Охлаждение трансформатора: виды и принцип работы

Современные силовые трансформаторы имеют достаточно высокий КПД – 97-98%. Но часть мощности теряется из-за сопротивления материала обмоток и сердечника. Эти потери тратятся на нагревание. Чтобы трансформатор работал исправно, производители оборудуют систему охлаждения его рабочей части. Чем мощнее оборудование, тем более интенсивного охлаждения оно требует.

Типы систем охлаждения трансформаторов

Тепло работающего трансформатора может отводиться в воздушную среду или масло. Отсюда и название систем охлаждения: воздушное и масляное.

Воздушное охлаждение трансформатора

При воздушном охлаждении тепло от работающего трансформатора отводится непосредственно в окружающую среду.

Виды воздушного охлаждения:

  • естественное – нагретый воздух движется от трансформатора естественным путем;
  • с дутьем – нагретый воздух принудительно отводится вентилятором.

Такая система не дает интенсивного охлаждения, поэтому применяется для трансформаторов мощностью не более 1600 кВА с номинальным напряжением 15 кВ.

Условные обозначения трансформаторов с воздушным охлаждением (сухих трансформаторов):

С – естественное воздушное охлаждение трансформатора без кожуха;

СЗ – естественное воздушное охлаждение трансформатора с кожухом;

СГ – естественное воздушное охлаждение трансформатора в герметичном исполнении;

СД – принудительное воздушное охлаждение.

Трансформаторы с масляным охлаждением

Масляное охлаждение бывает:

естественное;

естественное с дутьем;

принудительное – с направленным движением масла;

принудительное с дутьем;

принудительное масляно-водяное.

 

Естественное масляное охлаждение

В таком трансформаторе обмотки погружены в масляный бак. Все тепло от магнитопровода и обмоток передается маслу. Оно течет по баку и радиаторным трубам и отдает тепло в окружающий воздух.

Чтобы трансформатор охлаждался интенсивнее, производители делают стенки бака гофрированными, добавляют в конструкцию трубы или радиаторы. Системой естественного масляного охлаждения комплектуются трансформаторы мощностью до 16000 кВА. Маркируют такие трансформаторы буквой «М».

Естественное масляное охлаждение с дутьем

При таком типе охлаждения на охладители и радиаторы трансформатора устанавливают вентилятор. Он забирает холодный воздух снизу и обдувает им нагретую часть трансформатора. При этом многие модели снабжены датчиком автоматического отключения дутья, когда нагрузка на трансформатор небольшая. Это тип дает достаточно интенсивное охлаждение, поэтому применяется для оборудования мощностью до 80000 кВА. Обозначаются такие трансформаторы буквами МД.

Принудительное охлаждение с дутьем

Эта система способна эффективно охлаждать оборудование мощностью 63000 кВА и выше. Она представляет собой охладитель – это тонкие трубки, в которые масло загоняет специальный насос. А снаружи на трубки дует вентилятор. Монтируют такую систему на одном фундаменте с трансформатором или на отдельном – рядом с баком. При маркировке трансформаторы с таким типом охлаждения обозначают «ДЦ». 

Схема охладителя системы ДЦ

1 – бак трансформатора, 2 – электронасос, 3 – адсорбный фильтр, 4 – охладитель, 5 – вентиляторы обдува

Принудительное масляно-водяное охлаждение

Масляно-водяное охлаждение имеет то же устройство, что и принудительное масляное с дутьем. Но охладитель состоит из трубок с водой, а между ними движется масло. Вода и масло в системе охладителя не смешиваются благодаря разнице в давлении – давление масла должно быть минимум на 0,02 Мпа больше.

Мы перечислили основные виды охлаждения в трансформаторе от простых до наиболее эффективных. Выбор типа охлаждения напрямую зависит от мощности трансформатора, термостойкости изоляции и нагрузок. Если у вас есть сомнения по поводу выбора системы охлаждения, мы рекомендуем обращаться непосредственно к производителю или к его официальному дистрибьютеру в вашем регионе.