Расчет и конструирование трансформаторов (стр. 39 )

Принимая запас устойчивости равным 4 и внешнее давление 0,5 т/см9 (для трансформаторов до 110 кв), должны быть соблюдены следующие условия при выборе толщины стенки:

При 100t/R=	=0.4	H/R д. б. не более	0,5
То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же	0,5 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,4 и более	То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же То же	0,85 1,4 1,7 2,05 2,4 2,8 3,2 3,6 4 4,5 5 5,5 6 6,6 10

Где t – толщина стенки бака, мм;

R – Радиус закругления бака, мм;

H – высота бака, мм.

Если это условие не соблюдается, то требуется усиление закругленной части стенки горизонтальными балками жесткости или увеличение толщины стенки.

Толщина плоской части стенки в зависимости от меньшего ее размера I (безразлично в длину или высоту) может быть выбрана по табл. 14.2.

Таблица 14.2

Давление	Наибольшая длина l (MAt) в зависимости от толщины стенки t (мм)
3	4	6	8	10
Для внутреннего давления 0,5 кГ/см2 (все трансформаторы).. Для внешнего давления 0,5 ксГ/см2 (трансформаторы до ПО кв)…………………………….. Для внешнего давленияоколо 1 кГ/см2 (трансформаторы 150 кв и выше)………………………......	500 420 260	650 560 350	900 840 520	1200 1120 700	1500 1400 870

Пример. 14.1. Определить необходимую толщину стенки трубчатого бака трансформатора мощностью 1000 ква, имеющего следующие размеры: АхВ = = 1440x720 мм; Н = 1500 мм. Для закругленной части бака достаточной будет толщина стенки t = 4 мм.

Решение. Проверяем

Условие устойчивости выполняется, так как при 100t/R= 1,11 отношение H/R должно быть не более 5,5. Меньший размер плоской части

А — 2R = 1440 — 720 = 720 мм.

Для толщины стенки 4 мм по табл. 14.2 максимальный ее размер должен быть 560 мм.

Следовательно, стенка бака должна быть взята толщиной 6 мм. Ставить на такой бак балку жесткости нецелесообразно.

Согласно ГОСТ 11677—65 масляные трансформаторы класса напряжения 6 кв и более, мощностью 25 ква и более должны снабжаться расширителем. Емкость расширителя должна обеспечивать постоянное наличие в нем масла при всех режимах работы трансформатора от отключенного состояния до номинальной нагрузки и при колебаниях температуры окружающего воздуха от —45 до +40" С.

Средний перегрев масла при номинальной нагрузке можно считать равным 40° С. Таким образом, общий диапазон изменения температуры масла будет равен 45 + 40 - 40 = 125° С. Коэффициент объемного расширения масла принимают равным 0,0007 град-1. Таким образом наибольшее возможное изменение объема масла составляет 0,0007 х X126 = 8,7%. Следовательно, полная емкость расширителя должна быть больше, чем 8,7% от объема масла в баке. Обычно принимают в зависимости от конструкции маслоуказателя, что емкость расширителя должна быть не менее 11—12% объема масла в баке.

Конструктивно расширитель представляет собой стальной цилиндрический бак, расположенный горизонтально над баком и соединенный с ним трубой.

Рис. 14.8. Установка расширителя и выхлопной трубы: 1 — маслопровод; 2 — газовое реле; 3 — кран для отвоединеният расширителя; 4— маслоуказатель;5 — расширитель; 6—выхлопная труба; 7— пробка для заливки масла; 8 — отстойник

Расширитель должен иметь съемное дно или люк для возможности его окраски внутри и очистки от осадков, выделяющихся из масла.

Расширитель имеет указатель уровня масла в нем с отметками уровня, соответствующими температуре масла—45, +15 и +400С при неработающем трансформаторе.

Расширители снабжаются воздухоосушителями с масляным затвором. Назначение воздухоосушителя заключается в извлечении влаги из воздуха, поступающего в расширитель при понижении в нем уровня масла. Воздух при этом проходит через адсорбент (силикагель) и уже осушенный поступает в расширитель. Масляный затвор служит для очистки воздуха от пыли и предохранения адсорбента от увлажнения окружающим воздухом.

Общий вид расширителя показан на рис. 14.8.

§ 14.5. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА: ГАЗОВОЕ РЕЛЕ, ВЫХЛОПНАЯТРУБА, ПРОБИВНОЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ. УСТАНОВКА ТЕРМОМЕТРОВ. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЗАЩИТЫ МАСЛА ОТ ОКИСЛЕНИЯ И ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Современный силовой трансформатор должен быть снабжен рядом вспомогательных устройств, обеспечивающих его нормальную эксплуатацию, предупреждающих аварии и облегчающих его обслуживание.

Между баком и расширителем на соединяющей их трубе устанавливается газовое реле, которое срабатывает при всех видах внутренних повреждений в трансформаторе, сопровождающихся выделением газов, при утечке масла и при попадании воздуха в бак. Наиболее часто применяемое газовое реле типа ПГ-22 имеет два контакта, из которых один является сигнальным, срабатывающим при постепенном накоплении газов в корпусе реле в объеме 250—300 см3, т. е. при медленно развивающейся аварии, второй аварийный контакт замыкает цепь отключения трансформатора, когда при резком повышении давления в баке масло устремляется из бака в расширитель. Трансформаторы мощностью 1000 ква и более, а также мощностью 400 и 630 ква, устанавливаемые внутри помещений, должны иметь газовые реле.

В случае серьезной аварии, когда отключение трансформатора почему-либо запоздало, в баке может развиваться значительное давление, способное разорвать его. Вытекшее масло может служить причиной пожара. Для предотвращения таких случаев на крышке трансформаторов вблизи расширителя устанавливается выхлопная труба, через которую выбрасываются избыточные массы газов и масла. Отверстие выхлопной трубы закрыто стеклянным диском (мембраной), который лопается при резком повышении давления. Верхняя полость трубы соединяется с верхней частью расширителя трубкой, предотвращающей разрыв мембраны от избыточного давления при температурном повышении уровня масла в трубе. Выхлопные трубы должны устанавливаться на трансформаторах мощностью 1000 ква и более.

Трансформаторы с напряжением обмотки НН 690 в, а по требованию заказчика также и с напряжением 230 и 400 в должны снабжаться пробивными предохранителями. Они служат для предотвращения повышения потенциала на стороне НН трансформатора в случае электрического пробоя между обмотками ВН и НН, при незаземленной сети на стороне НН. Пробивной предохранитель представляет собой искровой промежуток, включенный между обмоткой НН и землей.

Установка пробивного предохранителя показана на рис. 14.9.

Для контроля температуры верхних слоев масла на трансформаторах мощностью до 630 ква включительно устанавливаются ртутные термометры, а на трансформаторах мощностью 1000 ква и выше — термометрические сигнализаторы. Установка ртутного термометра на крышке бака показана на рис. 14.10, а термобаллона (датчика) термометрического сигнализатора — на рис. 14.11. Общий вид термометрического сигнализатора дан на рис. 14.12.

Важное значение для эксплуатации трансформатора имеет удлинение срока службы масла, т. е. предотвращение его старения. Масло-расширитель не полностью защищает масло от его окисления. Поэтому на трансформаторах мощностью 2500—4000 ква и выше устанавливаются термосифонные фильтры, предназначенные для непрерывной автоматической регенерации и очистки масла. Фильтр присоединяется к баку при помощи двух патрубков (аналогично присоединению охладителей) (рис. 14.13). Фильтр состоит из стального цилиндра, заполненного поглощающим веществом—адсорбентом (например, силикагелем).

Рис. 14.9. Установка пробивного предохранителя для внутренней установки. При наружной Установке предохранитель закрывается стальным колпаком:

1 — предохранитель; 2 — провод для соединения с вводом НН (230—690 б); 3— стальной угольник; 4 — крышка бака;5 — болт

Рис. 14.10. Установка ртутного термометра на трансформаторах мощностью 25 — 630 ква:

1 — колпак оправы;2 — оправа; 3 — термометр; 4 — стальной фланец; 5 — шпилька;6 — резиновая шайба;7 — гильза; 8 — винт.

Рис. 14.11. Установка термометрического сигнализатора на трансформаторах мощностью 1000 — 1600 ква:

1 — шланг; 2 — гайка; 3— штуцер; 4 — шпилька; 5 — стальной фланец; 6 — резиновая шайба; 7—гильза; 8 — термобаллон.

Масло, совершая естественную циркуляцию, проходит через фильтр сверху вниз. При этом силикагель поглощает из масла продукты старения.

Рис. 14.12. Термометрический сигнализатор типа ТС-100:

1 — штуцер; 2 — капилляр; 3 — термобаллон; 4 — зажимы контактной системы; 5 — стрелка указателя; 6 — скобка для крепления; 7 — корпус; 8 — пробки; 9— указатели установки

Рис. 14.13. Устройство и установка термосифонного фильтра:

1 — стенка бака; 2 — обмотка; 3— кран радиатора; 4 — пробка для выпуска воздуха; 5 — силикагель; 6 — сетка; 7—дно с отверстиями; 8 — контрольная пробка; 9 — корпус фильтра

§ 14.6. ВВОДЫ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ. КОНСТРУКЦИЯ ВВОДОВ КЛАССОВ НАПРЯЖЕНИЯ 0,5-НЮ кв. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ВНЕШНЕЙ ИЗОЛЯЦИИ. ШИННЫЕ ВВОДЫ

Вводы служат для присоединения выводных концов обмоток масляных трансформаторов к внешней электрической сети. В соответствии с этим вводы выполняются на различные классы напряжения. Кроме того, вводы бывают предназначенными для внутренней (до 35 кв) и наружной установки трансформатора.