Sistemas de refrigeração de transformadores de potência

Operação normal sem problemas a longo prazo transformadores de potência sujeito ao controle e cumprimento dos limites permitidos de vários parâmetros, um dos quais é o regime de temperatura. O cumprimento do regime de temperatura dentro dos limites estabelecidos para um determinado tipo de transformador é garantido por sistemas de refrigeração especialmente fornecidos. Considere quais são os sistemas de resfriamento para transformadores de potência.

Tipo de resfriamento C, SG, SZ, SD

A letra C na marcação indica isso transformador de energia seco — ou seja, não prevê o uso de óleo de transformador para resfriamento. Nesse caso, os enrolamentos e o núcleo magnético do transformador são resfriados pela circulação natural do ar. Existem modificações neste sistema de resfriamento: SG - design hermético, SZ - caixa de proteção.

É possível a presença de circulação forçada de ar na caixa do transformador - este é o resfriamento do sistema LED.

Os sistemas de refrigeração C e suas modificações são caracterizados por baixa eficiência, razão pela qual são utilizados em transformadores de baixa potência, via de regra, até 1,6 MV * A da classe de tensão 6 e 10 kV.

Sensores de temperatura são instalados nos transformadores deste sistema de refrigeração para controlar a temperatura de cada fase do transformador.

Sistema de refrigeração M

Transformadores mais potentes requerem um sistema de refrigeração mais eficiente — óleo. O óleo proporciona uma remoção de calor mais eficiente dos enrolamentos e do sistema magnético do transformador, proporcionando um resfriamento uniforme.

O sistema de refrigeração M garante a circulação natural do óleo no tanque do transformador. O calor do óleo é transferido para o tanque do transformador, que é resfriado pelo ar ambiente. Este sistema de resfriamento não fornece circulação de ar forçada.

Para uma refrigeração mais eficiente do tanque do transformador, são instalados radiadores constituídos por aletas ou tubos por onde circula o óleo.

O sistema de resfriamento M é usado para transformadores de potência com potência nominal de até 16 MV * A. A ausência de dispositivos adicionais no projeto dos transformadores desse sistema de resfriamento simplifica sua operação.

O pessoal de manutenção só precisa verificar o nível do óleo e a temperatura de suas camadas superiores. O nível do óleo deve corresponder aproximadamente à temperatura ambiente média diária, levando em consideração a carga do transformador (isso se aplica a todos os tipos de refrigeração). A temperatura das camadas superiores de óleo dos transformadores refrigerados M e D não deve exceder 95 graus.

A figura abaixo mostra um transformador trifásico de dois enrolamentos com resfriamento natural a óleo (com circulação natural de óleo) da série TM-250 / 6-10-66 com capacidade de 250 kVA, projetado para a conversão de trifásicos alternados corrente com uma tensão de 6 — 10 kV do lado VN, lado NN 0,23; 0,40; 0,69 kV para instalação interna e externa.

Série Power TM-250 / 6-10 com filtro termossifão para purificação contínua de óleo: 1 rolo; 2 — parafuso de aterramento; 3 — tanque; 4 — refrigeradores de radiador removíveis; 5 — tampa; 6 — secador de ar de silikogel; 7 — expansor com indicador de óleo; 8 — conclusões BH; 9 — Conclusões LV; 10 — termômetro de mercúrio; 11 — bujão para enchimento e amostragem de óleo; 12 — interruptor; 13 — fusível danificado; 14 — filtro purificador termossifão para óleo contínuo.

Resfriamento tipo D

Sistema de resfriamento do transformador D — com purga e circulação natural de óleo. Os transformadores deste sistema de refrigeração, por projeto, possuem ventiladores montados em radiadores articulados por onde circula o óleo do transformador.

A descarga do transformador deste sistema de resfriamento é acionada quando a temperatura da camada superior do óleo do transformador atinge 55 graus ou mais, ou quando a carga nominal do transformador é atingida, independentemente da temperatura do óleo. O sistema de resfriamento D é mais eficiente e é usado para transformadores de 16-80 MV * A.

Sistemas de refrigeração DC, NDC

O sistema de resfriamento de corrente contínua difere do sistema D pela presença de circulação forçada de óleo. Os ventiladores de sopro, como no sistema D, resfriam os tubos do radiador.O óleo do transformador circula continuamente através dos tubos do radiador, que é bombeado por bombas elétricas embutidas nas linhas de óleo do tanque do transformador.

A rápida circulação de óleo através dos radiadores e seu fluxo de ar garantem alta transferência de calor. Graças a este sistema de resfriamento, as dimensões do transformador de potência (autotransformador) são significativamente reduzidas e sua potência nominal é aumentada para os limites de 63-160 MV * A.

A circulação forçada de óleo torna possível desviar-se do projeto tradicional do transformador - o tanque do transformador e o resfriador podem ficar separados, conectados entre si por linhas de óleo.

Ao contrário do resfriamento tipo D, os ventiladores de resfriamento DC sempre devem ser operados em conjunto com bombas de circulação forçada de óleo. No caso de desligamento de um dos sistemas de refrigeração, o transformador não pode operar.

O NDC difere do resfriamento DC pela presença de um fluxo direcional de óleo, o que permite aumentar a eficiência do resfriamento e, consequentemente, aumentar a potência do transformador sem alterar seu tamanho.

Sistemas de refrigeração Ts, NTs

Os transformadores e autotransformadores com capacidade de 160 MV * A são equipados com sistemas de resfriamento tipo T. Este é o resfriamento óleo-água; não apenas o óleo, mas também a água circula pelos radiadores do transformador.

A água é forçada a circular pelos tubos do dispositivo de refrigeração, entre os quais, por sua vez, circula o óleo do transformador.Antes de entrar no refrigerador, são instalados sensores especiais de temperatura para controlar a temperatura do óleo circulante, que não deve ultrapassar 70 graus.

Dispositivos para circulação forçada de óleo e água devem estar sempre em operação, independente da temperatura e carga, devem ser ligados automaticamente simultaneamente com o fornecimento de tensão ao transformador (autotransformador).

Na presença de vários dispositivos de resfriamento estruturalmente, o número de operação simultânea é determinado pelo tamanho da carga e pela temperatura do meio de resfriamento - óleo do transformador.

Este sistema de resfriamento é um dos sistemas mais eficientes, mas sua principal desvantagem é a complexidade do projeto e operação.

Para transformadores (autotransformadores) com capacidade de 630 MV * A, é usado um sistema de resfriamento óleo-água mais eficiente com fluxo de óleo direcionado - NC.

Resfriamento de transformadores em câmaras fechadas

Nas câmaras fechadas, subestações transformadoras fechadas, onde estão localizados os transformadores de potência, deve ser previsto um sistema de ventilação que assegure o funcionamento normal dos transformadores em todos os modos padronizados.

A sala onde o transformador de potência está localizado deve ser projetada de forma que durante a operação o transformador não superaqueça, o que é garantido se houver espaço interno suficiente na sala, bem como um sistema de ventilação eficaz.

Atenção especial é dada aos transformadores do sistema de refrigeração C, que são resfriados por circulação natural de ar.Nas câmaras deste tipo de transformadores é instalada ventilação forçada, que faz circular o ar para uma refrigeração mais eficiente.