Трансформаторные баки и арматура

Баки трансформаторов с масляным охлаждением сваривают из листовой стали. Толщина стенок бака 4—12 мм, дна — 4—40 мм, Стенки баков усиливают поясами жесткости и вертикальными балками. К стенкам бака у верхнего торца приваривают раму из полосовой стали.

Форма и размеры баков определяются формой и размерами активной части трансформатора с учетом необходимого объема масла, изоляционных промежутков, размещения вводов, переключателей, отводов и т. д. В большинстве случаев сечение бака в горизонтальной плоскости имеет овальную форму (рис. 16, а). В не которых случаях бакам трансформаторов придают прямоугольную форму с закругленными углами (рис. 16, б). При очень больших мощностях и высоких напряжениях баки могут иметь более слож­ную форму.

На рис. 16 показаны наиболее широко используемые формы конструктивных исполнений баков мощных трансформаторов. Бак с верхним разъемом (рис. 16, а) имеет следующее устройство: стенка бака приварена к плоскому дну, крышка крепится болтами к раме, приваренной к стенке бака. Бак с верхним разъемом, надставкой и плоской крышкой (рис. 16, б) применяют в тех случаях, когда требуется уменьшить габариты трансформатора по высоте при его транспортировке. Для этого надставку снимают и нижнюю часть бака закрывают крышкой.

Бак с верхним разъемом и фигурной крышкой (рис. 16, в) со­ответствует очертанию железнодорожного габарита. У бака с нижним разъемом и поддоном (рис. 16, г) плоская крышка приварена к стенке бака, образуя верхний съемный колокол. Нижняя часть стенки, приваренная к плоскому дну, образует поддон, на котором укрепляют болтами верхнюю колоколообразную часть бака. Бак с нижним разъемом и плоским дном (рис. 16, д) вместо поддона имеет плоское дно, к которому болтами крепят раму верхней части бака. Бак с двумя разъемами (рис. 16, е) имеет съемную среднюю часть.

Если на подстанции установлен трансформатор с верхним разъемом бака, то необходимо иметь подъемный кран или лебедку, грузоподъемность которых должна соответствовать весу активной части трансформатора, так как при ревизии и ремонте трансформатора вынимают активную часть из бака. Если бак с нижним разъемом, нет необходимости поднимать активную часть трансформатора. В этом случае достаточно поднять верхнюю колоколообразную часть бака, вес которой значительно меньше веса активной части.

Чтобы можно было передвигать трансформаторы в пределах подстанции, их снабжают катками. Для мощных трансформаторов используют конструкцию в виде четырех отдельных поворотных коробок с катками, устанавливаемых под дном бака.

При небольших мощностях (до 25 ква) не требуется особых охлаждающих устройств и трансформаторы помещают в гладкие баки, через стенки которых происходит теплоотдача.

В более мощных масляных трансформаторах для увеличения охлаждающей поверхности широко применяют трубчатые баки (рис. 17). Стальные трубы диаметром 30—60 мм располагают вертикально, параллельно стенке бака. Концы труб изгибают и вваривают в верхнюю и нижнюю части стенки. Для увеличения поверхности охлаждения трубы на стенках бака располагают в два ряда. Применяют трубчатые баки, у которых трубы расположены в три и четыре ряда, а также баки с трубами овального сечения. В трансформаторах большой мощности (более 1800 ква) трубы объединяют группами в отдельные охладители — радиаторы (рис. 17). В современных конструкциях применяют баки с прямотрубными радиаторами.

На гидроэлектростанциях, где имеется достаточное количество проточной воды, устанавливают трансформаторы с искусственным водомасляным охлаждением. В таких трансформаторах нагретое масло при помощи насоса пропускают через водяной маслоохладитель.

В трансформаторах большой мощности для усиления процесса теплоотдачи каждый радиатор обдувают отдельным вентилятором. Для трансформаторов очень большой мощности иногда применяют искусственное воздушно-масляное охлаждение, при котором нагретое масло при помощи насоса пропускается через вынесенный охладитель, обдуваемый воздухом.

В процессе работы трансформатора изменяется его температура, что приводит к изменению уровня масла. У трансформаторов мощностью до 75 ква допускается колебание уровня масла в баке. Баки трансформаторов больших мощностей и высоких напряжений снабжают расширителями представляющими собой цилиндрический сосуд из листовой стали, устанавливаемый над крышкой бака и соединяющийся с баком патрубком. Колебания уровня масла вследствие изменения температуры происходят лишь в расширителе. Для контроля температуры масла трансформатора служит термометр, который устанавливают на крышке бака в спе­циальной металлической оправе.

Для вывода концов обмоток из бака трансформатора наружу на крышках бака размещают вводы. Они должны обеспечивать изоляцию токоведущего стержня от заземленной крышки бака как со стороны масла, так и со стороны воздуха. Вводы трансформаторов, устанавливаемых внутри помещений, имеют гладкую наружную поверхность). Вводы для наружных установок имеют ребра, чтобы часть поверхности изолятора под ребром оставалась сухой во время дождя.

Снижение уровня масла грозит серьезной аварией, так как при конструировании трансформатора все изоляционные расстояния выбирают, исходя из электрической прочности масла. Если же вместо масла окажется воздух, электрическая прочность которого сравнительно мала, то неизбежны пробой изоляции и выход трансформатора из строя. Для предотвращения этого в нижней части расширителя устанавливают реле низкого уровня масла, имеющее поплавок, механически связанный с ртутным выключателем. Когда уровень масла становится ниже допустимого, поплавок опускается

и контакты ртутного выключателя замыкают сигнальную цепь. При коротких замыканиях трансформатора, замыканиях витков, возникновении дуги вследствие плохих контактов и других Причин возможно выделение больших количеств тепла, что может привести к воспламенению нагретого масла в баке трансформатора.

Баки красят изнутри маслостойкой эмалью 624-С, а снаружи — эмалью ПФ-133.

Применение расширителя уменьшает поверхность соприкосновения масла с воздухом, который вредно действует на масло, увлажняя и окисляя его. Влага и грязь, попадающие, в расширитель из воздуха, собираются в отстойнике и удаляются через пробку В нижней части расширителя установлена труба с отверстиями, которая обеспечивает свободный обмен воздуха в расширителе, исключая возможность попадания в него капель влаги. Для отключения расширителя в патрубке, соединяющем расширитель с баком, установлены кран и газовое реле. Маслоуказатель служит для, контроля уровня масла, пробка в верхней части расширителя — для заливки масла.

Расширители трансформаторов снабжаются воздухоосушителем, через который происходит очистка воздуха, проникающего в трансформатор. Кроме того, все трансформаторы имеют термосифонный фильтр для обезвоживания и очистки масла.

В нижней части бака установлена специальная пробка для отбора пробы масла. Заливают и спускают масло из бака через два крана, один из которых установлен на крышке бака, а другой — на стенке в его нижней части. Эти .же краны используют для присоединения маслоочистительного аппарата при фильтрации масла.

У всех масляных трансформаторов в днище бака установлена пробка, служащая для спуска грязи, влаги и остатка масла после его слива через нижний кран. В крышке бака вблизи верхней рамы приварены подъемные кольца, с помощью которых поднимают активную часть трансформатора. Весь трансформатор поднимают посредством подъемных крюков, привареных к стенкам бака. Таким образом, трансформатор является пожаро и взрывоопасным аппаратом.

Чтобы не произошло воспламенения масла и взрывов газов внутри бака трансформатора, устанавливают газовое реле, состоящее из металлического корпуса и двух поворотных поплавков. Один из них является сигнальным, а второй — аварийным (отключающим). Каждый поплавок механически связан с ртутным выключателем.

При замыкании витков обмотки, искрении вследствие плохого. контакта и других неисправностях, вызывающих перегревание масла и изоляции, выделяются газы, которые, поднимаясь, попадают в газовое реле. Скапливаясь в верхней части корпуса реле, газы снижают уровень масла в нем. Верхний поплавок реле опускается и замыкает контакты ртутного выключателя, который выключает цепь сигнализации на щите управления подстанции. Руководствуясь сигналом, дежурный принимает необходимые меры.

При возникновении мощной дуги и других значительных повреждениях трансформатора его немедленно отключают. Для этого используют толчок масла в патрубке расширителя и газовом реле. Этот толчок опрокидывает второй поплавок, который включает цепь управления, и трансформатор отключается от сети.

Для защиты бака трансформатора от деформации при очень сильных взрывообразных выделениях газов у трансформаторов большой мощности на крышке бака установлена выхлопная труба с тонкой стеклянной мембраной. При сильных выделениях газов резко увеличивается давление в выхлопной трубе и мембрана выдавливается раньше, чем происходит деформация бака. Для трансформаторов различных габаритов применяют мембраны диаметром 150, 200 и 250 мм при толщине стеклянных дисков соответственно 2,5; 3 и 4 мм.

Так как масляные трансформаторы пожаро- и взрывоопасны, их устанавливают в специально сооруженных помещениях, в которых стены, опоры, перегородки и перекрытия огнестойкие. Под трансформатором устраивают бетонированный маслоприемник, перекрытый решеткой со слоем гравия.

НОВОСТИ КОМПАНИИ