Выбор сухого или масляного трансформатора для КТП

Статистика и спрос на понижающие сухие трансформаторные устройства для использования их на предприятиях, в цехах, на подстанциях, показывают, что сегодня это наиболее распространённый агрегат.

Однако, многие специалисты продолжают сравнивать эти установки, не соглашаясь, с позицией, что маслонаполненные аналоги морально устаревают, и отходят в прошлое; как и все виды оборудования, они имеют свои положительные и отрицательные стороны.

Временное первенство сухих трансформаторных аппаратов обусловлено прежде всего такими их важными преимуществами, как пожаробезопасность и экологическая чистота.

Поэтому, установка комплектных трансформаторных подстанций модульного типа целесообразна в помещениях и на производствах с повышенной опасностью возгораний, или в местах с высокими требованиями к экологическим показателям и пожаробезопасности (детские учреждения, школы, парковые зоны, клиники).

Их бесспорными преимуществами является и то, что они безопасны при установке в жилых помещениях, непосредственно на производствах что обусловлено отсутствием в конструкции жидкостей, представляющих пожарную опасность.

Однако, несмотря на пожарную и экологическую безопасность, любые типы трансформаторов являются источником опасностей другого вида, поэтому непосредственный доступ к нему неподготовленных и посторонних лиц должен быть ограничен.

Для решения этой проблемы, их установку производят в изолированных помещениях, с системой безопасности, предотвращающей и контролирующей несанкционированный доступ.

Кроме того, при проектировании и производстве трансформаторов все элементы, представляющие опасность для человека, выполнены герметично изолированными, что исключает возможность поражение током.

При этом, при производстве сухих трансформаторов необходимо более тщательно подходить к изоляции, так как их конструкция недостаточно защищает от случайного удара током при прямом контакте с литой оболочкой.

Если трансформаторное устройство установлено не в отдельном помещении, то риск поражения значительно больше, чем у аппаратов с масляными диэлектриками, потому что обмотки этих установок находятся в защитном герметичном контейнере.

Мнение о том, что сухие трансформаторные установки не нуждаются в профилактических осмотрах и техническом обслуживании, ошибочно. Как показывает статистика проверок, число осмотров трансформаторов обоих видов (при надлежащем содержании) абсолютно одинаково; один раз в три месяца. Так же аналогичен объём осуществляемых работ при техническом обслуживании.

Такая частая причина неисправности трансформаторов, как прогорание в местах соединений вводов в местах ошиновки (системы соединений шин и крепежа), в результате чего снижаются качества контактов, свойственна обоим типам аппаратов, они оба подлежат уходу за отводами.

Одним из самых уязвимых мест в конструкции трансформаторов (обоих типов) считаются выводы напряжения, как низкого, так и высокого, однако результаты неполадок в этих местах, различны.

Перегревы в токосъёмных контактах трансформаторов с масляными изоляторами провоцируют разрушение керамических изоляторных оболочек и являются причиной разгерметизации ёмкости для масла, что приводит впоследствии к полному выходу из строя устройства.

Признаки такого разрушения легко просматриваются при профилактических осмотрах, и при вовремя обнаруженном дефекте, его несложно устранить, так как от момента прогорания до полного разрушения проходит немало времени.

Совсем другая картина наблюдается в сухих трансформаторах, малейший перегрев токоотводов вызывает моментальный выход из строя обмоток, так как они характеризуются куда худшим качеством отвода тепла.

Конечно, в настоящее время проектировщики пытаются принимать меры для устранения этого недостатка, однако даже использование при производстве токосъёмных элементов с большим запасом мощности пока не решило эту проблему.

Это лишний раз подчёркивает, что осмотры сухих трансформаторов и профилактика им необходимы, причём в таком же объёме (если не большем), как и масляным изделиям, во всяком случае, в отношении токоотводящих разъёмов. Ещё одной опасностью для нормального функционирования сухих трансформаторных аппаратов являются микротрещины, образующиеся со временем на литых обмотках.

Это вызвано физическими причинами – технология производства обмоток такого типа основана на вакуумном методе, что создаёт разницу в коэффициентах расширения обмоток (материала, из которого они изготовлены) и литой изоляторной оболочкой, так как металлические изделия подлежат расширению при нагреве с большей скоростью, чем наполнитель обмоток.

И эта опасность пока ещё не устранена, хотя производители постоянно ищут выход из этого положения. Вполне возможно, что решение лежит в плоскости самих трещин, так как они опасны тем, что в них при повышении напряжения возникают тлеющие заряды, которые, распространяясь и увеличиваясь, приводят к замыканию между витками и слоями обмоток, что, как правило, заканчивается абсолютным выгоранием обмоток, и обесточиванием цепи.

Если исключить распространение тлеющих зарядов, то можно добиться устранения опасности КЗ и возгорания. Проблема образования трещин опасна тем, что они относятся к скрытым дефектам, которые практически невозможно выявить, наглядные признаки и причины просто отсутствуют.

Ещё хуже то, что этот процесс продолжается несколько месяцев, оставаясь незаметным визуально, а КПД трансформаторного аппарата уходит на нагревание обмотки, в которой есть микротрещины. Специальные приборы также не выявляют эти причины (за редким исключением), так что единственным косвенным признаком является понижение коэффициента полезного действия.

Трансформаторы с масляными изоляторами не подвергаются образованию микротрещин, так как технология их производства не допускает образования воздушных пузырьков в жидкости, а при заполнении контейнеров масляной жидкостью методом вакуумного давления, удаётся предотвратить возникновение тлеющего заряда и его распространения в период службы устройства.

Кроме того, масло представляет собой очень надёжный теплоотвод, и любое КЗ просто становится невозможным.

Для надлежащего функционирования сухих трансформаторных устройств им необходимо создавать соответствующие условия эксплуатации, так как при нарушении положенного по инструкции режима температуры или влажности, могут возникнуть нарушения изоляции поэтому при температуре ниже -25°С, его эксплуатация невозможна.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что при выборе и установке трансформаторов в КТП необходимо руководствоваться конкретными условиями, исходя из приоритетов в необходимости тех или иных характеристик устройств в каждом определённом случае.