Электрические машины

Охлаждение Трансформаторов. Что Следует Знать.

Тема — Охлаждение Трансформаторов. Что Следует Знать.


Охлаждение Трансформаторов. Что Следует Знать.При функционировании электрических трансформаторов некоторая часть электроэнергии, трансформируемой им, безвозвратно теряется, по этой причине полезная мощность силового трансформатора, которая отдаётся им в нагрузку потребителям, в некоторой степени меньше той мощности, которая берётся им из электросети источника. Такая потеря электроэнергии имеет место как в самом магнитопроводе электрического трансформатора, так и в его имеющихся обмотках.


Существующая потеря энергии в рабочих обмотках электрического трансформатора «Р» прямо пропорциональна квадрату плотности электрического тока, а также самому весу провода «G». При повышении электромагнитной индукции увеличиваются и энергетические потери в стали трансформатора, а при увеличении плотности электротока — реальные потери в электрических проводах обмоток трансформатора. Потери энергии преобразуются в тепло, тем самым постепенно нагревая электрический трансформатор. Данное тепло исходит от поверхности силового трансформатора и рассеивается в окружающей среде.


Охлаждение трансформаторов, а точнее его нагретых частей совершается за счет теплового излучения, конвекции и теплопроводности. Далее выделенное тепло отводится в окружающую среду в основном со свободных площадей электрического трансформатора (это поверхность обмотки и поверхность ярма трансформатора). Для увеличения поверхностной площади охлаждения трансформатора делают специальные вентиляционные каналы.


Внутренние элементы магнитопровода трансформатора и его обмоток передают тепло имеющимся поверхностным частям за счёт физической теплопроводности. Количество тепла, которое отдаётся во внешнею среду, в первую очередь зависит как от самой поверхности охлаждения трансформаторов, так и от непосредственной разности температур разогретых элементов электрического трансформатора и внешней среды. Температура в устройстве вначале увеличивается быстро, поскольку незначительна разность температур.


От сюда следует, что количество тепла, рассеиваемого в окружающей среде, также незначительно и основная потеря электроэнергии в трансформаторе, естественно, расходуется на его разогрев. По мере того, как увеличивается температура трансформатора, скорость её нарастания уменьшается. Температура трансформатора увеличивается до некоторого установившегося значения «Т», при котором реальное количество тепла, что выделяется на трансформаторе, полностью рассеивается во внешней среде.


Использование в электрических трансформаторах различных изоляционных материалов неодинаково влияют на увеличение температуры устройства. Как правило, бумажная изоляция из строя выходит раньше других компонентов. Бумажная диэлектрическая изоляция в масле продолжительно выдерживает повышенную температуру до 105° С без значительного понижения изоляционных качеств. При разогреве устройства до температуры свыше предельно допустимой начинается ускоренное старение диэлектрической изоляции, то есть она слишком быстро начинает терять свою механическую и электрическую, а это ведет к дальнейшему выходу из строя электрического трансформатора.


В ГОСТ 11677-65 прописаны для некоторых частей электрического масляного трансформатора такие максимальные превышения температуры над охлаждающей температурой воздуха, что приравнивается 40°С: электрические обмотки (по измерению внутреннего сопротивления) 65°С; магнитопровод (на непосредственной поверхности) 75°С. Эта температура учитывает колебания температуры в течение года и суток, а также изменения нагрузки трансформатора.


Разогрев электрического трансформатора в первую очередь зависит от реальных потерь электроэнергии и самой интенсивности охлаждения трансформатора. Следовательно, чем сильнее охлаждение трансформатора, тем более выше будут потери (допустимые) электроэнергии. Для электрических трансформаторов разных мощностей непосредственные условия охлаждения, тоже будут различны. То есть, чем выше электрическая мощность трансформатора, тем тяжелее будет делать его охлаждение. К примеру, охлаждение трансформаторов малых мощностей осуществляется простым воздушным охлаждением. Для электрических силовых трансформаторов большой мощности используют специальные системы интенсивного охлаждения (вентиляционные каналы, масляное охлаждение, обдув бака и т.д.).


Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»



 
« Пред.   След. »
обучение электрике