Конструктивное исполнения силового трансформатора в значительной степени определяется методом охлаждения, который обуславливается по большей части его номинальной мощностью. Наибольшее распространение в трансформаторах получили следующие системы охлаждения: естественная масляная и сухая воздушная.
Трансформаторы с воздушной системой охлаждения (сухие)
Активные части сухих трансформаторов охлаждаются с помощью окружающего воздуха. Воздух отводит тепло от деталей трансформатора при помощи конвекции, при этом определенная часть тепла отводится посредством теплового излучения. Такие устройства предназначены для установки внутри производственных помещений, зданий и др., в которых основным требованием является обеспечение высокой степени пожарной безопасности.
С точки зрения обслуживания они считаются более простыми и удобными в сравнении с масляными, поскольку в них отсутствует необходимость периодической очистки и слива трансформаторного масла. Но воздух характеризуется меньшей теплопроводностью в сравнении с маслом, поэтому обмотки магнитопровода и проводов выполняют с большим поперечным сечением. Как результат, вес активных деталей сухих трансформаторов оказывается больше масляных.
Трансформаторы с масляной системой охлаждения
В трансформаторах с масляной (естественной) системой охлаждения магнитопровод, обмотки, служащие источником выделяющегося тепла, размещают в специальном баке, наполненным хорошо отчищенным маслом. Тепло предается маслу, которое под воздействие температуры становиться менее плотным, в сравнении холодным у стенок бака. Таким образом, осуществляется циркуляция трансформаторного масла в баке. Около нагретых элементов оно перемещается вверх, тем самым охлаждаясь, у стенок бака, и перемещаясь вниз.
Масло характеризуется более высокой теплопроводностью в сравнении с воздухом, а поэтому замечательно отводит тепло от нагретых обмоток силовых трансформаторов к стенкам бака, с большей площадью поверхностного охлаждения. Опускание активных деталей трансформатора в бак гарантирует увеличенную электрическую прочность изоляции, что уменьшает увлажнение и потерю основных изоляционных свойств.
При увеличении номинальной мощности силовых трансформаторов, проблемы с эффективным отводом тепла возникают в большей степени. Это обуславливается пропорциональным увеличением потерь. С целью предотвращения повышения температуры выше установленного уровня специально увеличивают поверхность охлаждения, создавая на боковых гранях бака радиаторы, охладители или формируя каналы в магнитопроводе.
В трансформаторах большой мощности применяются системы охлаждения с дутьем и циркуляцией масла. В таких аппаратах радиаторы обдуваются вентиляторами, оборудованными индивидуальными приводными механизмами. Дополнительное увеличение степени охлаждения достигается использованием принудительной циркуляцией масла, которая реализуется посредством использования специальных насосов с отдельным электроприводным механизмом. Еще большая степень интенсификация теплоотвода получается при обустройстве масляно-водяных систем с принудительной либо естественной циркуляцией масла. Такие системы требуют наличия проточной воды, а поэтому устанавливаются на ГЭС и ГАЭС” href=”https://pue8.ru/elektricheskie-seti/185-vyrabotka-elektroenergii-na-ges-i-gaes.html”>гидроэлектростанциях.
