Установка для трансцилляторного охлаждения масляного трансформатора элегазом

Полезная модель относится к области электротехники и энергетики и предназначена для охлаждения силовых масляных трансформаторов.
Из существующего уровня техники известна установка для охлаждения масляного трансформатора [Хисматуллин А.С, Баширов М.Г., Хуснутдинова И.Г. Применение барботажа в системе охлаждения силовых трансформаторов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья, 2014. №3. С. 29-32 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=22660330]. Данная установка содержит емкость, заполненную элегазом, компрессор, источник электрической энергии, питающий компрессор, трубки с равномерно расположенными на них клапанами-распределителями, находящиеся в нижней части бака, бак-расширитель, фильтры тонкой и грубой очистки. Для охлаждения масла в трансформаторе используется барботаж элегаза.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является Установка для охлаждения масляного трансформатора (патент №167206, опубл. 27.12.2016). Установка для охлаждения масляного трансформатора содержит последовательно соединенные трубками емкость, заполненную элегазом, компрессор, подключенный к источнику электрической энергии, бак с минеральным маслом, трубки с равномерно расположенными на них клапанами-распределителями, размещенные в нижней части бака, бак-расширитель, фильтры грубой и тонкой очистки, холодильник (термоэлектрический модуль), датчик температуры, размещенный непосредственно в зоне расположения обмотки трансформатора, блок управления, вход которого подключен к выходу датчика температуры, а выходы подключены к управляющим входам компрессора и холодильника.
2
4
Недостатками данного технического решения является низкая эксплуатационная надежность, а именно неконтролируемое давление элегаза в баке и возможность возникновения коронирующего разряда на месте входа элегаза в бак из-за близкого расположения обмоток трансформатора, которые создают электрическое поле, под действием которых элегаз разлагается, образуя в своей среде низшие фториды (SF, SF), вредно действующие на конструкционные материалы и опасных для здоровья людей.
Задачей полезной модели является разработка новой установки для трансцилляторного охлаждения масляного трансформатора элегазом с достижением следующего технического результата: повышение эксплуатационной безопасности установки за счет предотвращения появления коронирующего заряда и контроля давления элегаза в баке трансформатора.
Поставленная задача решается тем, что в установке для трансцилляторного охлаждения масляного трансформатора, содержащей последовательно соединенные емкость, заполненную элегазом, компрессор, подключенный к источнику электрической энергии, бак с минеральным маслом, трубки с равномерно расположенными на них клапанами-распределителями, бак-расширитель, фильтр грубой очистки и абсорбер, холодильник, подключенный к блоку управления, датчик температуры, размещенный непосредственно в зоне обмотки трансформатора, блок управления, вход которого подключен к выходу датчика температуры, а выходы подключены к управляющим входам компрессора и холодильника, согласно полезной модели трубки с равномерно расположенными на них клапанами-распределителями расположены в верхней части бака, кроме того в верхней части бака установлен сигнализатор давления, выход которого подключен к блоку управления. При этом бак трансформатора имеет такой размер, что обмотки трансформатора доходят до 2/3 высоты бака.
Сущность полезной модели представлена на фигуре.
Установка для трансцилляторного охлаждения масляного трансформатора содержит последовательно соединенные трубками емкость 1, заполненную элегазом, компрессор 2, подключенный к источнику электрической энергии, бак 3 с минеральным маслом 4, трубки с равномерно расположенными на них клапанами-распределителями 5, бак-расширитель 6, фильтр 7 грубой очистки, абсорбер 8, холодильник 9 (термоэлектрический модуль), датчик 10 температуры, размещенный непосредственно в зоне расположения обмотки 11 трансформатора, блок 12 управления, входы которого подключены к выходу датчика 10 температуры и сигнализатору 13 уровня, расположенному в верхней части бака, а выходы подключены к управляющим входам компрессора 2 и холодильника 9.
Из емкости 1 элегаз компрессором 2 подается в бак 3 по трубкам через клапаны-распределители 5. Т.к. обмотка 11 доходит только до 2/3 высоты бака, то при расположении трубок с клапанами сверху не происходит взаимодействия элегазовых пузырьков с обмоткой 11. Таким образом можно избежать возникновения коронирующего разряда. При всплывании элегазовых пузырьков в масле возникает трансцилляторный перенос, и теплообмен нагревающегося масла в трансформаторе будет осуществляться за счет циркуляции барботируемого элегаза через пространство бака, заполненного маслом. Циркулирующее трансформаторное масло осуществляет теплосъем с обмоток 11 трансформатора. Элегазовые пузырьки, всплывая в трансформаторном масле 4, уносят с собой частички масла, которые последовательно отделяются от элегаза в баке-расширителе 6, в фильтре 7 грубой очистке и в абсорбере 8 остатки масла впитываются абсорбентами. Затем элегаз охлаждается в холодильнике 9 и попадает обратно в емкость 1 с элегазом. Непосредственно в зоне расположения обмотки 11 трансформатора установлен датчик 10 температуры, выход которого подключен к входу блока 12 управления. При нагревании обмоток 11 трансформатора выше установленного значения, блок 12 управления выдает сигналы включения на управляющие входы компрессора 2 и холодильника 9, при снижении температуры обмоток 11 трансформатора ниже заданного значения, блок 12 управления подает сигналы отключения на управляющие входы компрессора 2 и холодильника 9. При давлении, превышающем максимально допустимое значение, сигнализатор уровня 13 выдает сигнал на блок 12 управления, который выдает сигнал выключения на управляющие входы компрессора. Таким образом, применение сигнализатора давления предотвращает взрыв трансформатора из-за повышенного давления.
Преимущество предлагаемой установки в том, что она обеспечивает повышенную безопасность применения по сравнению с используемыми аналогами, а именно предотвращает появление коронирующего разряда, за счет установки клапанов распределителей в верхней части бака и контроля давления элегаза, поступающего в трансформаторный бак.