4. TRANSFORMATORY 190
Tablica 4.8. Typowe spolykane przyrosty temperatury i stale czasowe transformatorów olejowych
^^ Przyrosty temperatur}' i stałe czasowe Rodzaj transformatora olejowego |
Uzwojenie — olej |
Olej czynnik chłodzący |
Olej średni -olej gorący AS “C | ||
AS, . °C |
V. min |
°C |
h | ||
Rozdzielcze, ONAN |
14-22 |
10-:- 15 |
47-51 |
2+3 |
11 |
Sieciowe 110 kV, ONAN |
12-25 |
8-12 |
50-55 |
1.4-2 |
10 |
Sieciowe, OFAF |
22 — 25 |
13-r 20 |
45 |
2 + 2,5 |
8 |
Sieciowe i blokowe, ODAF |
17-23 |
5-8 |
27 |
ok. 1 |
2 |
Blokowe. OFWF |
28-32 |
10-14 |
25 |
ok. 1,5 |
8 |
Tablica 4.9. Dopuszczalne przyrosty temperatury transformatorów olejowych, wg PN-IEC 76-2 [4.34]
F.lcment transformatora |
Sposób pomiaru |
Dopuszczalny przyrost temperatury względem czynnika chłodzącego, "C |
Uzwojenia |
oporowy |
65 — obieg oleju naturalny lub wymuszony niekierowany 70 obieg oleju wymuszony kierowany |
Olej w górnej warstwie |
termometrowy |
60 — kadź z konserwatorem lub hermetyzowana |
Rdzeń, ekrany, części konstrukcyjne |
termometrowy |
temperatura nic powinna przekraczać wartości, przy której mogłoby nastąpić uszkodzenie rdzenia lub innych części |
Tablica 4.10. Dopuszczalne przyrosty temperatury transformatorów suchych, wg PN-IEC 726 [4.10]
Element transformatora |
Sposób pomiaru |
Maksymalna trwale dopuszczalna temperatura izolacji °C |
Dopuszczalny przyrost temperatury °C |
105 (A) |
60 | ||
120 (E) |
75 | ||
Uzwojenia |
oporowy |
130 (B) |
80 |
155 (10 |
100 | ||
180 (H) |
125 | ||
220 <C) |
150 | ||
Rdzeń i inne części | |||
a) stykające się z uzwojeniami |
teromomc- |
a) jak dla uzwojeń | |
b) nic stykające się z uzwojeniami |
trowy |
b) temperatura punktów gorących poni- | |
żej granicy zagrożenia lub uszkodzę- | |||
nia |
Współczynniki przejmowania ciepła przez olej są następujące:
— powierzchnie pionowe, ruch laminarny — 100 W/(m2 • K);
— powierzchnie poziome, ruch laminarny — 50 W/(m2 ■ K);
— powierzchnie omywane w obiegu wymuszonym — 200 W/(m2K).
Współczynniki przejmowania ciepła przez powietrze z gładkich powierzchni suchych
bez efektu kominowego—konwekcji ak i promieniowania ap — w normalnych warunkach otoczenia oraz przy różnicy temperatur ok. 50°C są w przybliżeniu jednakowe; a więc txk « a « 6,7 W/(m2 ■ K). Podmuch może zwiększyć współczynnik ak przeszło dwukrotnie.
tensywność chłodzenia należy zwiększać przy wzroście mocy znamionowej po to, aby 'trzymać dopuszczalne przyrosty temperatury. W małych jednostkach rozdzielczych U siarczy kadź gładka, w większych daje się kadź falistą z coraz głębszymi falami. W dużych transformatorach stosuje się radiatory, sztuczny podmuch, wymuszony obieg oleju chłodzenie wodne oraz ażurową budowę uzwojeń. Największe jednostki mają wymuszony kierowany obieg oleju w uzwojeniach oraz osobne baterie radiatorów z wentylatorami lub chłodnice olejowo-powietrzne lub olejowo-wodne.
Sposób chłodzenia oznacza się za pomocą symbolu składającego się z czterech liter, a w przypadku transformatorów suchych bez obudowy lub z obudową przewietrzaną — z dwóch liter.
Pierwsza litera oznacza czynnik chłodzący uzwojenia, druga — sposób wprawiania w ruch czynnika chłodzącego uzwojenia, trzecia — zewnętrzny czynnik chłodzący, czwarta — sposób wprawiania w ruch zewnętrznego czynnika chłodzącego (tabl. 4.11).
Tablica 4.11. Oznaczenie literowe rodzaju czynnika chłodzącego i sposobu wprawienia go w ruch, wg PN-IEC 76-2 [434]
Rodzaj czynnika chłodzącego |
A — chłodzenie powiclrzne O chłodzenie olejem mineralnym lub cieczą syntetyczną o temp. zapłonu < 300°C K chłodzenie cieczą syntetyczną o temp. zapłonu wyższej niż 300’C L — chłodzenie cieczą syntetyczną niepalną o niemierzalnej temp. zapłonu W chłodzenie wodą |
Sposób wprawienia w ruch czynnika chłodzącego |
N — chłodzenie naturalne F chłodzenie wymuszone przez sztuczne wprawienie w ruch czynnika chłodzącego D chłodzenie wymuszone kierowane, gdy określona część strumienia oleju w obiegu wymuszonym jest kierowana do uzwojeń |
Jeżeli transformator jest przewidziany do kilku sposobów chłodzenia, to ich oznaczenia oddziela się ukośną kreską.
Przykłady oznaczenia sposobu chłodzenia:
— transformator olejowy z chłodzeniem powietrznym naturalnym i — alternatywnie — z chłodzeniem powietrznym wymuszonym: ONAN/ONAF;
— transformator olejowy z wymuszonym obiegiem oleju i wymuszonym chłodzeniem wodnym: OFWF;
— transformator suchy z obudową nieprzewietrzaną i z naturalnym chłodzeniem powietrznym wewnątrz i zewnątrz obudowy: ANAN;
— transformator suchy bez obudowy lub z obudową przewietrzaną i z naturalnym chłodzeniem powietrznym: AN.
Prąd obciążenia transformatora może zmieniać się, osiągając również wartość większą od znamionowej, tak jednak, aby wypadkowe starzenie cieplne izolacji w punkcie gorącym w ciągu 24-godzinnego cyklu zmian obciążenia nie przekroczyło starzenia przy stałej temperaturze równej temperaturze krytycznej.
W normie [4.32] przyjęto dla materiałów stosowanych w Polsce temperaturę krytyczną 98'C, dającą trwałość izolacji równą 25 lat. Zmiana temperatury o AS = 6°C powoduje dwukrotną zmianę szybkości starzenia. Przykładowo 8 godzin w temperaturze