Сушка активной части в баке токами нулевой последовательности.

Этот метод заключается в том, что к одной из обмоток трехфазного трансформатора подводят пониженное однофазное переменное напряжение и обмотки соединяют так, чтобы возбуждаемые в стержнях магнитные потоки имели одинаковые значения и направления во всех стержнях. Замыкаясь через воздух, металлические детали и бак, они вызывают в них потери от вихревых токов, чем и создается нагрев.

При этом способе сушки, как и при индукционном, теплота идет от металлических частей через бумажную изоляцию к проводам, поэтому способ неэкономичен. Для трансформаторов I – II габаритов со схемой соединения «звезда-звезда» и номинальными напряжениями 6300 / 230 В напряжение (В), подводимое к обмотке НН U = 200 / , где РНОМ – номинальная мощность трансформатора, кВ·А. Необходимость подбора напряжения при других схемах соединения обмоток опытным путем, а также необходимость распайки обмоток при соединении одной из обмоток в треугольник или зигзаг – серьезные недостатки этого метода. Поэтому область применения его крайне ограничена.

Сушка методом индукционных потерь в стали бака – самый распространенный способ сушки активных частей трансформаторов.

Бак трансформатора утепляют, обматывают намагничивающей обмоткой. Она может быть однофазной (что вполне достаточно для трансформаторов I – II габаритов) или трехфазной. К обмотке подключают источник переменного тока от силовой сборки 220 или 380/220 В через двух- или трехполюсный автомат или рубильник.

При прохождении тока по обмотке в стальных стенках бака возбуждается магнитный поток, который, замыкаясь по периметру бака, вызывает в нем вихревые токи, нагревающие бак. Теплота от бака передается активной части.

Предварительными расчетами по формулам определяют количество витков намагничивающей обмотки, а при сушке в зависимости от фактической температуры изменяют количество витков. Для этого намагничивающая обмотка может быть выполнена с одним-двумя регулировочными ответвлениями (рис.45).

Сушку активной части можно производить как с маслом, так и без него, и в зависимости от этого механизм сушки действует по-разному. Масло является теплоносителем и одновременно гигроскопической средой, отбирающей влагу из изоляции. В масле целесообразно сушить активную часть с промасленными обмотками, т.е. при ремонте без замены обмоток. Новые обмотки сушат без масла.

Для ускорения сушки предусматривают принудительную циркуляцию воздуха в полости бака, для чего на одном из отверстий в крышке бака устанавливают вытяжной вентилятор, включаемый периодически.

Температуру изоляции на разных высотах обмоток, верхнего и нижнего ярма, стенки бака и воздуха в верхней части бака контролируют термопарами. Температура изоляции поддерживается в пределах 95-105⁰С, а стенок бака в пределах 110-130⁰С.

В начале сушки, после того как температура обмоток достигнет 85-100⁰С, в баке создают вакуум 200 мм р. ст. (27 кПа) для удаления паров из бака. В дальнейшем вакуум уменьшают и к окончанию сушки доводят до предельно допустимого для данной конструкции. Обычный диапазон рабочего вакуума 40-50 кПа.

В процессе сушки измеряются температуры и сопротивления изоляции. В начале сушки измерения проводят каждые 4 ч, а к окончанию сушки – каждый час. Параметры записывают в журнал сушки.

Сушка заканчивается, когда установившееся значение сопротивления изоляции, соответствующее нормам, продолжает оставаться неизменным в течение 6 ч. После этого отключают индукционную обмотку, дают остыть активной части до 60-70⁰С, уплотняют все отверстия нижней части бака, и заливают активную часть в баке сухим трансформаторным маслом.

Расчет параметров индукционной обмотки ведут следующим образом.

Мощность индукционной обмотки нагрева, кВт

Р_ОБ = Δр l h , где

Δр – удельный расход мощности, кВт / м², определяемый по табл. 3.1;

l - периметр бака, м;

h - высота бака, м.

Число витков намагничивающей обмотки при питании однофазным током частотой 50 Гц

w = AU / l,где

А – коэффициент, зависящий от удельного расхода мощности, определяемый по табл. 3.2;

U – напряжение питания обмотки намагничивания;

l - периметр бака трансформатора, м.

Ток о обмотке, А

I = , где

Р_ОБ – мощность обмотки нагрева бака, кВт;

U - напряжение питания, В;

cosφ – выбирают равным 0,5 – 0,6.

Сечение провода намагничивающей обмотки, мм²,

S = I / j , где

I - ток в обмотке, А;

j - допустимая плотность тока, А / мм².

Для медных неизолированных проводов j = 6 А / мм².

Для алюминиевых неизолированных проводов j = 5 А / мм².

Для изолированных проводов j = 2 ÷2,5 А / мм².