Secado de transformadores
En condiciones de operación, los métodos más económicos y convenientes para secar transformadores se han generalizado: inducción y secuencia cero. El secado se puede realizar a cualquier temperatura ambiente, pero con el aceite drenado del tanque.
Para el secado por inducción (Fig. 1), la bobina (2) se enrolla con un cable aislado en el tanque del transformador (1). Para lograr una distribución más uniforme de la temperatura dentro del tanque, la bobina de magnetización se enrolla a un 40-60 % de la altura del tanque (desde la parte inferior), y las vueltas se ubican más densamente en la parte inferior que en la parte superior.
El cálculo del devanado se realiza de la siguiente manera.
Número de vueltas ω = UA / l, donde U es la tensión de alimentación, V, l — perímetro del tanque, m, A — coeficiente que depende de las pérdidas específicas, m / V.
Arroz. 1. Esquema de secado del transformador con pérdidas en el tanque
El valor del coeficiente A para diferentes pérdidas de potencia específicas.
ΔP À ΔP À 0,75 2,33 1,4 1,74 0,8 2,26 1,6 1,65 0,9 2,12 1,8 1,59 1,0 2,02 2,0 1 ,54 1,1 1,92 2,5 1,42 1,2 1,84 3,0 1. 34
El factor de pérdida específico está determinado por la fórmula
ΔP = kT(F / Jo) (θ-θo),
donde кT es el coeficiente de transferencia de calor (para un tanque aislado кt = 5, para no aislado k = 12 kW / m2x ° С), F — área del tanque del transformador, m2, Fо — área del tanque ocupado por el devanado, m2, θ — temperatura de calentamiento del tanque (generalmente 105 ° C), θо — temperatura ambiente, ° С.
Usando ΔP se determina la corriente en la bobina
I = ΔPFO/ (Ucosφ)
Para transformadores con tanque nervado cosφ = 0,3, y para transformadores con tanque liso y tubular cosφ = 0,5 — 0,7.
Conociendo la corriente, la sección transversal del cable se selecciona de las tablas. La temperatura del transformador se puede ajustar cambiando el voltaje suministrado, cambiando el número de vueltas de bobinado o apagando intermitentemente.
Cuando se seca con corrientes de secuencia cero, la bobina de magnetización es uno de los devanados del transformador conectado de acuerdo con el esquema de secuencia cero.
Los transformadores que se utilizan con mayor frecuencia en funcionamiento tienen un duodécimo grupo de conexiones de bobinado. En este caso, es conveniente utilizar una bobina de baja tensión que tenga un punto cero derivado (Fig. 2).
Arroz. 2… Circuito de secado de transformadores con corrientes homopolares
Cuando el transformador es secado por corrientes homopolares, el calentamiento se debe a la disipación de potencia en la bobina de magnetización, en el acero del circuito magnético, en sus partes estructurales y en el depósito.
Los parámetros de secado se pueden determinar de la siguiente manera. Potencia consumida por la bobina de magnetización
Po = ΔFP,
donde ΔР — consumo de energía específico, kW / m2, F — área del tanque, m2.
Para un transformador sin protección térmica, cuyo secado se realiza a una temperatura de 100 - 110 ° C, puede tomar ΔР = 0,65 - 0,9 kW / m2.
El voltaje aplicado cuando la bobina de magnetización está conectada en estrella
Uo = √(POZo / 3cosφ),
donde Zo es la impedancia de secuencia cero de la fase del devanado (se puede determinar empíricamente), cosφ = 0,2 — 0,7.
La corriente de fase de secado del transformador, requerida para la selección de medidores y la sección transversal de los cables de alimentación, está determinada por la expresión
Io = Aznom√(10/Snom),
donde Snom — potencia nominal del transformador.
El secado del transformador con corrientes homopolares se caracteriza por un consumo de energía y un tiempo de secado significativamente menores (hasta un 40 %) en comparación con el método de inducción. La desventaja de este método es la necesidad de tener una fuente de alimentación con un voltaje no estándar. Muy a menudo, se utiliza un transformador de soldadura para este propósito.