СПОСОБ СУШКИ ТВЕРДОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА В ГЕРМЕТИЧНОМ БАКЕ Российский патент 2005 года по МПК H01F41/02 H02K15/12 

Изобретение относится к области электротехники, 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, отключение нагрева, продолжение вакуумирования до достижения температуры изоляции 40-50°С, 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. Н 02 К 15/12, 15.08.80).

Известный способ обеспечивает достаточно быструю сушку за счет интенсификации процесса.

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

Известен 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. Н 02 К 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. При достижении температуры изоляции 75-85°С 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 применению влагосодержания твердой изоляции.

Известный способ позволяет производить эффективную сушку твердой изоляции, однако известный способ времяемок (240 ч), а также энергоемок.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов в герметичном баке путем повторения циклов, включающих создание электрического поля путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками по меньшей мере одной обмотки и корпусом трансформатора при поддержании электрического поля в течение 2-4 ч, циркуляцию трансформаторного масла, контактирующего с твердой изоляцией обмоток трансформатора, и последующее удаление влаги из масла путем его центрифугирования или вымораживания (RU 2174281, кл. Н 02 К 15/12, 27.09.2001).

При этом удаление влаги осуществляют из холодного трансформаторного масла (при комнатной температуре), а 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.

Известный способ обеспечивает значительное снижение энергоемкости сушки, а также сохранение качества изоляции материалов за счет значительного сохранения времени сушки и отсутствия нагрева трансформаторного масла.

Задачей изобретения является дальнейшее снижение энергоемкости сушки за счет интенсификации процесса.

Новый технический результат достигается тем, что в способе сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов в герметичном баке путем повторения циклов, включающих создание электрического поля путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками по меньшей мере одной обмотки и корпусом трансформатора при поддержании электрического поля в течение 2-4 ч, циркуляцию трансформаторного масла, контактирующего с твердой изоляцией обмоток трансформатора, и последующее удаление влаги из масла путем его центрифугирования или вымораживания, согласно изобретению, одновременно с созданием электрического поля создают электромагнитный поток путем пропускания переменного тока величиной 0,05-9,5 А по обмотке низкого напряжения, а электрическое поле создают путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками обмоток высокого напряжения и корпусом.

Перед циркуляцией трансформаторного масла его не подвергают нагреву, а вытеснение влаги из толщи твердой изоляции в масле осуществляют при комнатной температуре. Масло же подвергают обезвоживанию центрифугированием.

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.

Предложенная совокупность создания электрического поля и одновременно создания магнитного потока путем пропускания переменного тока с частотой 50 Гц по обмотке низкого напряжения усиливает вышеуказанный эффект, интенсифицируя процесс сушки.

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.

Сушку продолжают до достижения допустимого нормами значения сопротивления изоляции.

Анализ таблицы показывает, что продолжительность сушки в предлагаемом способе значительно меньше и составляет 65 ч. (пример 2). При одинаковой продолжительности сушки по примеру 1 и примеру 3 (способ-прототип) количество удаленного конденсата больше по предлагаемому способу на 25%. При этом расход электроэнергии по предлагаемому способу, реализованному в примере 1, составляет ~ 12,6 кВт·ч, что в сравнении с расходом электроэнергии по способу-прототипу несколько больше (~ на 2-4%).

Таким образом, предлагаемый способ сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов обеспечивает сохранение качества изолирующих материалов за счет исключения воздействия высокой температуры и дальнейшего сокращения времени сушки при незначительном увеличении расхода электроэнергии и значительном снижении продолжительности простоя оборудования (~ на 23%).

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии производства электрических машин, и может быть использовано в процессе сушки в герметичном баке твердой изоляции обмоток трансформаторов при их эксплуатации. Сущность изобретения состоит в следующем. При осуществлении способа сушки твердой изоляции обмоток трансформатора в герметичном баке путем повторения циклов, включающих создание электрического поля путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками, по меньшей мере, одной обмотки и корпусом трансформатора при поддержании электрического поля в течение 2-4 ч, циркуляцию трансформаторного масла, контактирующего с твердой изоляцией обмоток трансформатора, и последующее удаление влаги из масла путем его центрифугирования или вымораживания, согласно изобретению, одновременно с созданием электрического поля создают электромагнитный поток путем пропускания переменного тока величиной 0,05-0,5 А по обмотке низкого напряжения, а электрическое поле создают путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками обмоток высокого напряжения и корпусом. Технический результат от использования данного изобретения состоит в снижении энергоемкости процесса сушки за счет его интенсификации. 1 табл.

Способ сушки твердой изоляции обмоток трансформаторов в герметичном баке путем повторения циклов, включающих создание электрического поля путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками по меньшей мере одной обмотки и корпусом трансформатора при поддержании электрического поля в течение 2-4 ч, циркуляцию трансформаторного масла, контактирующего с твердой изоляцией обмоток трансформатора, и последующее удаление влаги из масла путем его центрифугирования или вымораживания, отличающийся тем, что одновременно с созданием электрического поля создают электромагнитный поток путем пропускания переменного тока величиной 0,05-0,5 А по обмотке низкого напряжения, а электрическое поле создают путем прикладывания постоянного напряжения между проводниками обмоток высокого напряжения и корпусом.