Co je transformátorová nádrž? Typy, materiály a design

Co je transformátorová nádrž?

Nádrž transformátoru je svařovaná ocelová skříň, ve které je umístěna sestava jádra -a{1}}vinutí transformátoru ponořeného v oleji- a obsahuje izolační olej. Plní tři funkce: podporuje a chrání aktivní část, obsahuje olej zajišťující elektrickou izolaci a přenos tepla a tvoří mechanické rozhraní pro průchodky, radiátory, konzervátor a ochranná zařízení. Nádrž musí být dostatečně pevná, aby vydržela vnitřní tlak vytvářený expanzí oleje, a musí být dostatečně utěsněna, aby se do oleje nedostala vlhkost a kyslík.

Funkce tanku

Podpora izolace: olej uvnitř nádrže izoluje vinutí od stěny nádrže a země

Odvod tepla: olej přenáší teplo z vinutí do stěny nádrže a radiátorů, kde se uvolňuje do vzduchu

Ochrana: utěsněný kryt chrání před vlhkostí, prachem, hlodavci a korozivní atmosférou

Konstrukční základna: nádrž nese váhu aktivní části a veškerého příslušenství a přenáší ji na základ

Typy hlavních nádrží

Utěsněná (konvenční) nádrž

Utěsněná nádrž je plně uzavřená svařovaná konstrukce bez konzervátoru oleje. Plynový polštář nebo elastická membrána absorbuje změnu objemu oleje způsobenou kolísáním teploty, takže olej nikdy nepřijde do styku s venkovním vzduchem. Tyto nádrže jsou jednoduché, kompaktní a běžné v distribučních transformátorech a menších výkonových transformátorech. Některá provedení jsou vybavena křemičitým-gelovým odvzdušňovačem tam, kde je potřeba snížit tlak, filtrující vlhkost z jakéhokoli vzduchu, který dovnitř vstupuje.

Konzervátor nádrž

Nádrž konzervátoru je malá nádrž na olej namontovaná nad hlavní nádrží a propojená potrubím. Když se olej zahřívá a expanduje, přebytek teče do konzervátoru; když se ochladí, olej teče zpět. Hlavní nádrž tak zůstává po celou dobu zcela plná oleje a povrch oleje v konzervátoru je chráněn silik-gelovým průduchem, který odstraňuje vlhkost ze vzduchu nasávaného při kontrakci. Tato konstrukce je standardní pro transformátory středního a velkého výkonu, protože udržuje hlavní nádrž bez prostoru pro plyn a zpomaluje stárnutí oleje.

Materiály a výroba

Většina nádrží je vyrobena z měkkého ocelového plechu, tvarovaného, ​​svařovaného a vyztuženého žebry a výztuhami. Měkká ocel je pevná, ekonomická a snadno se vyrábí; je dokončena základním-základním nátěrem bohatým na zinek a povětrnostním vlivům-odolným vrchním nátěrem pro venkovní použití. Nerezová ocel je určena pro pobřežní, chemická nebo-vlhká prostředí, kde odolnost proti korozi převažuje nad náklady. Pozinkovaná ocel a hliník se objevují ve speciálních lehkých provedeních. Každá nádrž je po svařování hydrostaticky nebo pneumaticky testována-a vnitřek je před montáží aktivní části vyčištěn a vysušen.

Chlazení a příslušenství

Chlazení závisí na ploše nádrže a jejích radiátorů. Malé jednotky jsou přirozeně chlazené (ONAN); větší jednotky přidávají odnímatelné radiátory, ventilátory (ONAF) nebo olejová čerpadla (OFAF), aby se zvýšil trvalý výkon. Mezi typické příslušenství namontované na nádrži nebo vedle ní patří:

Vysokonapěťové a nízkonapěťové průchodky-

Konzervátor oleje se silika{0}}gelovým odvzdušňovačem a měřičem{1}} hladiny oleje

Buchholzovo (plynové) relé na potrubí konzervátoru

Přetlakový ventil a ventil pro odběr vzorků oleje

Teploměr oleje a indikátor teploty vinutí

Uzemňovací svorky na nádrži a krytu

Úvahy o designu

Nádrž musí umožnit oleji expandovat bez přetlaku, takže objem konzervátoru a odvzdušňovací kapacita se vypočítávají z rozsahu teplot oleje. Základní rám musí být dostatečně pevný, aby zvedl celý transformátor, a kryt musí být snímatelný pro kontrolu. Rozměry nádrží musí také respektovat přepravní limity, protože jednotka, která nemůže projít branou zákazníka nebo dveřmi kontejneru, vytváří zbytečné náklady. Standardní mechanické a tepelné požadavky se řídí normami IEC 60076-1 a GB 1094, přičemž testy týkající se oleje a tlaku jsou popsány v normách IEC 60076-1 a GB/T 6451.

Údržba

Rutinní kontroly zahrnují kontrolu barvy vysoušedla odvzdušňovače, ověření hladiny oleje v konzervátoru, čištění žeber chladiče, kontrolu prosakování u svarů a těsnění a potvrzení, že přetlakové zařízení je bez překážek. Jakýkoli únik oleje musí být okamžitě opraven: pomalý únik propouští vlhkost a postupně snižuje dielektrickou pevnost oleje.

FAQ

Proč je nádrž naplněna olejem místo vzduchu?

Olej zajišťuje izolaci i chlazení. Jeho dielektrická pevnost je mnohem vyšší než u vzduchu a jeho cirkulace přenáší teplo z vinutí na povrch nádrže. Vzduchem -plněné suché- transformátory se používají v interiérech, kde pravidla požární bezpečnosti vylučují olej.

Jaký je účel silikagelu v odvzdušňovači?

Gel absorbuje vlhkost ze vzduchu, který vstupuje do konzervátoru, když se olej ochlazuje. Bez něj by se vlhký vzduch dostal na povrch oleje a časem by snižoval jeho dielektrickou pevnost.

Lze utěsněnou nádrž předělat na konzervátorovou konstrukci?

Přestavba není obecně praktická, protože konstrukce nádrže, kryt a příslušenství se liší. Je ekonomičtější vybrat správný typ ve fázi specifikace.

Proč velké transformátory vždy používají konzervátory?

Velké jednotky obsahují daleko více oleje, takže tepelná roztažnost je velká. Konzervátor udržuje hlavní nádrž zcela -naplněnou olejem, odstraňuje plynový prostor nad olejem a činí odběr vzorků oleje a{2}}rutinní doplňování{2}}bezpečné a jednoduché.

Jaký je rozdíl mezi chlazením ONAN a ONAF?

ONAN znamená přirozenou cirkulaci oleje a přirozené chlazení vzduchem, spoléhá se pouze na nádrž a chladiče. ONAF přidává ventilátory, které foukají vzduch přes radiátory, čímž zvyšují chladicí výkon a tím i přípustné trvalé zatížení.