Масляный трансформатор: надёжный преобразователь напряжения

Основная функция трансформатора – преобразование исходного напряжения до большего или меньшего значения. Состоит такое устройство из нескольких обмоток, соединённых сердечником (магнитопроводом). К одной из обмоток подключают источник напряжения, а к остальным подсоединяются потребители. Это принципиальная схема любого типа трансформирующих приборов.

Различные виды таких преобразователей имеют свои конструктивные особенности. Их классифицируют по отдельным характеристикам:

• числу фаз;
• количеству обмоток;
• выбору места для монтажа;
• виду трансформации;
• типу охлаждения.

Достаточно распространённым является масляный трансформатор, компактное, простое в обслуживании устройство. Этот вид преобразователей электрической энергии имеет масляный тип охлаждения основных элементов.

Характеристика составных частей

Устройство масляного трансформатора имеет такие же части, как устройство с воздушным типом охлаждения:

• магнитопровод. Он выполняет две функции: магнитной системы, основания для крепления всех деталей трансформатора;
• обмотки. Составные части обмоток: провода из меди, алюминия, изоляционные детали, экраны для ёмкостной защиты, вводные концы, позволяющие регулировать напряжения;
• вводы, с помощью которых обмотки присоединяются к подстанции.

Для данного вида преобразующего элемента электрической сети характерно наличие ёмкости для охлаждающей жидкости, расширителя.

Конструктивные особенности

Масло в масляном трансформаторе используется в качестве охладителя. Оно наполняет ёмкость, в которой располагается магнитопровод, обмотки, другие конструктивные элементы.

Трансформаторная охлаждающая жидкость может стареть за счёт окислительных реакций. На скорость этого процесса влияет высокая температура, попадание кислорода, воды, твёрдых частичек изоляции рабочих частей устройства.

Принцип действия прибора основан на том, что масло в нём имеет высокую теплопроводность, значение которой превышает теплопроводность воздуха. Вязкая жидкость омывает составные части трансформатора, которые отдают ему тепло. Далее теплота выводится в окружающую среду. Отдаёт тепло масло через поверхность бака.

Использование масла в трансформаторе, делает этот вид регулирующих напряжение устройств более надёжными, по сравнению с воздушными.

Высокая надёжность связана с тем, что воздух имеет более низкую электрическую прочность. Уступают воздушные преобразваотели и по размерам масляным: масло быстрее отводит тепло, его требуется меньше, что позволяет уменьшить размеры прибора без уменьшения мощности.

По типу баков выпускаются нескольких видов устройств:

• с гладкостенным баком. Мощность такого устройства не более 30 кВт;
• с ребристыми стенками, что позволяет увеличить мощность прибора. Ребристые баки часто заменяют трубчатыми. В них масло за счёт свободнй циркуляции по трубам быстрее охлаждает рабочие части трансформатора;
• с радиаторами охлаждения вместо обычной ёмкости. Это устройства с мощность более 110 кВт.

Вводы на масляном приборе преобразования напряжения имеют полость, заполненную охладителем. Это масло может сообщать с общей системой прибора (рабочее напряжение до 35 кВ) или быть изолированным (рабочее напряжение более 110 кВ).

Особый элемент – расширитель

Установка расширителя позволяет контролировать уровень масла в баке, даёт возможность удалять осадок, который выделяется из охладителя. Это устройство имеет возможность компенсировать температурные изменения у вводов.

Расширитель изготавливается из стали в виде цилиндрического бака. Его устанавливают над основной ёмкостью, с которой соединяют с ним трубкой. На расширителях имеются указатели уровня масла, советующие крайним и рабочим положениям температуры: — 45⁰С, 15 ⁰С, + 40 ⁰С. Дополнительно данный элемент снабжается воздухоосушителями.