Охлаждение трансформатора: виды и принцип работы

Для обеспечения безаварийной работы трансформатора необходимо обеспечить соблюдение режима работы. Температура обмоток влияет на срок службы оборудования. Выход за пределы тепловых нагрузок приводит к выходу из строя. Иногда это может сопровождаться разрушениями и пожаром.

КПД современных трансформаторов доходит до 98%, Энергия преобразуется почти без потерь, но минимум 2%, перешедшие в тепло, необходимо отвести от оборудования. Для этой цели существуют системы охлаждения.

Системы охлаждения трансформаторов классифицируются по признакам:

По использованию трансформаторного масла: сухие, масляные, масляно-водяные.
По циркуляции воздуха: с естественной циркуляцией, с принудительным обдувом.
По циркуляции масла: с естественной циркуляцией, с принудительным обдувом.

Выбор типа системы охлаждения обусловлен мощностью трансформатора.

Охлаждение сухого трансформатора

Для небольших мощностей используется воздушная система охлаждения. Обмотка и магнитопровод охлаждаются благодаря естественной воздушной циркуляции. Для более мощных или более компактных моделей используется принудительный обдув. Оба варианта охлаждения используются в трансформаторах мощностью до 1600 Квт.

Масляная система охлаждения

При мощности более 1600 Квт воздушное охлаждение не способно обеспечить отвод выделяемого тепла. Отвод тепла от обмоток и магнитопровода мощных трансформаторов обеспечивается масляной системой. Масло имеет большую теплоемкость, а также более высокую теплопроводность. Благодаря этим свойствам обмотка и магнитопровод трансформатора не выходят за допустимые пределы температурного режима работы.

Трансформатор полностью погружается в масло. Отвод тепла от масла производится благодаря естественной циркуляции воздуха или с использованием принудительного обдува. Масленая система с естественной циркуляцией и естественным обдувом используется на трансформаторах мощностью до 16 Мвт. При применении принудительного обдува, максимальная мощность возрастает до 80 Мвт.

При необходимости охлаждать более мощный трансформатор, применяется масляная система охлаждения с принудительной циркуляцией масла. Такие системы более компактны и могут работать с трансформаторами мощностью до 160 Мвт.

Масляно-водяная система

Для мощностей от 160 Мвт. Используются двухконтурные системы охлаждения. Первый контур снимает тепло с обмоток и магнитной системы трансформатора. В качестве теплоносителя в первом контуре используется масло. Через теплообменник первый контур связан со вторым. Во втором контуре используется вода. Вода поступает в радиаторы охлаждения, которые принудительно обдуваются воздухом. Такая система способна охлаждать трансформаторы мощностью до 630 Мвт. Эта самая эффективная система охлаждения. Масляно-водяное охлаждение требует постоянного контроля и обслуживания.