Moderní suché transformátory a agresivní vnější faktory

Moderní suché transformátory se vyznačují poměrně vysokou provozní spolehlivostí, ale stejně jako jiná elektrická zařízení ovlivňují jejich životnost vnější faktory.

Agresivní faktory prostředí

Zvažte agresivní vnější faktory, v jejichž důsledku může dojít k poškození a selhání transformátoru.

Suché transformátory jsou vystaveny různým chemickým a fyzikálním útokům v závislosti na kvalitě prostředí. Potenciální nebezpečí jsou následující:

• vlhkost vzduchu;

• fyzikální a chemické znečištění;

• vítr.

Skladování suchých transformátorů

Při skladování se teplota transformátoru rovná teplotě okolí. V tomto období je jeho izolace vystavena vlhkosti: pronikání do izolace a kondenzaci na povrchu, což může způsobit výboje („překryvy“) při přivedení napětí. Z tohoto důvodu se doporučuje skladovat suchý transformátor při relativní vlhkosti ne vyšší než 90 % a před použitím se ujistit, že nedochází ke kondenzaci.

Provoz suchých transformátorů

Suchý transformátor za provozu může být vystaven různým agresivním vlivům.

Vysoká vlhkost

Přestože je provozní teplota cívek vyšší než okolní teplota, velmi vysoká vlhkost může způsobit pronikání vlhkosti do materiálu cívky a zhoršení izolačních vlastností.

Vodivý prach

Elektrostatická pole přitahují prachové částice usazené na povrchu VN cívek. Tím se snižuje odolnost proti povrchovým svodovým proudům a zvyšuje se pravděpodobnost překrytí izolace transformátoru.

Těkavé uhlovodíky: olejové výpary atd.

Na povrchu cívek se mohou ukládat elektrostaticky přitahované páry uhlovodíků. Následně pod vlivem teploty mohou být uhlovodíky chemicky přeměněny na polovodivé nebo vodivé usazeniny. To může způsobit uzavření izolace nebo narušení distribuce elektrického pole po povrchu, což přispívá k hromadění vodivého prachu.

Chemické znečištění

Některé látky způsobují korozi izolačních materiálů (její rychlost závisí na vlhkosti a teplotě) a zhoršování dielektrických vlastností.

Prach, písek, sůl

Míra vlivu těchto faktorů závisí na přítomnosti větru. K dispozici jsou následující možnosti:

• zhoršení elektrických parametrů: kvalita kontaktů, odolnost proti svodovým proudům;

• ucpání ventilátorů;

• abrazivní účinek na povrch izolantů a snížení povrchového odporu; • hromadění vodivého prachu na VN cívkách;

• zablokované průduchy.

Jemný prach je hygroskopický, což dále přispívá k vytvoření vodivé vrstvy na povrchu izolantu.

Přijatelná koncentrace

U suchých transformátorů pracujících v městských oblastech s průmyslovými zařízeními nebo hustým provozem, jakož i v oblastech nechráněných před prachem (s výjimkou těch v blízkosti zdrojů prachu), je třeba dodržovat následující omezení:

• relativní vlhkost vzduchu, ne více než 90%;

• koncentrace SO2, ne více než 0,1 mg / m3;

• koncentrace NOx, ne více než 0,1 mg / m3;

• koncentrace prachu a písku, ne více než 0,2 mg / m3;

• koncentrace mořské soli, ne více než 0,3 g / m3;

Poznámka: Doporučení jsou uvedena v souladu s IEC 60721.

S přihlédnutím k těmto omezením je zachována předpokládaná životnost drahých transformátorů, která se pohybuje v řádu desítek let.

Tepelné poměry transformátoru

Tepelný provozní režim transformátoru je jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících stárnutí izolace a tím i její životnost. Pro zajištění dostatečného chlazení se doporučuje dodržovat následující podmínky bez ohledu na velikost místnosti a stupeň ochrany suchého transformátoru (pouzdra). Tato doporučení platí i pro ostatní typy elektrických zařízení.

Trakce

Velký objem prostoru nad transformátorem umožňuje lepší proudění ohřátého vzduchu. Účinnost větrání navíc závisí na jeho schopnosti odvádět vzduch z horní části místnosti. K tomu by měl být vstup umístěn co nejníže a výfuk co nejvýše a na opačné straně.

Umístění vstupu vzduchu (ventilátoru) nad transformátorem zabraňuje úniku horkého vzduchu z něj. To může způsobit zvýšení teploty transformátoru nad povolenou úroveň. V nejlepším případě bude fungovat tepelná ochrana; v nejhorším případě, pokud chybí, dojde k přehřátí a předčasnému stárnutí izolace.

Požadavky na místnost, kde je suchý transformátor instalován

Rozměry místnosti

Účelem účinného větrání místnosti je odvést veškeré teplo generované elektrickými zařízeními (transformátory, motory, topidla atd.).

Předpokládá se, že v normálním režimu zařízení vydává výkonové ztráty P (kW).

Chcete-li jej odstranit ventilací, musíte:

• otvor pro nasávání studeného vzduchu s účinnou plochou S (m2), umístěný ve spodní části poblíž transformátoru (účinná plocha otvoru je jeho skutečná plocha, bez všech rušení - mřížky, ventily atd.);

• výstup horkého vzduchu s účinnou plochou S'(m2) umístěný výše na opačné straně, pokud možno nad transformátorem, ve výšce H (m) vzhledem ke spodnímu otvoru.

Plocha otvorů je určena vzorcem: S = (0,18 * P) / H, S '= 1,1 * S.

Prostor nad transformátorem musí zůstat volný až ke stropu, kromě přípojek.

Tyto vzorce jsou použitelné, když je zařízení instalováno ve výšce do 1000 m nad mořem při průměrné roční teplotě 20 °C.

Pokud není možné zajistit výše uvedené oblasti otvorů pro přirozené větrání místnosti, je nutné použít nucené větrání pomocí instalace:

• ve spodním otvoru — přívodní ventilátor s kapacitou Q (m3 / s), určený ztrátami výkonu podle vzorce: Q = 0,1 * P;

• na horním otvoru - odtahový ventilátor s kapacitou Q '(m3 / s), určenou podle vzorce: Q' = 0,11 * P.

Pokud je plocha pouze jednoho z otvorů nedostatečná, je povoleno omezit instalaci ventilátoru pouze na něj.

Stupeň ochrany

Závisí stupeň krytí (IP) a průhlednost síťoviny na stěnách pouzdra může být požadovaná účinná plocha větracích otvorů poměrně velká. Například v krytí IP31 suchého transformátoru je oblast perforace oka 50 %.

Přítomnost dalšího vybavení v místnosti. Pokud je v místnosti instalováno další zařízení, musí při výpočtu větrání výkon P započítat jeho ztráty při plném zatížení.

Ventilátory transformátoru

Instalace ventilátorových transformátorových ventilátorů nijak nesnižuje požadavky na větrání místnosti! Když ventilátory běží, potřebují také, aby do místnosti proudil studený vzduch a aby unikal teplý vzduch.

Klimatizace kolem transformátoru

Prach

Usazený prach na transformátoru brání správnému odvodu tepla, což platí zejména pro prašná průmyslová odvětví, jako je například cement. Je nutné pravidelné vysávání (bez foukání!).

Atmosférická vlhkost

Z hlediska větrání transformátoru a možnosti jeho přehřátí není vlhkost vzduchu nebezpečným faktorem. Při výpočtu rozměrů místnosti a větracích otvorů je však třeba vzít v úvahu přítomnost topných prvků, které zabraňují tvorbě kondenzátu.

Znalost a dodržování určitých pravidel a opatření k ochraně transformátoru při jeho skladování a provozu před agresivními faktory jakéhokoli typu je klíčem ke spolehlivému provozu transformátoru v podmínkách projektovaného zatížení a řízeného přetížení.