Sistemas de refrigeración de transformadores de potencia
Funcionamiento normal a largo plazo sin problemas transformadores de poder sujeto a control y cumplimiento de los límites permisibles de varios parámetros, uno de los cuales es el régimen de temperatura. El cumplimiento del régimen de temperatura dentro de los límites establecidos para un determinado tipo de transformador se garantiza mediante sistemas de refrigeración especialmente previstos. Considere qué sistemas de enfriamiento son para los transformadores de potencia.
Refrigeración tipo C, SG, SZ, SD
La letra C en la marca indica esto transformador de potencia seco — es decir, no prevé el uso de aceite de transformador para refrigeración. En este caso, los devanados y el núcleo magnético del transformador se enfrían por circulación de aire natural. Hay modificaciones de este sistema de enfriamiento: SG — diseño hermético, SZ — carcasa protectora.
Es posible la presencia de circulación de aire forzado en la carcasa del transformador: este es el enfriamiento del sistema LED.
Los sistemas de refrigeración C y sus modificaciones se caracterizan por su baja eficiencia, por lo que se utilizan en transformadores de baja potencia, por regla general, hasta 1,6 MV * A de tensión clase 6 y 10 kV.
Los sensores de temperatura se instalan en los transformadores de este sistema de enfriamiento para controlar la temperatura de cada fase del transformador.
Sistema de refrigeración M
Los transformadores más potentes requieren un sistema de refrigeración más eficiente: aceite. El aceite proporciona una eliminación de calor más eficiente de los devanados y del sistema magnético del transformador, proporcionando un enfriamiento uniforme.
El sistema de refrigeración M asegura la circulación natural del aceite en el tanque del transformador. El calor del aceite se transfiere al tanque del transformador, que es enfriado por el aire ambiente. Este sistema de enfriamiento no proporciona circulación de aire forzado.
Para una refrigeración más eficiente de la cuba del transformador se instalan radiadores formados por aletas o tubos por los que circula el aceite.
El sistema de enfriamiento M se utiliza para transformadores de potencia con potencia nominal de hasta 16 MV * A. La ausencia de dispositivos adicionales en el diseño de transformadores de este sistema de enfriamiento simplifica su operación.
El personal de mantenimiento sólo necesita comprobar el nivel de aceite y la temperatura de sus capas superiores. El nivel de aceite debe corresponder aproximadamente a la temperatura ambiente diaria promedio, teniendo en cuenta la carga del transformador (esto se aplica a todos los tipos de refrigeración). La temperatura de las capas superiores de aceite de los transformadores enfriados M y D no debe exceder los 95 grados.
La siguiente figura muestra un transformador trifásico de dos devanados con enfriamiento de aceite natural (con circulación de aceite natural) de la serie TM-250 / 6-10-66 con una capacidad de 250 kVA, diseñado para la conversión de energía trifásica alterna. corriente con un voltaje de 6 — 10 kV del lado VN, lado NN 0.23; 0,40; 0,69 kV para instalación interior y exterior.
Serie Power TM-250 / 6-10 con filtro termosifón para purificación continua de aceite: 1 rollo; 2 — perno de puesta a tierra; 3 — tanque; 4 — enfriadores de radiador desmontables; 5 — tapa; 6 — secador de aire silicogel; 7 — expansor con indicador de aceite; 8 — las conclusiones BH; 9 — conclusiones LV; 10 — termómetro de mercurio; 11 — tapón para llenado y muestreo de aceite; 12 — interruptor; 13 — fusible dañado; 14 — Filtro purificador termosifón para aceite continuo.
Refrigeración tipo D
Sistema de refrigeración del transformador D: con purga y circulación de aceite natural. Los transformadores de este sistema de enfriamiento por diseño tienen ventiladores montados en radiadores con bisagras a través de los cuales circula el aceite del transformador.
La purga del transformador de este sistema de enfriamiento se activa cuando la temperatura de la capa superior del aceite del transformador alcanza los 55 grados o más, o cuando se alcanza la carga nominal del transformador, independientemente de la temperatura del aceite. El sistema de refrigeración D es más eficiente y se utiliza para transformadores de 16-80 MV * A.
Sistemas de refrigeración CC, NDC
El sistema de refrigeración de corriente continua se diferencia del sistema D por la presencia de circulación forzada de aceite. Los ventiladores, como en el sistema D, enfrían los tubos del radiador.El aceite del transformador circula continuamente a través de los tubos del radiador, que es bombeado por bombas eléctricas integradas en las líneas de aceite del tanque del transformador.
La rápida circulación de aceite a través de los radiadores y su flujo de aire aseguran una alta transferencia de calor. Gracias a este sistema de refrigeración, las dimensiones del transformador de potencia (autotransformador) se reducen significativamente y su potencia nominal aumenta hasta los límites de 63-160 MV * A.
La circulación forzada de aceite hace posible desviarse del diseño tradicional del transformador: el tanque del transformador y el enfriador pueden estar separados, conectados entre sí por líneas de aceite.
A diferencia del enfriamiento de tipo D, los ventiladores de enfriamiento de CC siempre deben operarse junto con bombas de circulación forzada de aceite. En caso de que se apague uno de los sistemas de enfriamiento, el transformador no puede funcionar.
NDC se diferencia del enfriamiento DC en la presencia de un flujo direccional de aceite, lo que permite aumentar la eficiencia de enfriamiento y, en consecuencia, aumentar la potencia del transformador sin cambiar su tamaño.
Sistemas de refrigeración Ts, NTs
Los transformadores y autotransformadores con una capacidad de 160 MV * A están equipados con sistemas de enfriamiento tipo T. Este es enfriamiento por agua y aceite; no solo el aceite sino también el agua circula a través de los radiadores del transformador.
El agua es forzada a circular por los conductos del dispositivo de refrigeración, entre los cuales, a su vez, circula el aceite del transformador.Antes de ingresar al enfriador, se instalan sensores de temperatura especiales para controlar la temperatura del aceite en circulación, que no debe exceder los 70 grados.
Los dispositivos de circulación forzada de aceite y agua deben estar siempre en funcionamiento, independientemente de la temperatura y la carga, deben encenderse automáticamente simultáneamente con el suministro de voltaje al transformador (autotransformador).
En presencia de varios dispositivos de enfriamiento estructuralmente, el número de su operación simultánea está determinado por el tamaño de la carga y la temperatura del medio de enfriamiento: el aceite del transformador.
Este sistema de enfriamiento es uno de los sistemas más eficientes, pero su principal desventaja es la complejidad de diseño y operación.
Para transformadores (autotransformadores) con una capacidad de 630 MV * A, se utiliza un sistema de enfriamiento de aceite por agua más eficiente con flujo de aceite dirigido: NC.
Refrigeración de transformadores en cámaras cerradas
En las cámaras cerradas, centros de transformación cerrados, donde se ubican los transformadores de potencia, se debe prever un sistema de ventilación que asegure el normal funcionamiento de los transformadores en todos los modos normalizados.
La sala en la que se encuentra el transformador de potencia debe diseñarse de tal manera que durante la operación el transformador no se sobrecaliente, lo cual está garantizado si hay suficiente espacio interno en la sala, así como un sistema de ventilación eficaz.
Se presta especial atención a los transformadores del sistema de refrigeración C, que son enfriados por circulación de aire natural.En las cámaras de este tipo de transformadores se instala ventilación forzada, la cual hace circular el aire para una refrigeración más eficiente.