Разпределителен трансформатор, пълнен с минерално масло

Защо минерално масло?
Както вероятно вече знаете, трансформаторите с минерално масло са най-общи тип разпределителни трансформатори. Те са сред най-важните компоненти и могат да се намерят в електрическите системи за доставка на енергия по цял свят.

Въпреки че изолиращото масло е горивна течност, надеждността на маслонапълнените трансформатори е добра доказана през много години в системите за доставка на енергия, където осигуряването на сигурно снабдяване с електроенергия е от първостепенно значение.

Минералното масло обаче е горивно. В повечето случаи на дефект в бобините на трансформатора обикновено резултатът е само изтичане на масло, но възможна е и запалка, особено когато се формира електрическа дъга непосредствено под повърхността на маслото.

В такива случаи често се избира сух трансформатор или трансформатор, напълнен с течност с висока точка на запалка. Целостта на изолационната система в маслонапълнения трансформатор зависи частично от състоянието на маслото. В повечето установени системи за доставка на енергия по света е обичай трансформаторите да "дишат" естествено, докато изолиращата течност се разширява и свива с променящата се натовареност.

Еднако се признава, че прилагането на някакъв вид защитна система, за да се предотврати замърсяването на изолиращата течност от въздушни замърсители, дава преимуществото на по-дълъг живот на изолацията, особено при високи натоварвания.

За повечето разпределителни трансформатори до 500 кВА, инсталирани в умерените зони на света, най-простата, но напълно достатъчна система за защита на маслото е дехидратираща дихателна апаратура с кремнезем.

По време на намалена натовареност, въздухът, който влиза в резервоара на трансформатора, първо минава през маслено къпане, за да филтрира твърди замърсители. След това преминава през кристали от дехидратиращ кремнезем, които ефективно премахват влагата.

Най-общи типове системи за защита на маслото вероятно включват консерватор или експансионен резервоар. Тази конфигурация разполага с резервуар, който улавя повечето въздушни замърсители (както е показано на фигура 1 по-горе).

Най-простият начин за предотвратяване на замърсяването на маслото е да се запечата резервоарът от външния въздух и да се проектира, така че да издържа налягането, генерирано от разширяващата се хладиленя течност (Фигура 2). Благодарение на растворимостта на газа в маслото, тези наляганета остават относително ниски и рядко надхвърлят 0.43 кг/см² при стабилни условия на натоварване.

Появата на специализирани машини, които автоматично свиват и сваряват стоманени плочи в дълбоки коругации за формиране на стените на резервоара на трансформатора, направи коругираните резервоари по-ефективни от гледна точка на цената. Стоманените плочи обикновено са с дебелина между 1.2 и 1.5 мм, резултиращи в резервоар, който е и лек, и компактен. Механичната му устойчивост произлиза от близкоразположените, дълбоки коругации.

Стоманени плочи с широчина до 2000 мм и дълбочина 400 мм позволяват трансформатори с мощност до 5000 кВА да бъдат охлаждани по този метод. Обаче техният типичен приложение е в разпределителни трансформатори с мощност до 1600 кВА.

Гъвкавостта на коругираните панели доведе до развитие на дизайна на напълно запечатан коругиран резервоар. В този дизайн резервоарът е напълно зареден, а разширяването на течността се компенсира чрез изкривяването на стените на резервоара. Течността в резервоара няма контакт с атмосферата, което помага за запазване на изолационната система на трансформатора и намалява изискванията за поддръжка.

Дизайнът на коругираните резервоари за трансформатори се използва повече от 30 години и сега е признат като надежден метод за конструкция на резервоар.