Moderne droge transformatoren en agressieve externe factoren

Moderne droge transformatoren onderscheiden zich door een vrij hoge bedrijfszekerheid, maar net als bij andere elektrische apparatuur hebben externe factoren invloed op hun levensduur.

Agressieve omgevingsfactoren

Houd rekening met agressieve externe factoren, waardoor schade en uitval van de transformator kan optreden.

Droge transformatoren zijn onderhevig aan verschillende chemische en fysische aanvallen, afhankelijk van de kwaliteit van de omgeving. De mogelijke gevaren zijn als volgt:

• vochtigheid;

• fysieke en chemische vervuiling;

• wind.

Opslag van droge transformatoren

Tijdens opslag is de temperatuur van de transformator gelijk aan de omgevingstemperatuur. Gedurende deze periode wordt de isolatie blootgesteld aan vocht: penetratie in de isolatie en condensatie op het oppervlak, wat ontladingen ("overlappingen") kan veroorzaken wanneer er spanning op staat. Om deze reden wordt aanbevolen om een ​​droge transformator op te slaan bij een relatieve luchtvochtigheid van niet meer dan 90% en ervoor te zorgen dat er geen condensatie is voordat u deze gebruikt.

Werking van droge transformatoren

Een droge transformator kan tijdens bedrijf worden blootgesteld aan verschillende agressieve invloeden.

Hoge luchtvochtigheid

Hoewel de bedrijfstemperatuur van de batterijen hoger is dan de omgevingstemperatuur, kan een zeer hoge luchtvochtigheid ervoor zorgen dat er vocht in het batterijmateriaal dringt en de isolatie-eigenschappen verslechteren.

Geleidend stof

Elektrostatische velden trekken stofdeeltjes aan die zich op het oppervlak van de HV-spoelen afzetten. Dit vermindert de weerstand tegen oppervlaktelekstromen, waardoor de kans op overlapping van transformatorisolatie groter wordt.

Vluchtige koolwaterstoffen: oliedampen, enz.

Elektrostatisch aangetrokken koolwaterstofdampen kunnen zich op het oppervlak van de spoelen afzetten. Vervolgens kunnen koolwaterstoffen onder invloed van temperatuur chemisch worden omgezet tot halfgeleidende of geleidende afzettingen. Hierdoor kan de isolatie sluiten of de verdeling van het elektrische veld over het oppervlak verstoren, wat bijdraagt ​​aan de ophoping van geleidend stof.

Chemische vervuiling

Sommige stoffen veroorzaken corrosie van isolatiematerialen (de snelheid is afhankelijk van vochtigheid en temperatuur) en verslechtering van diëlektrische eigenschappen.

Stof, zand, zout

De mate van invloed van deze factoren hangt af van de aanwezigheid van wind. De volgende opties zijn beschikbaar:

• verslechtering van elektrische parameters: kwaliteit van contacten, weerstand tegen lekstromen;

• verstopping van ventilatoren;

• schurend effect op het oppervlak van isolatoren en vermindering van oppervlakteweerstand; • ophoping van geleidend stof op de HV-spoelen;

• geblokkeerde ventilatieopeningen.

Fijn stof is hygroscopisch, wat verder bijdraagt ​​aan de vorming van een geleidende laag op het oppervlak van de isolator.

Aanvaardbare concentratie

Voor transformatoren van het droge type die in stedelijke gebieden met industriële voorzieningen of druk verkeer werken, evenals in gebieden die niet beschermd zijn tegen stof (behalve die in de buurt van stofbronnen), moeten de volgende beperkingen in acht worden genomen:

• relatieve luchtvochtigheid, niet meer dan 90%;

• SO2-concentratie, niet meer dan 0,1 mg / m3;

• NOx-concentratie, niet meer dan 0,1 mg/m3;

• concentratie van stof en zand, niet meer dan 0,2 mg / m3;

• concentratie zeezout, niet meer dan 0,3 g / m3;

Opmerking: aanbevelingen worden gegeven in overeenstemming met IEC 60721.

Rekening houdend met deze beperkingen blijft de verwachte levensduur van dure transformatoren behouden, namelijk tientallen jaren.

Thermische omstandigheden van de transformator

De thermische bedrijfsmodus van de transformator is een van de belangrijkste factoren die de veroudering van de isolatie en daarmee de levensduur ervan beïnvloeden. Het wordt aanbevolen om de volgende voorwaarden in acht te nemen om voldoende koeling te garanderen, ongeacht de grootte van de kamer en de mate van bescherming van de droge transformator (behuizing). Deze aanbevelingen zijn ook van toepassing op andere soorten elektrische apparatuur.

Tractie

Het grote ruimtevolume boven de transformator zorgt voor een betere doorstroming van verwarmde lucht. Bovendien hangt de effectiviteit van ventilatie af van het vermogen om lucht uit het bovenste deel van de kamer te verwijderen. Om dit te doen, moet de inlaat zo laag mogelijk worden geplaatst en de uitlaat zo hoog mogelijk en aan de andere kant.

De locatie van de luchtinlaat (ventilator) boven de transformator voorkomt dat er warme lucht uit ontsnapt. Hierdoor kan de temperatuur van de transformator boven het toegestane niveau stijgen. In het beste geval werkt thermische beveiliging; in het ergste geval, als het ontbreekt, zal oververhitting en voortijdige veroudering van de isolatie optreden.

Vereisten voor de ruimte waar de droge transformator is geïnstalleerd

Afmetingen van de kamer

Het doel van effectieve ruimteventilatie is om alle warmte te verwijderen die wordt gegenereerd door elektrische apparatuur (transformatoren, motoren, verwarmingen, enz.).

Aangenomen wordt dat het apparaat in de normale modus vermogensverliezen P (kW) afgeeft.

Om het met ventilatie te verwijderen, moet u:

• koude luchtinlaatopening met een effectief oppervlak S (m2), gelegen in het onderste deel nabij de transformator (het effectieve oppervlak van de opening is het werkelijke oppervlak, minus alle interferenties - roosters, kleppen, enz.);

• een warmeluchtuitlaat met een effectief oppervlak S'(m2) boven aan de tegenoverliggende zijde, indien mogelijk boven de transformator, op een hoogte H (m) ten opzichte van de onderste opening.

Het gebied van de gaten wordt bepaald door de formules: S = (0,18 * P) / H, S '= 1,1 * S.

De ruimte boven de transformator moet tot aan het plafond vrij blijven, met uitzondering van aansluitingen.

Deze formules zijn van toepassing wanneer de apparatuur is geïnstalleerd op een hoogte tot 1000 m boven zeeniveau bij een gemiddelde jaartemperatuur van 20°C.

Als het onmogelijk is om de bovengenoemde openingen voor natuurlijke ventilatie van de kamer te voorzien, moet geforceerde ventilatie worden toegepast met behulp van de installatie:

• in de onderste opening - een toevoerventilator met capaciteit Q (m3 / s), bepaald door vermogensverliezen volgens de formule: Q = 0,1 * P;

• op de bovenste opening — afzuigventilator met capaciteit Q '(m3 / s), bepaald door de formule: Q' = 0,11 * P.

Als het gebied van slechts één van de gaten onvoldoende is, is het toegestaan ​​​​om de installatie van de ventilator alleen daarop te beperken.

Mate van bescherming

Hangt ervan af beschermingsgraad (IP) en de transparantie van het gaas op de kastwanden, kan het vereiste effectieve gebied van de ventilatieopeningen behoorlijk groot zijn. In een IP31-behuizing van een droge transformator is het oogperforatiegebied bijvoorbeeld 50%.

De aanwezigheid van andere apparatuur in de kamer. Als er andere apparatuur in de kamer is geïnstalleerd, moet het vermogen P bij het berekenen van de ventilatie de verliezen bij volledige belasting omvatten.

Fans van Transformer-fans

De installatie van ventilatortransformatorventilatoren vermindert op geen enkele manier de vereisten voor ventilatie van de kamer! Als de ventilatoren draaien, hebben ze ook koude lucht nodig om de kamer in te stromen en warme lucht om te ontsnappen.

Airconditioner rond de transformator

Stof

Stofophoping op de transformator verhindert een goede warmteafvoer, vooral in stoffige industrieën zoals cementindustrie. Regelmatig stofzuigen (niet blazen!) is vereist.

Atmosferische luchtvochtigheid

Vanuit het oogpunt van de ventilatie van de transformator en de mogelijkheid van oververhitting is luchtvochtigheid geen gevaarlijke factor. Bij het berekenen van de afmetingen van de ruimte en ventilatieopeningen moet echter rekening worden gehouden met de aanwezigheid van verwarmingselementen die condensvorming voorkomen.

Het kennen en naleven van bepaalde regels en voorzorgsmaatregelen om de transformator tijdens opslag en werking te beschermen tegen agressieve factoren van welk type dan ook, is de sleutel tot de betrouwbare werking van de transformator onder ontwerpbelastingen en gecontroleerde overbelastingen.