Fast jeder Leistungstransformator erwärmt sich im Betrieb aufgrund natürlicher physikalischer Prozesse. Bei starker Überhitzung nutzt sich die Isolierung ab, was zu einem vorzeitigen Ausfall des Geräts führt. Um die negativen Auswirkungen eines solchen Phänomens zu verringern, sollten der Magnetkreis, die Wicklungen und andere Teile gekühlt werden. Dazu werden verschiedene Trafokühlsysteme eingesetzt.
Der Hauptunterschied zwischen letzterem hängt mit der Umgebung zusammen, in der sich das Gerät befindet, und der Einführung zusätzlicher Geräte zur Temperaturregelung. Bitte beachten Sie, dass moderne Transformatoren Öl-, Wasser- und Luftkühlung verwenden. Trockene Geräte sollten einer separaten Kategorie zugeordnet werden.
Markierungen und Arten von Kühlsystemen für Transformatoren
Die Bestimmung der Kennzeichnung und des Typs erfolgt nach der staatlichen Norm GOST 11677-75. Es ist hier registriertvollständige Spezifikation und Abstufung. Betrachten Sie jede Gruppe separat:
- C - Trockentransformatoren, die aufgrund ihrer Besonderheiten eine natürliche Luftkühlung nutzen können. Einige Varianten werden mit Zwangsbelüftung geliefert und sind mit SD bezeichnet.
- M - Kraftgeräte mit natürlicher Öl- und Luftkühlung. Sie werden hauptsächlich für Verteilungsnetze mit kleiner Transformatorleistung verwendet. Bei großen Umspannwerken gibt es Varianten mit Zwangsumlauf von Öl-MTs, NMTs.
- D - Geräte mit natürlicher Ölkühlung und Umluft. Es gibt verschiedene Variationen von DC und NDC, abhängig von den Zusätzen in Form von Zirkulation von technischem Fluid.
- Н - Der vorgestellte Typ ist weniger verbreitet, da zur Implementierung nicht brennbare Dielektrika verwendet werden. Diese Produkte sind in den meisten Fällen weniger explosionsgefährdet, was für mehr Sicherheit für Menschen und das Umspannwerk insgesamt sorgt.
Zu beachten ist, dass es in der modernen Praxis ausländische Abstufungen in dieser Richtung gibt. Nahezu alle genannten Trafokühlsysteme sind in den einschlägigen Normen dupliziert.
Hauptvor- und Nachteile
Praktisch jeder Typ wird von einer Reihe technischer Merkmale, Vor- und Nachteile begleitet. Als nächstes stellen wir die Hauptkriterien vor, anhand derer positive oder negative Positionen bestimmt werden:
- Temperaturstufe. Der Hauptzweck der Kühlung istAufrechterh altung einer natürlichen, günstigen Arbeitsumgebung für die Ausrüstung. Letztere wird maßgeblich von der Installationsumgebung, dem Lastniveau von Kraftwerken, bestimmt.
- Implementierungskosten. Fast jeder Energieversorger möchte die Gerätekosten senken und setzt deshalb auf altbewährte Lösungen in Form von Ölkühlungen.
- Sicherheitsgrad. Dies ist ein wichtiges Kriterium, bei dem es um den Einsatz einer bestimmten Lösung bei unterschiedlichen Energieanlagen geht. Für Kernkraftwerke ist es vorzuziehen, modernere und rationellere Vorschläge zu verwenden, die die Aufrechterh altung des gewünschten Temperaturregimes ermöglichen. An einer Umspannstation eines Verteilungsnetzes mit kleinen Strömen kann eine Option vom Typ C verwendet werden.
Bitte beachten Sie, dass Leistungstransformatoren mit NMC-, NDC-Kühlsystem in Russland, Weißrussland und der Ukraine verwendet werden.
Kühlung vom Typ M
Der vorgestellte Typ wird aufgrund der relativen Billigkeit, der verlängerten Lebensdauer und einiger anderer Merkmale als der gebräuchlichste angesehen. Verteilstationen verwenden ölgefüllte Transformatoren mit natürlichem Ölkreislauf und ohne zusätzlichen Luftstrom. Das Kühlsystem des M-Transformators weist einige Betriebsnuancen auf:
- Die Notwendigkeit, den Ölstand zu überwachen und Gas zu entnehmen, um den Zustand der Ausrüstung zu bestimmen. Wartungspersonal muss die Verteilerstation mindestens alle sechs Monate besuchen.
- Die Konstruktion muss luftdicht sein. Spuren von Flecken weisen darauf hindie Notwendigkeit technischer oder größerer Reparaturen.
Diebstahl von Öl gilt als negativer Faktor im Betrieb. Dies ist eine gängige Praxis bei einem Ausfall und Abfluss der technischen Flüssigkeit aus dem Transformatorkessel. Aufgrund barbarischer Aktionen überhitzen Geräte und Kurzschlüsse, gefolgt von Burnout.
Kühlsystem für Trafo D, DC
Bei großen Umspannwerken wird der natürliche Ölkreislauf durch eine automatische Abblasung ergänzt, die bei steigender Temperatur aktiviert wird. Das DC-Transformator-Kühlsystem hat einen perfekteren Betrieb, da es eine Überhitzung selbst bei hohen Lasten vermeidet. Es sollte beachtet werden, dass dieser Typ der häufigste ist und dies für mehrere Jahrzehnte sein wird. Ein wichtiges Merkmal des Betriebs ist die Notwendigkeit einer geeigneten Regulierung des Luftstroms. Letzteres sollte sich automatisch einsch alten, wenn die Temperatur auf 75 Grad ansteigt, mit einer umgekehrten Absch altung, wenn sie fällt.
H-Kühlung
Transformatorkühlsystem H ist im modernen Betrieb schwer zu erfüllen. Im Laufe der Zeit wird ihre Zahl jedoch zunehmen. Als Hauptmedium wird destilliertes Wasser mit Zusätzen verwendet, das als gutes Dielektrikum dient und es Ihnen ermöglicht, die gewünschte Temperatur aufrechtzuerh alten. Es sollte beachtet werden, dass ein solches System oft mit Druckluftgeräten kombiniert wird.
Was die Mängel anbelangt - Produkte sind preislich teurer. Dieser Moment ist auch während des Betriebs zu spüren, denn zum Nachfüllen der Flüssigkeit müssen Sie eine spezielle Lösung verwenden, die Geld kostet. Ansonsten findet die vorgestellte Option im modernen Betrieb an verschiedenen Umspannwerkstypen statt.
Kühloptionen C, SG
Im Gegensatz zu den ölgekühlten Transformatoren verwenden Typ-C-Varianten keine Flüssigkeit zur Temperaturkorrektur. Die Temperaturabsenkung erfolgt durch natürliche Luftzirkulation, was in folgenden Fällen akzeptabel ist:
- Transformator bis 63 kVA, der eine normale Betriebsumgebung und geringe Last hat.
- Leistungsgeräte, die in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen verwendet werden.
- Temporäre Baustelle, bei der die Nutzungsdauer der Produkte keine Rolle spielt.
In anderen Fällen wird empfohlen, sich auf die oben beschriebenen Lösungen zu konzentrieren. Das verlängert die Lebensdauer und spart viel Geld.
Welche Option würden Sie bevorzugen?
Auf diese Frage gibt es keine einheitliche Antwort, da viele Faktoren die Entscheidung bestimmen. Wie die Praxis zeigt, werden auf dem modernen Markt Transformatoren vom Typ NDC und NMC verwendet, die von einer natürlichen Ölzirkulation und einer Zwangsluftzufuhr begleitet werden. Solche Produkte sind sehr temperaturbeständig und bilden einen Schutzfilm, der die Lebensdauer des Geräts verlängert.
Gleichzeitig gibt es fortschrittlichere und sicherere Technologien, die dazu beitragen, Situationen höherer Gew alt zu vermeiden. Zum Beispiel Brände in Umspannwerken, wenn alle Sch altanlagen im Freien vollständig ausbrennen. Es ist notwendig, den technologischen Fortschritt voranzutreiben, aber auch die Entwicklungen der letzten Jahre nicht zu vergessen. Schließlich wird es sehr lange dauern, mit alten Geräten zu arbeiten.
Schlussfolgerung
Energieanlagen von Umspannwerken sind im Dauerbetrieb und erhitzen sich unter dem Einfluss physikalischer Phänomene. Mit zunehmender Arbeitsbelastung steigt die Temperatur und führt zum Durchbrennen der Arbeitselemente. Um die Lebensdauer zu verlängern, kommen verschiedene Trafokühlsysteme zum Einsatz. In der modernen Praxis werden Optionen mit Luft-, Öl- und Wasserverfahren zur Einstellung des Mediums verwendet.
Die Wahl der Kühlmethode wird weitgehend von einer Reihe von Kriterien bestimmt, darunter die Kosten, die Möglichkeit, ein Unterstützungssystem zu schaffen, und Umweltmerkmale. An den Unterstationen 220/110/35/10 werden hauptsächlich die Typen NMC, NDC verwendet, die als kombiniert betrachtet werden.
