Трансформатор розподілу, заповнений мінеральним маслом
Чому мінеральна олія?
Як ви, можливо, вже знаєте, трансформатори розподілу, заповнені мінеральною олею, є найпоширенішим типом трансформаторів розподілу. Вони є одними з найважливіших компонентів і можуть бути знайдені в електричних системах постачання по всьому світу.
Хоча ізоляційна олія є згорюваним рідиною, надійність масляних трансформаторів довгий час доводиться у системах постачання електроенергії, де забезпечення безпечного постачання електроенергії має найвищий пріоритет.
Проте, мінеральна олія згорювана. Хоча більшість аварійних ситуацій у витках трансформатора, як правило, призводять лише до випуску олії, можлива загоряння, особливо коли електрична дуга формується прямо під поверхнею олії.
У таких випадках часто обирається сухий трансформатор або трансформатор, заповнений рідиною з високою температурою горіння. Цілісність системи ізоляції масляного трансформатора залежить, зокрема, від стану олії. На більшості встановлених мереж постачання електроенергії по всьому світу, стало звичайно дозволяти трансформаторам "дихати" натурально, коли ізоляційна рідина розширюється і скорочується зі зміною навантаження.
Проте, також було визнано, що впровадження якоїсь форми захисної системи для запобігання забрудненню ізоляційної рідини повітряними забруднювачами дає перевагу тривалішого терміну служби ізоляції, особливо при високих факторах навантаження.
Для більшості трансформаторів розподілу нижче 500 кВА, встановлених в умірених зонах світу, найпростіша, але повністю достатня система захисту олії — це силикагелевий засіб для вилучення вологи.
При зменшенні навантаження повітря, яке потрапляє в бак трансформатора, спочатку проходить через олійну ванну для фільтрації твердих забруднювачів. Потім воно проходить через кристали силикагелю, які ефективно вилучають вологу.
Найпоширеніший тип системи захисту олії, ймовірно, включає консерватор або розширителю. Ця система має отстойник, який збирає більшість повітряних забруднювачів (як показано на рисунку 1 вище).
Найпростіший спосіб запобігання забрудненню олії полягає у герметизації баку від зовнішнього повітря та проектуванні його таким чином, щоб він витримував тиски, створені розширенням рідкого холодильника (рисунок 2). З метою розчинності газу в олії ці тиски залишаються відносно низькими і рідко перевищують 0,43 кг/см² при стабільному навантаженні.
З'явлення спеціалізованого обладнання, яке автоматично складає та заварює сталеві пластини у глибокі гофри для формування боків бака трансформатора, зробило гофровані баки більш економічно вигідними. Сталеві пластини, як правило, мають товщину від 1,2 до 1,5 мм, що призводить до легкого та компактного бака. Його механічна міцність виводиться з близько розташованих, глибоких гофр.
Сталеві пластини шириной до 2000 мм та глибиною 400 мм дозволяють охолоджувати трансформатори зі ступенем до 5000 кВА цим методом. Проте їхня типова область застосування — це трансформатори розподілу зі ступенем до 1600 кВА.
Гнучкість гофрованих панелей призвела до розробки повністю герметичного дизайну гофрованого бака. У цьому дизайні бак повністю наповнений, а розширення рідини компенсується гнучкістю стінок бака. Рідина всередині бака не має контакту з атмосферою, що допомагає зберегти систему ізоляції трансформатора та зменшує потреби у технічному обслуговуванні.
Дизайн гофрованих баків трансформаторів використовується більше 30 років і тепер визнаний як надійний метод будівництва баків.
