Перетворювачне масло в зберігачі: типи, будова та функції пояснені

Вступ до конденсатора трансформаторного масла

Конденсатор масла є важливим пристроєм для зберігання масла в трансформаторах. Коли навантаження трансформатора збільшується і температура масла підвищується, ізоляційне масло у баку розширюється через нагрівання, що призводить до перетоку зайвого масла в конденсатор. Навпаки, коли температура знижується, масло з конденсатора повертається назад у бак. Цей процес дозволяє автоматичне регулювання рівня масла, що дозволяє конденсатору виконувати функції зберігання і поповнення масла, забезпечуючи повне заповнення баку маслом.

Одночасно, конденсатор зменшує площу контакту між трансформаторним маслом і повітрям. Волога, пил і окислена масляна шламова субстанція, які поглинаються з повітря, осідають в осадковому затворі на дні конденсатора, значно замедлюючи вироблення трансформаторного масла.

Структура конденсатора масла

Корпус конденсатора є циліндричним контейнером, виготовленим зі сварних стальних пластин, з об'ємом приблизно 10% від загальної місткості баку. Він горизонтально монтується на верхній частині баку і з'єднується з основним баком через трубопровід через газовий реле, що дозволяє рівню масла вільно змінюватися зі зміною температури. При нормальній експлуатації мінімальний рівень масла в конденсаторі повинен бути вище за підйомник високовольтного клемника; для клемників з з'єднаною конструкцією мінімальний рівень масла повинен бути вище за верхню частину клемника. На боці конденсатора встановлюється скляний індикатор рівня масла (або індикатор рівня масла) для реального часу спостереження за змінами рівня масла.

Типи конденсаторів масла

На даний момент існує три основні типи конденсаторів масла трансформаторів:

• Капсульний конденсатор: має резинову капсулу всередині, яка ізольує трансформаторне масло від зовнішнього атмосферного повітря, надаючи простір для теплового розширення і стиснення.

• Діафрагмальний конденсатор: використовує резинову діафрагму для відокремлення масла від повітря та надає необхідний обсяг для теплового розширення та стиснення.

• Гофрирований конденсатор: використовує металевий розширительний пристрій для ізоляції масла від атмосфери та компенсації змін обсягу масла. Гофрировані конденсатори поділяються на внутрішній масляний та зовнішній масляний типи, з внутрішнім масляним типом, який пропонує кращі характеристики, але більший розмір.

Методи герметизації конденсаторів масла

• Відкритий (негерметичний) конденсатор: трансформаторне масло безпосередньо звертане до зовнішнього повітря. Цей дизайн має погану герметичність, що робить масло вразливим до вологи та окислення, що призводить до надмірного вмісту вологи та газу, що впливає на безпечну роботу трансформатора. Цей тип поступово виводиться з експлуатації і зустрічається лише в деяких низьковольтних, малоемкісних трансформаторах.

• Капсульний конденсатор: оснащений маслостійкою резиновою капсулою всередині конденсатора для ізоляції масла від повітря. Капсула зв'язана з атмосферою через дихальний трубопровід та виснажувач, розширяючись і стискаючись зі зміною рівня масла. Однак, капсула піддається старінню та тріщинам, що дозволяє вологі та повітру потрапляти в масло, що призводить до його вироблення, зниження ізоляційних характеристик та збільшення диелектричних втрат. Потрібна регулярна заміна силикагелю, а в складних випадках може знадобитися фільтрація масла або відключення живлення для ремонту. Його використання поступово зменшується.

• Діафрагмальний конденсатор: використовує діафрагмальну конструкцію, виготовлену з двох шарів нейлонової тканини, залитої хлорпреновим каучуком та покритої нітріловим каучуком ззовні. Однак, він має високі вимоги до процесів встановлення та обслуговування, з проблемами, такими як витікання масла та пошкодження резинових компонентів, що впливає на безпеку, надійність та чистоту експлуатації. Його використання також поступово зменшується.

• Металевий гофрирований (внутрішній масляний) герметичний конденсатор: використовує металевий пружний елемент як компенсатор, зрілі технології, широко використовувані в електроенергетичних системах протягом більше 20 років, що продовжує технологію металевих розширювачів, використовуваних в вимірювальних трансформаторах.

• Внутрішній масляний вертикальний конденсатор: використовує гофри як масляні контейнери, з кількома гофрами, з'єднаними паралельно та вертикально встановленими на основі, з доданим зовнішнім пилозахисним крилом, і компенсація обсягу масла досягається за рахунок вертикального переміщення гофр, з більш-менш прямокутним виглядом.

• Зовнішній масляний горизонтальний конденсатор: використовує гофри як повітряну камеру, горизонтально розміщені всередині циліндричного корпусу конденсатора, з ізоляційним маслом, заповненим між зовнішнім боком гофр та корпусом, а всередині гофр з'єднані з зовнішнім повітрям. Компенсація обсягу масла досягається за рахунок розширення та стиснення гофр, що змінює внутрішній обсяг конденсатора, з горизонтально розміщеним циліндричним виглядом.

Особливості металевого гофрированого конденсатора масла

• Серцевина оснащена демпфером як пристроєм захисту від тиску, який може знизити вплив раптового збільшення внутрішнього тиску масла на корпус конденсатора. Коли тиск досягає ліміту, серцевина руйнується, що дозволяє випустити тиск, захищаючи корпус трансформатора та підвищуючи надійність експлуатації — це унікальна особливість, якої немає в інших конденсаторах.

• Серцевина складається з одного або кількох гофрированих модулів, з зовнішнім захисним крилом. Зовні серцевина виставлена до атмосфери, що сприяє добреї теплообміну та вентиляції, сприяючи циркуляції масла, зниження внутрішньої температури масла та підвищення надійності експлуатації.

• Індикатор рівня масла рухається синхронно з розширенням та стисненням серцевини, що забезпечує високу чутливість. Зміни рівня масла можна прямо спостерігати через вікно для спостереження на захисному крилі, що забезпечує інтуїтивні та надійні показники. На захисному крилі встановлений граничний переключник для сигналізації про рівень масла, що задовольняє вимоги до безлюдної експлуатації.

• Немає явища фальшивого рівня масла: традиційні конденсатори мають труднощі з повним вивільненням повітря, що може призводити до фальшивого рівня масла. Цей дизайн, з чутливим рухом серцевини та збалансованою сталевою плитою, що створює невеликий позитивний тиск, ефективно вивільняє внутрішнє повітря до досягнення бажаного рівня масла, що усуває фальшивий рівень масла.

• Металеві гофрировані розширителі не підходять для баків масла на завантаженні: на завантаженні, ключовий компонент трансформатора, часто регулює напругу відповідно до умов завантаження під час експлуатації. Дуги, що виникають під час регулювання, призводять до розкладу масла та виробництва газу. Обмежений об'єм повністю герметичних металевих гофрированих розширителів ускладнює вивільнення газу, що вимагає частого вивільнення на місці. Тому виробники та користувачі не рекомендують використовувати повністю герметичні металеві гофрировані розширителі для малих конденсаторів на завантаженні.