Станции. Практика №1. Системы охлаждения силовых трансформаторов
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
Системы охлаждения силовых трансформаторов: Естес. воздуш. охлажд. трансф., осущ. путем естес. конвекции воздуха и частичной лучеиспусканием воздуха. Такие транс. наз-ся сухими. С – естественное воздушное охлаждение при открытом исполнении СЗ – естественное воздушное охлаждение при защищенном исполнении СГ – естественное воздушное охлаждение при герметизированном исполнении СД – естественное воздушное охлаждение с принудительной циркуляцией воздуха Допустимое охлажд. сухого трансф. над темп. охлажд. среды зависит от класса нагревостойкости изоляции. Согласно ГОСТу должно быть не более 60 град. для изоляции класса А 75 град.-Е, 80 град.-В, 100 град. - F, 125 град. - H Естест. масляное охл. выполн для трансф мощностью до 16000 кВА(ВКЛЮЧИТЕЛЬНО) В таких трансф. тепло выдел. в обмотках и магнитопроводе передается окр. маслу, котор. циркулирует по баку и радиаторным трубам и передает тепло окр. воздуху. При номин. нагр. трансф. темп. масла в верхних наиболее нагретых слоях темп. должна превышать +95 град .Для лучшеЙ отдачи тепла в окр. среду бак трансф. снабжается ребрами, охлажд. трубами или радиаторами в зависимости от мощности трансф. Масляное охлажд. с дутьем применяется для более мощных трансформаторов. В навесном охлажд. из труб помещается вентиляторы. Вентилятор засасывает воздух снизу и обдувает нагретую верхнюю часть труб. Пуск-останов. вентиляция может осущ. автоматически в зависимости от нагрузки нагрева масла. Трансф. с таким охлажд. может работать при полном отключении дутья, если нагрузка не превышает номинальную, а температура верхних слоев масла не более 55 град. При минусовых температурах окружающего воздуха, если температура масла не выше 45 град., то включ. вентил. не зависит от нагрузки. Максимально допустимая температура масла в верхних слоях при работе с номин. нагр. 95 град. Форсир. обдув. радиаторных труб улучшает условия охлаждения масла, следовательно, обмоток и магнитопровода трансф., что позволяет изготавливать трансф. мощностью до 3000 кВА. Масляное охлажд.с дутьем и принудительной циркуляцией масла через воздушные охладители. Эта система применяется для трансф. мощностью 6300 кВА и более. Охладители состоят из системы толстых труб обдув. снаружи вентил.; электронасосы встроенные в маслопровод создают непрерывную циркуляцию масла. Благодаря большой циркуляции масла развиты поверхн. охлажд. и интенсивн. дутью охладитель обладает большой теплоотдачей и компактностью. Переход к такой системе охлажд. позволит значительно уменьшить габариты трансф. В трансф. с направленным потоком масла НДЦ интенсивность охлаждения возрастает, что позволяет увеличивать допустим. температуры обмоток. Масл. водяное охлажд. с принудительной циркуляцией масла Ц. Принцип устроен также как система ДЦ, но в отличии от послед. Охладители состоят из трубок, по которым циркулирует вода, а между трубками масло. Температура масла на входе не должна превышать 70 град. Эта система охлаждения эффективна, но имеет более сложн. конструктивные выполн. и примен. для мощных трансф. 160 МВА и более. Масляно-водяное охлажд. с направленным потоком масла типа НЦ. Применяется для трансф. мощностью 630 МВА и более. На трансф. с системой охлажд. ДЦ и Ц устройство принудительной циркуляцией масла должны автоматически включаться одновременно с включением трансформатора и работать непрерывно независимо от нагрузки трансф. В то же время число включений в работу охладителя определяется нагрузкой трансформатора. Также трансф. должен иметь сигнализацию о прекращении циркуляции масла, охлажд. воды или об остановке вентилятора. Нагрузочная способность силовых трансформаторов Нагруз.способность трансф.-это совокупность допустимых нагрузок и перегрузок Допустимая нагрузка- это длительная нагрузка, при которой расчетный износ изоляции обмоток от нагрева не превосходит износ соответствующий номинальному режиму работы Перегрузка трансф.-это режим, при котором расчетный износ изоляции обмоток превосходит износ соответствующий номинальному режиму работы. Такой режим возникает, если нагрузка окажется больше номинальной мощности трансф. или температура охлаждающей среды больше принятой расчетной. Допустимые систематические нагрузки трансф. больше его номинальной мощности возможны за счет неравномерности нагрузки в течении суток. На суточном графике нагрузки видно, что в ночные и утренние дневные часы трансф недогружен, а во время вечернего максимума перегружен. При догрузки износ изоляции мал, а во время перегрузки значительно увеличивается. Максимально допустимая систематическая нагрузка определяется при условии, что наибольшая температура обмотки 140 град., наибольшая температура масла в верхних слоях 95 град. и износ изоляции за время максимальной нагрузки такой же, как при работе трансф.при постоянной номинальной нагрузке, когда температура наиболее нагретой точки не превышает 98 град.. Для подсчета допустимой систематической нагрузки действительной график преобразуется в двухступенчатый . Коэффициент начальной нагрузки эквивалентного графика определяется по выражению (1) Коэффициент максимальной нагрузки в интервале h рассчитывается ПО формуле (2)  Если K2’ ≥ 0,9Kmax , то принимают K2’ = K2 , если K2’ < 0,9Kmax , то при-нимают K2’ = 0,9Kmax . Зная среднюю температуру охлаждающей среды за время действия графика (Θохл), систему охлаждения трансформатора (М, Д, ДЦ, Ц), по таблицам, приведенным в ГОСТ 14209-85 (для трансформаторов до 100 MBА), определяют допустимость относительной нагрузки К2 и ее продолжительность. Нагрузка более 1,5·Sном должна быть согласована с заводом-изготовителем. Нагрузка более 2,0·Sном не допускается. Допустимая аварийная перегрузка определяется предельно допустимыми температурами обмотки 140 град.- для трансф. напряжения выше 110 кВ. И 160 град. для остальных, и температурой масла в верхних слоях. Аварийные перегрузки вызывают повышенный износ витковой изоляции, что может привести к сокращению нормированного срока службы трансф., если повышенный износ впоследствии не компенсирован нагрузкой с износом изоляции ниже нормального. Значение допустимой аварийной перегрузки определяется по ГОСТ 14209- 85 в зависимости от коэффициента начальной нагрузки К1 температуры охлаждающей среды во время возникновения аварийной перегрузки Θохл и длительности перегрузки. Максимальная аварийная перегрузка не должна превышать 2,0 Sном. При выборе трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях, по условиям аварийных перегрузок можно воспользоваться табл. 1. Точный расчет максимально допустимых нагрузок и аварийных перегрузок а также износ витковой изоляции производится на ЭВМ приведенным в ГОСТе. Анализируя приведенные в ГОСТ 14209-85 таблицы допустимых аварийных перегрузок, можно сделать вывод, что трансформаторы с системами охлаждения М, Д, ДЦ и Ц при первоначальной нагрузке не более 0,9Sном допускают перегрузку на 40% в течение 6 ч при температуре охлаждающего воздуха не более + 20°С и 30% в течение 4 ч при температуре охлаждающего воздуха +30°С. Пример 1. Задание. Определить допустимость систематической нагрузки трансформатора ТД-10000/110 сверх номинальной в соответствии с графиком, приведенным на рис. 4. Средняя температура охлаждающего воздуха +10°С. Решение. Определяем коэффициент начальной нагрузки, принимая Sном = 10 MBА и подсчитывая по графику промежуточные нагрузки и интервалы Δt  Пример 2. Задание. Для условий примера 1 определить допустимую аварийную перегрузку. Решение. По табл. 11 п. 4.1 ГОСТ 14209-85 определяем при K1 =0,87 и h= 4 ч допустимую перегрузку 1,53Sном . |