Модернизация трансформаторов

Наибольшие трудности возникают при необходимости повышения мощности трансформатора. Такие требования наиболее часто предъявляются к трансформаторам специального назначения, например, предназначенным для питания мощных электропечей (если мощность трансформатора стала недостаточна по отношению к возросшим производственным возможностям питаемых ими электропечей). Повышение мощности при существующих габаритах возможно за счет лучшего использования магнитной системы (повышения индукции), лучшего использования окна магнитной системы, более эффективного охлаждения и совместного использования этих факторов.

Увеличение мощности за счет повышения магнитной индукции практически исключено, так как на заводах-изготовителях, как правило, выбирают предельное значение индукции.

Наиболее распространено при модернизации увеличение мощности за счет размещения, в тех же размерах большей массы металла обмоток и (или) более эффективной системы охлаждения. Использование первого из этих факторов (при необходимости сохранения магнитной индукции и электрической прочности) требует нахождения решения, принципиально отличающегося от заводского. Примером может служить замена в электропечных трансформаторах чередующихся обмоток на концентрические и выполнения обмотки НН наружной, что в ряде случаев позволяет повысить мощность более чем в 1,5 раза. Один из возможных способов увеличения мощности (в старых габаритах) состоит в переходе на меньшие испытательные напряжения промышленной частоты и облегчении вследствие этого конструкции главной и продольной изоляции. Это возможно также при использовании магнитной системы трансформатора старых выпусков. Снижение испытательного напряжения возможно при использовании более эффективной защитной аппаратуры. Увеличение мощности приводит, однако, и к увеличению электрических потерь, что может, в свою очередь, вызвать необходимость замены системы охлаждения на более эффективную (например, естественной масляной на циркуляционную с водяным или воздушным охлаждением). Применение более эффективной системы охлаждения позволяет решить задачу некоторого повышения мощности трансформатора без каких-либо других переделок, если обеспечена термическая стойкость трансформатора (т. е. допустимые температуры обмоток и масла). В ряде случаев эффективность охлаждения повышается при использовании специальных конструктивных решений, обеспечивающих направленное движение масла (непосредственно в обмотки).

Контрольные вопросы

1. Чем определяются содержание и объем расчетов при ремонте трансформаторов?

2. Какие основные размеры магнитной системы необходимо определить для составления ее эскиза и последующих расчетов?

3. Какие значения индукции в стержне магнитной системы рекомендуются для холоднокатаной стали?

4. Какими принимают предельные значения плотности теплового потока на поверхности обмотки при поверочном расчете?

5. Каким образом можно определить приближенное значение мощности ремонтируемого трансформатора по известным геометрическим размерам?

6. За счет каких мероприятий возможно повышение мощности при ремонте трансформатора?