse af dielektriske egenskaber.

Støv, sand, salt

Graden af ​​indflydelse af disse faktorer afhænger af tilstedeværelsen af ​​vind. Følgende muligheder er tilgængelige:

• forringelse af elektriske parametre: kvalitet af kontakter, modstand mod lækstrømme;

• tilstopning af ventilatorer;

• slibende effekt på overfladen af ​​isolatorer og reduktion af overflademodstand; • akkumulering af ledende støv på HV-spolerne;

• blokerede ventilationsåbninger.

Fint støv er hygroskopisk, hvilket yderligere bidrager til dannelsen af ​​et ledende lag på overfladen af ​​isolatoren.

Acceptabel koncentration

For transformatorer af tør type, der opererer i byområder med industrianlæg eller tung trafik, samt i områder, der er ubeskyttet mod støv (undtagen dem i nærheden af ​​støvkilder), skal følgende begrænsninger overholdes:

• relativ luftfugtighed, ikke mere end 90%;

• SO2-koncentration, ikke mere end 0,1 mg/m3;

• NOx-koncentration, ikke mere end 0,1 mg/m3;

• koncentration af støv og sand, ikke mere end 0,2 mg / m3;

• koncentration af havsalt, ikke mere end 0,3 g / m3;

Bemærk: Anbefalinger er givet i overensstemmelse med IEC 60721.

Under hensyntagen til disse begrænsninger bevares den forventede levetid for dyre transformatorer, som er ti år.

Termiske forhold for transformeren

Transformatorens termiske driftstilstand er en af ​​de vigtigste faktorer, der påvirker ældningen af ​​isoleringen og dermed dens driftslevetid. Det anbefales, at følgende forhold overholdes for at sikre tilstrækkelig afkøling, uanset rummets størrelse og beskyttelsesgraden af ​​den tørre transformator (indkapsling). Disse anbefalinger gælder også for andre typer elektrisk udstyr.

Trækkraft

Det store rumvolumen over transformatoren letter en bedre strøm af opvarmet luft. Derudover afhænger ventilationens effektivitet af dens evne til at fjerne luft fra den øverste del af rummet. For at gøre dette skal indløbet placeres så lavt som muligt og udstødningen så højt som muligt og på den modsatte side.

Placeringen af ​​luftindtaget (blæseren) over transformeren forhindrer varm luft i at slippe ud af den. Dette kan få transformatorens temperatur til at stige over det tilladte niveau. I bedste fald vil termisk beskyttelse virke; i værste fald, hvis den mangler, vil der opstå overophedning og for tidlig ældning af isoleringen.

Krav til rummet, hvor den tørre transformator er installeret

Rummets dimensioner

Formålet med effektiv rumventilation er at fjerne al varme, der genereres af elektrisk udstyr (transformatorer, motorer, varmelegemer osv.).

Det antages, at enheden i normal tilstand udsender effekttab P (kW).

For at fjerne det med ventilation skal du:

• kold luftindtagsåbning med et effektivt område S (m2), placeret i den nederste del nær transformatoren (det effektive område af åbningen er dets reelle område, minus alle interferenser - gitre, ventiler osv.);

• et varmluftsudtag med et effektivt areal S '(m2) placeret over på den modsatte side, om muligt over transformatoren, i en højde H (m) i forhold til den nederste åbning.

Hullernes areal bestemmes af formlerne: S = (0,18 * P) / H, S '= 1,1 * S.

Pladsen over transformatoren skal forblive fri op til loftet, bortset fra tilslutninger.

Disse formler er anvendelige, når udstyret er installeret i en højde på op til 1000 m over havets overflade ved en gennemsnitlig årlig temperatur på 20 ° C.

Hvis det er umuligt at tilvejebringe de førnævnte områder med åbninger til naturlig ventilation af rummet, skal der anvendes tvungen ventilation ved hjælp af installationen:

• i den nederste åbning — en forsyningsventilator med kapacitet Q (m3 / s), bestemt af effekttab i henhold til formlen: Q = 0,1 * P;

• på den øverste åbning — udsugningsventilator med kapacitet Q '(m3 / s), bestemt af formlen: Q' = 0,11 * P.

Hvis arealet af kun et af hullerne er utilstrækkeligt, er det kun tilladt at begrænse installationen af ​​ventilatoren på den.

Grad af beskyttelse

Afhænger grad af beskyttelse (IP) og gennemsigtigheden af ​​nettet på kabinetvæggene kan det nødvendige effektive område af ventilationsåbningerne være ret stort. For eksempel i en IP31-kapsling af en tør transformer er øjenperforeringsområdet 50 %.

Tilstedeværelsen af ​​andet udstyr i rummet. Hvis andet udstyr er installeret i rummet, skal effekten P ved beregning af ventilationen inkludere dets tab ved fuld belastning.

Transformer fan fans

Installationen af ​​ventilatortransformatorventilatorer reducerer på ingen måde kravene til ventilation af rummet! Når ventilatorerne kører, har de også brug for kold luft til at strømme ind i rummet og varm luft for at slippe ud.

Klimaanlæg omkring transformeren

Støv

Støvopbygning på transformeren forhindrer korrekt varmeafledning. Dette gælder især for støvede industrier som f.eks. dem, der involverer cement. Regelmæssig støvsugning (ingen blæsning!) er påkrævet.

Atmosfærisk luftfugtighed

Fra synspunktet om transformatorens ventilation og muligheden for dens overophedning er luftfugtighed ikke en farlig faktor. Ved beregning af rummets dimensioner og ventilationsåbninger skal der dog tages hensyn til tilstedeværelsen af ​​varmeelementer, der forhindrer dannelsen af ​​kondens.

At kende og overholde visse regler og forholdsregler for at beskytte transformeren under dens opbevaring og drift mod aggressive faktorer af enhver type er nøglen til en pålidelig drift af transformeren under forhold med designbelastninger og kontrollerede overbelastninger.