Máy biến áp khô hiện đại và các yếu tố bên ngoài tích cực

Máy biến áp khô hiện đại được phân biệt bởi độ tin cậy khá cao khi vận hành, nhưng cũng giống như các thiết bị điện khác, các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến tuổi thọ của chúng.

Các yếu tố môi trường tích cực

Xem xét các yếu tố bên ngoài tích cực, do đó có thể xảy ra hư hỏng và hỏng máy biến áp.

Máy biến áp khô phải chịu nhiều tác động hóa học và vật lý khác nhau, tùy thuộc vào chất lượng của môi trường. Những mối nguy hiểm tiềm tàng như sau:

• độ ẩm;

• ô nhiễm vật lý và hóa học;

• gió.

Bảo quản máy biến áp khô

Trong quá trình bảo quản, nhiệt độ của máy biến áp bằng nhiệt độ môi trường. Trong thời gian này, lớp cách điện của nó tiếp xúc với hơi ẩm: xâm nhập vào lớp cách điện và ngưng tụ trên bề mặt, có thể gây phóng điện ("chồng chéo") khi đặt điện áp. Vì lý do này, nên bảo quản máy biến áp khô ở độ ẩm tương đối không cao hơn 90% và đảm bảo rằng không có hơi nước ngưng tụ trước khi sử dụng.

Vận hành máy biến áp khô

Máy biến áp khô trong quá trình vận hành có thể chịu nhiều tác động tích cực khác nhau.

Độ ẩm cao

Mặc dù nhiệt độ hoạt động của cuộn dây cao hơn nhiệt độ môi trường, nhưng độ ẩm rất cao có thể khiến hơi ẩm xâm nhập vào vật liệu cuộn dây và làm giảm tính chất cách điện.

bụi dẫn điện

Trường tĩnh điện thu hút các hạt bụi lắng đọng trên bề mặt của cuộn dây HV. Điều này làm giảm khả năng chống dòng rò bề mặt, làm tăng khả năng chồng lấp cách điện máy biến áp.

Hydrocacbon dễ bay hơi: hơi dầu, v.v.

Hơi hydrocacbon bị hút tĩnh điện có thể lắng đọng trên bề mặt của cuộn dây. Sau đó, dưới tác động của nhiệt độ, hydrocacbon có thể bị biến đổi về mặt hóa học để tạo thành chất bán dẫn hoặc chất lắng đọng dẫn điện. Điều này có thể khiến lớp cách điện đóng lại hoặc phá vỡ sự phân bố điện trường trên bề mặt, góp phần tích tụ bụi dẫn điện.

Ô nhiễm hóa chất

Một số chất gây ăn mòn vật liệu cách điện (tốc độ của nó phụ thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ) và làm giảm tính chất điện môi.

Bụi, cát, muối

Mức độ ảnh hưởng của các yếu tố này phụ thuộc vào sự hiện diện của gió. Lựa chọn tiếp theo đã khả thi:

• suy giảm các thông số điện: chất lượng tiếp điểm, khả năng chống dòng rò;

• tắc nghẽn máy thở;

• hiệu ứng mài mòn trên bề mặt của chất cách điện và giảm điện trở bề mặt; • tích tụ bụi dẫn điện trên cuộn dây HV;

• lỗ thông hơi bị chặn.

Bụi mịn hút ẩm, điều này càng góp phần hình thành lớp dẫn điện trên bề mặt chất cách điện.

Nồng độ chấp nhận được

Đối với máy biến áp kiểu khô vận hành ở khu vực đô thị có cơ sở công nghiệp hoặc giao thông đông đúc, cũng như ở những khu vực không được bảo vệ khỏi bụi (ngoại trừ những khu vực gần nguồn bụi), cần tuân thủ các hạn chế sau:

• độ ẩm không khí tương đối, không quá 90%;

• nồng độ SO2, không quá 0,1 mg/m3;

• nồng độ NOx, không quá 0,1 mg/m3;

• nồng độ bụi, cát không lớn hơn 0,2 mg/m3;

• nồng độ muối biển không quá 0,3 g/m3;

Lưu ý: Các khuyến nghị được đưa ra theo IEC 60721.

Có tính đến những hạn chế này, tuổi thọ dự kiến ​​​​của máy biến áp đắt tiền được bảo toàn, kéo dài hàng chục năm.

Điều kiện nhiệt của máy biến áp

Chế độ vận hành nhiệt của máy biến áp là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự lão hóa của lớp cách điện và do đó, tuổi thọ hoạt động của nó. Nên tuân thủ các điều kiện sau để đảm bảo làm mát đầy đủ, bất kể kích thước của căn phòng và mức độ bảo vệ của máy biến áp kiểu khô (vỏ bọc). Những khuyến nghị này cũng áp dụng cho các loại thiết bị điện khác.

lực kéo

Thể tích không gian lớn phía trên máy biến áp tạo điều kiện cho luồng khí nóng lưu thông tốt hơn. Ngoài ra, hiệu quả của thông gió phụ thuộc vào khả năng loại bỏ không khí từ phần trên của căn phòng. Để làm điều này, đầu vào phải được đặt càng thấp càng tốt và ống xả càng cao càng tốt và ở phía đối diện.

Vị trí của cửa hút gió (quạt) phía trên máy biến áp ngăn không khí nóng thoát ra khỏi nó. Điều này có thể khiến nhiệt độ của máy biến áp tăng cao trên mức cho phép. Tốt nhất, bảo vệ nhiệt sẽ hoạt động; trong trường hợp xấu nhất, nếu thiếu nó, lớp cách điện sẽ bị quá nhiệt và lão hóa sớm.

Yêu cầu đối với phòng lắp đặt máy biến áp khô

kích thước phòng

Mục đích của việc thông gió phòng hiệu quả là loại bỏ tất cả nhiệt do các thiết bị điện (máy biến áp, động cơ, máy sưởi, v.v.) tạo ra.

Giả sử rằng ở chế độ bình thường, thiết bị phát ra tổn thất điện năng P (kW).

Để loại bỏ nó bằng thông gió, bạn phải:

• lỗ hút khí lạnh có diện tích hiệu dụng S (m2), nằm ở phần dưới gần máy biến áp (diện tích hiệu dụng của lỗ mở là diện tích thực của nó, trừ đi tất cả các nhiễu - lưới, van, v.v.);

• một lỗ thoát khí nóng có diện tích hiệu dụng S '(m2) nằm phía trên ở phía đối diện, nếu có thể phía trên máy biến áp, ở độ cao H (m) so với lỗ mở phía dưới.

Diện tích của các lỗ được xác định theo các công thức: S = (0,18 * P) / H, S ' = 1,1 * S.

Không gian phía trên máy biến áp phải trống cho đến trần nhà, ngoại trừ các kết nối.

Các công thức này được áp dụng khi thiết bị được lắp đặt ở độ cao lên tới 1000 m so với mực nước biển ở nhiệt độ trung bình hàng năm là 20°C.

Nếu không thể cung cấp các khu vực mở nói trên để thông gió tự nhiên cho căn phòng, thì phải áp dụng thông gió cưỡng bức bằng cách lắp đặt:

• ở cửa dưới - một quạt cung cấp có công suất Q (m3 / s), được xác định bởi tổn thất điện năng theo công thức: Q = 0,1 * P;

• ở cửa trên - quạt hút có công suất Q '(m3 / s), được xác định theo công thức: Q' = 0,11 * P.

Nếu diện tích của chỉ một trong các lỗ là không đủ, thì chỉ được phép giới hạn việc lắp đặt quạt trên đó.

Mức độ bảo vệ

phụ thuộc mức độ bảo vệ (IP) và độ trong suốt của lưới trên thành thùng, diện tích hiệu quả cần thiết của lỗ thông hơi có thể khá lớn. Ví dụ, trong vỏ bọc IP31 của máy biến áp khô, diện tích mắt thủng là 50%.

Sự hiện diện của các thiết bị khác trong phòng. Nếu các thiết bị khác được lắp đặt trong phòng, khi tính toán thông gió, công suất P phải bao gồm tổn thất của nó khi đầy tải.

Quạt máy biến áp

Việc lắp đặt quạt máy biến áp không hề làm giảm yêu cầu thông gió cho căn phòng! Khi quạt chạy, chúng cũng cần luồng khí lạnh tràn vào phòng và luồng khí nóng thoát ra ngoài.

Điều hòa xung quanh máy biến áp

Bụi

Bụi tích tụ trên máy biến áp ngăn cản quá trình tản nhiệt thích hợp.Điều này đặc biệt đúng đối với các ngành công nghiệp nhiều bụi như xi măng. Cần hút bụi thường xuyên (không thổi!).

độ ẩm khí quyển

Từ quan điểm thông gió của máy biến áp và khả năng quá nhiệt của nó, độ ẩm không khí không phải là một yếu tố nguy hiểm. Tuy nhiên, khi tính toán kích thước của căn phòng và các lỗ thông gió, cần tính đến sự hiện diện của các bộ phận làm nóng ngăn chặn sự hình thành ngưng tụ.

Biết và tuân thủ các quy tắc và biện pháp phòng ngừa nhất định để bảo vệ máy biến áp trong quá trình bảo quản và vận hành khỏi bất kỳ loại yếu tố xâm thực nào là chìa khóa cho hoạt động tin cậy của máy biến áp trong các điều kiện tải thiết kế và quá tải được kiểm soát.