15. Перечислите способы сушки изоляции обмоток трансформаторов. Охарактеризуйте перечисленные способы.

При транспортировании, хранении и монтаже трансформатора, а также в результате нарушения их правил, измеренные характеристики изоляции могут свидетельствовать о неудовлетворительном ее состоянии. В этом случае, требуется технологическая обработка изоляции и, в частности, сушка.

Ниже приводится краткое описание методов сушки изоляции перед вводом трансформаторов в эксплуатацию.

Циркуляция горячего сухого масла

Масло, нагретое до 80—85 °С, циркулирует через осушительную установку (вакуум-дегазоционную) для сушки и фильтрации. Механизм сушки: диффузия влаги из наружных слоев в относительно сухое масло, и последующее ее удаление из масла в масло-сушительной установке. Теоретически, изоляция может быть высушена до 1 — 1,5% (в зависимости от растворимости воды в данном масле), если: средняя температура масла — 70—75 °С, приняты меры для ее выравнивания интенсивным перемешиванием и влагосодержание масла в баке менее 10 г/т. Эффективность метода значительно уменьшается со снижением температуры масла в баке.

Метод холодного вакуума

Нагрев трансформатора осуществляется во время вакуумирования при остаточном давлении 0,05—0,1 мм рт. ст., при этом изоляция должна иметь температуру не ниже 20 °С. Метод требует применения специальной ловушки для вымораживания водяных паров, чтобы повысить эффективность работы вакуумных насосов и создать дополнительное диффузионное извлечение водяных паров из бака. Сушка может быть закончена, когда выделение воды в ловушке достигнет 3—5 г/ч на тонну изоляции. Согласно кривым равновесного влагосодержания, для достижения влагосодержания твердой изоляции 0,5 % вакуум должен быть не хуже 0,1 мм рт. ст., а температура не ниже 30 °С.

Термовакуумная диффузия

По данной технологии производится подсушка изоляции трансформаторов классов напряжения 110—750 кВ.

Трансформатор нагревается до температуры 80—85 °С и надежного прогрева изоляции одним из двух методов:

• циркуляцией горячего масла, или

• циркуляцией тока в обмотках.

Затем масло сливается под вакуумом, и трансформатор подвергается вакуумированию длительностью до 48 часов при остаточном давлении, соответствующем влагосодержанию по равновесному состоянию влаги, и до прекращения выделения воды в конденсационной колонне. Результаты считаются удовлетворительными, если влагосодержание образцов толщиной 1 мм не превышает 1 %.

Метод разбрызгивания масла

Трансформатор нагревается разбрызгиванием масла (рис 2) до температуры, около 100°С, при остаточном давлении менее 5 мм рт. ст. (рис. 3).

В одном варианте, обработка продолжается несколько дней до уменьшения выделения воды в конденсаторе менее 50 г/ч на тонну изоляции. Затем процесс сушки продолжается при температуре 85°Сдо выделения воды менее 5 г/ч на тонну изоляции.

В другом варианте, сушка при разбрызгивании масла при остаточном давлении 1 — 2 мм рт. ст. продолжается до прекращения выделения воды в конденсационной колонне. Этот вариант может применяться при сушке сильно увлажненной изоляции.

Влагосодержание образцов изоляции по окончании сушки должно быть не более 1 %.

Циклическая сушка трансформатора

Нагрев осуществляется разбрызгиванием горячего масла при переменном вакууме и периодической продувке сухим горячим воздухом до достижения температуры изоляции 80—90°С (в зависимости от степени влажности).

Дальнейшая сушка выполняется двумя этапами:

1) вакуумирование с достижением остаточного давления 0,15—0,5 мм рт. ст.

2) нагрев-омывание в условиях разбрызгивания горячего масла.

Вакуумная система подсоединяется к ловушке вымораживания, в которой контролируется выделение конденсата.

Процесс может состоять из 3—8 циклов, в зависимости от влагосодержания. С помощью такого метода может быть высушена изоляция, имеющая влагосодержание 6-8%.

Сушка трансформатора горячим воздухом

Чистый сухой воздух, нагретый до температуры 100°С, пропускается через бак трансформатора и нагревает магнитопровод и обмотки.

Расход воздуха должен быть таким, чтобы разница температур входящего и выходящего воздуха была небольшой. Рекомендуется расход воздуха около 600 м3/ч на 1 м2 поверхности бака. Этот метод рекомендуется для трансформаторов, баки которых не рассчитаны на полный вакуум.

Критерии окончания сушки изоляции трансформатора

1. Достижение установленной температуры в большинстве увлажненных зон изоляции трансформатора и достижение остаточного давления, соответствующего установленному конечному значению влагосодержания в равновесных условиях.

2. Окончание выделения конденсата или стабилизация его выделения в специальной ловушке при установленных параметрах сушки на уровне 3—5 г/ч.

3. Стабилизация значения сопротивления изоляции на уровне характерном для сухой изоляции