СПОСОБ СУШКИ ТВЕРДОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА В ГЕРМЕТИЧНОМ БАКЕ Российский патент 2001 года по МПК H02K15/12 H02K15/00 H01F41/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам сушки в герметичном баке твердой изоляции обмоток трансформаторов при их эксплуатации.

Известен способ сушки твердой изоляции трансформаторов, включающий нагрев твердой изоляции путем контакта с нагретым маслом с одновременным вакуумированием, отключение нагрева, продолжение вакуумирования до достижения температуры изоляции 40-50^oC, причем в течение всего цикла остаточное давление поддерживают на уровне, не превышающем 5 мм рт.ст., а цикл может быть многократно повторен (SU 671664, кл. H 02 K 15/12, 15.08.80).

Известный способ обеспечивает достаточно быструю сушку за счет интенсификации процесса.

Однако известный способ сушки применен при очень малом остаточном давлении в баке. Кроме того этот способ достаточно энергоемок.

Известный способ сушки изоляции электрической машины без подвода тепла, при котором прикладывают постоянное напряжение между проводниками обмоток и корпусом машины, подключая положительный полюс источника постоянного напряжения к проводникам обмоток, а отрицательный к корпусу, при этом на изоляцию электрической машины воздействуют СВЧ-излучением (SU 1688354, кл. H 02 K 15/12, 30.10.91).

Известный способ позволяет интенсифицировать процесс сушки за счет увеличения подвижности молекул воды, разрушая их тонкие оболочки и деполяризуя объемные заряды у металла обмоток и корпуса, а также обеспечивает экономию электроэнергии.

Однако известный способ не применим к сушке твердой изоляции обмоток трансформаторов при их эксплуатации.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов в герметичном баке путем повторения циклов, включающих циркуляцию трансформаторного масла, контактирующего с твердой изоляцией обмоток трансформатора, и последующее удаление влаги (SU 1365265, кл. H 02 K 15/12, 07.01.88).

При этом в известном способе циркуляцию трансформаторного масла осуществляют после его нагрева, а удаление влаги осуществляют из паровоздушной среды путем ее циркуляции с одновременным ее вымораживанием.

В известном способе нагретое трансформаторное масло приводят в контакт с твердой изоляцией обмоток трансформатора для нагрева последней. После достижения температуры изоляции 75-85^oC отключают маслоподогреватель, прекращают циркуляцию масла и осуществляют циркуляцию воздушной среды, которая является средой, уносящей влагу из твердой изоляции обмоток трансформатора.

Процесс сушки контролируют по изменению количества влаги в ловушке и изменению влагосодержания твердой изоляции.

Общее время сушки твердой изоляции трансформатора ТДТГ-40500/110/38,5/6,6 (начальная влага - 3,55%, конечная влага 1,02%) известным способом составляет 240 час; количество циклов удаления влаги из изоляции - 10; общее количество удаленного конденсата 230,8 л; температура нагрева масла в каждом цикле - 90^oC; соответственно температура нагрева изоляции - 80-88^oC.

Известный способ позволяет производить эффективную сушку твердой изоляции в емкостях, не рассчитанных на вакуум, не требует применения вакуумного оборудования.

Однако известный способ времяемок (240 час), а также энергоемок.

Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является интенсификация процесса при одновременном снижении энергоемкости процесса, за счет осуществления сушки подвода тепла.

Этот результат достигается тем, что в способе сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов в герметичном баке путем повторения циклов, включающих циркуляцию трансформаторного масла, контактирующего с твердой изоляцией обмоток трансформатора и последующее удаление влаги, перед циркуляцией трансформаторного масла в каждом цикле в твердой изоляции обмоток трансформатора создают электрическое поле путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками обмоток и корпусом трансформатора, которое поддерживают в течение 2 - 4 ч, а удаление влаги осуществляют из холодного масла центрифугированием или вымораживанием.

Перед циркуляцией трансформаторного масла его не подвергают нагреву, а удаление влаги осуществляют из холодного трансформаторного масла (при комнатной температуре) центрифугированием или вымораживанием.

Процесс осуществляют при большом остаточном давлении.

Электрическое поле создают в твердой изоляции обмоток трансформатора путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками обмоток и корпусом трансформатора, подключая положительный полюс источников постоянного напряжения к проводникам обмоток, а отрицательный к корпусу.

Созданное электрическое поле способствует изменению подвижности молекул воды из массы твердой изоляции к ее поверхности, контактирующей с циркулирующим холодным маслом, являющимся средой, уносящей влагу, выделившуюся из твердой изоляции.

Заявленный способ реализован на трансформаторе ТДТГ-40500/110/38,5/6,6, технологические параметры сушки представлены в таблице.

Удаление воды из трансформаторного масла осуществляют центрифугированием, пропуская циркулирующее масло, обогащенное водой, через центрифугу.

Процесс сушки продолжают до достижения допустимого нормами значения сопротивления изоляции.

Анализ таблицы показывает, что продолжительность сушки в предлагаемом способе значительно меньше и составляет 84 час, что меньше, чем в способе-прототипе в 3 раза. Расход электроэнергии по предлагаемому способу, реализованному в примере 1, составляет ≈12 кВт•ч, а в способе-прототипе суммарный расход электроэнергии (нагрев масла, циркуляция масла, циркуляция паровоздушной смеси и пр.) больше ≈200 раз.

Таким образом предлагаемый способ сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов обеспечивает сохранение качества изолирующих материалов за счет значительного сокращения времени сушки и отсутствия нагрева трансформаторного масла, снижение продолжительности простоя оборудования, а также очень значительного снижения энергоемкости сушки.

Изобретение относится к области электротехники, частности к способам сушки в герметичном баке твердой изоляции обмоток трансформаторов при их эксплуатации. Сущность изобретения состоит в следующем. В способе сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов в герметичном баке путем повторения циклов, включающих циркуляцию трансформаторного масла, контактирующего с твердой изоляцией обмоток трансформатора, и последующее удаление влаги, в каждом цикле согласно изобретению перед циркуляцией масла в твердой изоляции обмоток трансформатора создают электрическое поле, которое поддерживают в течение 2 - 4 ч, а удаление влаги осуществляют из холодного масла центрифугированием или вымораживанием. При этом электрическое поле создают путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками обмоток и корпусом трансформатора. Технический результат - повышение эффективности процесса сушки твердой изоляции в емкостях, не рассчитанных на вакуум, т.е. данный способ не требует использования вакуумного оборудования. 1 табл.

Способ сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов в герметичном баке путем повторения циклов, включающих циркуляцию трансформаторного масла, контактирующего с твердой изоляцией обмоток трансформатора, и последующее удаление влаги, отличающийся тем, что перед циркуляцией трансформаторного масла в каждом цикле в твердой изоляции обмоток трансформатора создают электрическое поле путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками обмоток и корпусом трансформатора, поддерживают электрическое поле в течение 2 - 4 ч, а удаление влаги осуществляют из холодного трансформаторного масла центрифугированием или вымораживанием.