сухой или масляный трансформатор что лучше
Сравнение масляных и сухих трансформаторов
Сегодня многие владельцы предприятий предпочитают заменять старые масляные трансформаторы на сухие. Они мотивируют это выгодностью такой замены.
Давайте мы с вами разберёмся, насколько это выгодно, и нужно ли действительно заменять масляные трансформаторы на сухие.
Безопаснее ли сухие трансформаторы, чем масляные?
Это аргумент тех, кто является владельцами жилых многоквартирных домов, пожароопасных химических производств, транспортных подстанций трамвая или троллейбуса. Им необходима полная и абсолютная пожарная безопасность.
Для того, чтобы её обеспечить, необходима сухая изоляция. Как известно, при перегреве и чересчур больших нагрузках масло воспламеняется. А коридор колебаний нагрузки очень невелик.
Сухие трансформаторы выдерживают довольно большие перепады нагрузки. Кроме этого, у них нет баков, трубок, нет нужды в замене масла и герметизации корпуса. Стабильность их работы при перепадах нагрузки, в частности, вместе с противопожарной устойчивостью делает сухие трансформаторы идеальным вариантом для транспортных подстанций.
Тем не менее, любой трансформатор является источником повышенной опасности. Даже сухие трансформаторы нужно размещать в специальной подстанции, оборудованной по всем правилам. Туда же нужно помещать распределительные устройства, чтобы избежать поражения сотрудников предприятия электрическим током высокого напряжения.
Как часто требуется ремонт сухих трансформаторов?
Поклонники сухих трансформаторов из лагеря небогатых владельцев небольших предприятий иногда уверяют, что сухие трансформаторы не нужно так часто поверять и ремонтировать, как масляные. Мол – включил, и работай. Ремонт трансформаторов нужен будет редко.
Это в корне неправильная позиция.
Оба вида трансформаторов нуждаются в периодических поверках и контрольном осмотре. Возможные неполадки на масляном трансформаторе сразу заметны. При большой нагрузке или пробое из него идёт дым и срабатывает газовая защита.
Сухой трансформатор работает, не подавая признаков неисправности, даже при пробое. Затем он окончательно выходит из строя. Всё дело в том, что при изготовлении ряда моделей сухих трансформаторов используется метод глубокого вакуума. Обмотку погружают, к примеру, в литую смолу и откачивают весь воздух.
Казалось бы, идеальная изоляция, к тому же твёрдая, на первый взгляд, решение очень долговечное.
При перегреве во время скачков потребления обмотка сильно нагревается и расширяется. Изоляция «не поспевает» за металлом или просто имеет меньший коэффициент температурного расширения. Неупругую стеклоподобную массу просто разрывает на части. Образуются микротрещины, а они уже через какое-то время приводят к пробоям. Сначала витковое замыкание, потом межслойное, и трансформатор полностью выходит из строя, его надо менять весь целиком, так как достать катушки из залитого твёрдого изолятора без повреждений невозможно. Ремонт же масляного трансформатора осуществляется путём замены защит, сливания масла, и при необходимости – перемотки одного или всех каскадов трансформатора подходящим проводом. Затем сборка масляного трансформатора осуществляется в обратной последовательности – проверяется корпус на герметичность, закладываются катушки, заливается масло, происходит электрическая проверка.
Сравнение стоимости обслуживания масляных и сухих трансформаторов
Если невозможно свести к минимуму затраты на обслуживание и тех, и других трансформаторов, давайте просто сравним затраты на один и другой тип, и выберем из двух трат меньшую.
Как видно, невозможно ставить вопрос ребром.
Оба вида трансформаторов имеют свою чёткую нишу.
Оба вида трансформаторов вынуждают закладывать в бюджет предприятия на своё обслуживание определённые затраты. Поэтому Вам будет лучше проанализировать свои реальные нужды, чтобы сделать вывод – какие трансформаторы Вам подойдут.
Сухие трансформаторы против масляных что лучше?
В электрических сетях России до конца XX века в основном использовались силовые масляные трансформаторы. Это объяснялось их небольшой стоимостью. В последние годы заметна тенденция к увеличению спроса на сухие трансформаторы. В чем же отличия этих двух видов устройств и какому из них стоит отдать предпочтение? Об этом мы расскажем далее.
Сравнительная характеристика сухих и масляных трансформаторов
Сухие трансформаторы представляют собой устройства с воздушным охлаждением. В них тепло отводится с помощью естественного воздушного потока.
Эти 2 вида трансформаторов различаются по:
Установке
2. Категории взрывопожарной и пожарной безопасности
3. Перегрузкам
4. Потерям
В отличие от сухих трансформаторов, маслонаполненные имеют высокие потери короткого замыкания. Также в сухих устройствах с помощью отдельных решений можно снизить потери холостого хода и короткого замыкания.
5. Обслуживанию
Масляные силовые трансформаторы требуют постоянного обслуживания, в которое входит анализ влагосодержания и газосодержания в масле. Обслуживание сухих трансформаторов состоит из визуальной инспекции и очистки от пыли.
6. Запасным частям и инструментам
Преимущества и недостатки
Приведем примеры преимуществ сухих силовых трансформаторных установок:
1. Экологическая чистота
Благодаря отсутствию трансформаторного масла в сухих трансформаторах исключается риск загрязнения окружающей среды из-за утечки масла или возгорания.
2. Пожарная безопасность
Благодаря ограниченной воспламеняемости изоляции обмоток сводится к минимуму эмиссия токсичных веществ и непрозрачного дыма. Это позволяет свести к минимуму ущерб при повреждении трансформатора и последующего возгорания. Это позволяет размещать трансформатор на минимальном расстоянии от потребителей. Благодаря чему передача энергии будет проходить на повышенном напряжении и снизятся потери электроэнергии в сетях низкого напряжения.
3. Простой монтаж
Сухие силовые трансформаторы не требуют дополнительных мер противопожарной безопасности в местах, отведенных для установки. Также нет необходимости оборудовать приямки для слива масла.
4. Меньше расходов на обслуживание
Сухие силовые трансформаторы относят к оборудованию, которое требует минимального технического обслуживания. При их использовании отсутствует необходимость постоянной диагностики состояния устройства, а также сушки и дегазации масла. Ремонт сухих трансформаторов значительно упрощается. Он состоит в замене обмоток и основной изоляции.
5. Простая конструкция кожуха
Сухие трансформаторы имеют более простую конструкцию защитного кожуха. Еще одним преимуществом является то, что кожух весит меньше, чем бак масляного трансформатора. Кожух имеет съемные стенки, которые обеспечивают проведение осмотра и технического обслуживания в необходимые сроки.
6. Размеры трансформатора
Габариты сухого трансформатора обеспечивают возможность установки его в отсеке масляного трансформатора. К примеру, при восстановлении подстанции.
Недостатками сухих трансформаторов являются:
1. Высокая стоимость
Масляные трансформаторы стоят значительно меньше сухих. Это связано с увеличением количества вложений активных материалов вследствие увеличения изоляционных расстояний в воздухе и ухудшением условий охлаждения обмоток.
2. Потери
По отношению к масляным трансформаторам, сухие имеют большие потери холостого хода. Это происходит из-за увеличения размеров магнитной системы вследствие больших изоляционных расстояний.
К преимуществам масляных силовых трансформаторов можно отнести:
1. Защищенность обмоток от внешних воздействий и невысокое реактивное сопротивление оборудования. Это делает трансформаторы максимально надежными и дает возможность ослабить контроль при эксплуатации.
2. Герметичность конструкции качественного трансформатора исключает контакт масла с окружающей средой. Поэтому масло не увлажняется и не окисляется.
3. Трансформаторы не подвергаются образованию микротрещин. Технология производства масляных трансформаторов не допускает появления пузырьков воздуха в жидкости.
Каждый из представленных трансформаторов имеет целый ряд преимуществ. Только необходимые вам характеристики позволят выделить наилучший вариант.
«Доброе имя лучше большого богатства, и добрая слава лучше серебра и золота» Библия, Притчи 22:1
Ваше обращение отправлено. Спасибо!
В ближайшее время наш менеджер свяжется с Вами!
Эффективность масляных и сухих трансформаторов. Что лучше?
С определенной периодичностью к нам на электронную почту поступают уведомления с социальных сетей, с подписок на информационные порталы о преимуществе одних трансформаторов над другими. И как всегда правда где-то по середине.
Мы решили разобраться, корректно ли рассуждать о преимуществе какого-то определенного типа трансформаторов в принципе, или все-таки определим в каждом конкретном случае где и какой трансформатор использовать. С этой целью мы решили выпустить цикл статей посвященному конкретному применению трансформаторов разного типа из случаев реальной жизни.
Чтобы разобраться в данном вопросе немного вернемся в историю трансформаторостроения, в 1831 год, когда Майкл Фарадей показал необходимость прохождение тока через магнитное поле проводника для получения переменного поля. Его исследования показали, что переменное поле можно получить и при прохождении переменного тока в проводнике. Такое взаимодействие между электрическими и магнитными силами в научных кругах получило название электромагнитная индукция.
Спустя, примерно, 50 лет появился первый трансформатор, работающий от переменного тока и для работы которого требовались батареи. В 1885 году Уильям Стэнли реализовал свою идею применить трансформатор для решения задачи передачи электроэнергии. Был создан трансформатор с сердечником замкнутой формы с параллельной схемой соединения обмоток. В трансформаторе обмотка из витков провода, подключенная к источнику питания и порождающая магнитное поле, называется первичной. Другая обмотка, в которой под действием этого поля возникает электродвижущая сила (ЭДС), называется вторичной. Индукция между первичной и вторичной обмоткой взаимна, то есть ток, протекающий во вторичной обмотке, индуцирует ЭДС в первичной точно так же, как первичная обмотка индуцирует ЭДС во вторичной. Более того, поскольку витки первичной обмотки охватывают собственные силовые линии, в них самих возникает ЭДС. Это явление, называемое самоиндукцией, наблюдается также и во вторичной обмотке. На явлении взаимной индукции и самоиндукции основано действие трансформатора. Чуть позже появились первые маслонаполненные трансформаторы.
Вся эта информация нам дает понимание, что спустя почти полтора века сам принцип работы трансформатора не претерпел сильных изменений, хотя нужно признать менялись и улучшались отдельные детали трансформаторов: трансформаторная сталь, диэлектрик, конструкция бака и комплектующие детали, материал обмоток и методы намотки.
Перейдем к самому интересному. Перечислим, какими особенностями обладают оба типа трансформаторов.
Трансформатор типа ТМ/ТМГ/ТМГФ:
Трансформаторы типа ТСЛ, ТСЗ, ТСН:
Трансформатор ТСЛ 160 кВ
Итоги
Как таковых побежденных или проигравших нет, так как у каждого типа трансформатора есть свои плюсы и минусы, то и абсолютных преимуществ одного трансформатора над другим тоже нет. Нельзя, например, сказать, что нужно применять только масляные, и что нам не нужны сухие трансформаторы, так как они дорогие и очень чувствительны к внешней среде. Также, как нельзя сказать, что масляные трансформаторы это отживший век и их применение опасно. Нужно понимать опасность есть всегда, и при использовании сухого трансформатора, и при эксплуатации масляного.
В первую очередь, при покупке трансформатора, нужно исходить из экономической и технической необходимости и возможности. Например, если Вам нужно экономичное решение, то масялный трансформатор, прекрасно зарекомендовавший себя в работе в условиях крайнего севера, где большая часть года температура не превышает −15 −25 С градусов по цельсию, а также в условиях постоянно меняющейся температуры станет идеальным решением в соотношении цена качество. С другой стороны, если Вам нужно установить подстанцию в непосредственной близости от людей (бизнес-центры, жилые дома), где условия окружающей среды позволяют использовать трансформаторы сухого типа, то лучше решения Вам не найти.
При выборе трансформаторов масляного или сухого типа всегда читайте ПЭУ (или скачать), ГОСТы и СНИПы и рекомендации заводов изготовителей.
Не стоит лезть с лопатой и вилами на трансформатор, иначе останется только подошва и черенок от лопаты.
Автор: Свободин Анатолий
Источники: личный опыт, мнение экспертов, открытые источники сети Интернет.
Масляный и сухой трансформатор: отличия, характеристики и преимущества
Трансформаторы — это электротехнические устройства, предназначенные для преобразования переменного напряжения электрического тока. Они различаются по многим показателям – техническим характеристикам, особенностям устройства, назначению и сфере применения. Стоит выделить способ классификации трансформаторов по способу их охлаждения.
Трансформаторы могут быть с воздушным (естественным или принудительным) и жидкостным охлаждением. Причем, в качестве охлаждающей жидкости чаще всего используется техническое масло, которое в некоторых моделях служит дополнительным изолирующим компонентом.
Сухие и масляные преобразователи обладают своими характерными особенностями, преимуществами и недостатками.
Сухие трансформаторы – это простое и безопасное электротехническое оборудование, которое используется во многих отраслях промышленности и строительства, сфере ЖКХ.
Преимущества сухих трансформаторов
Уход и обслуживание: можно устанавливать в помещениях с влажностью воздуха не более 80-90%, необходимо регулярно проводить чистку деталей и узлов, а также ежегодное ТО.
К недостаткам трансформаторов с сухим охлаждением можно отнести большие размеры, более медленное охлаждение обмотки по сравнению с масляными моделями, невозможность использования в химически агрессивной среде.
Сухие трансформаторы применяются для электроснабжения крупных металлургических заводов, нефтеперерабатывающих предприятий, целлюлозно-бумажных производств, предприятий машиностроения, в сфере ЖКТ.
Масляные трансформаторы чаще всего используются для обеспечения промышленного энергоснабжения и электрификации хозяйственного сектора.
Преимущества масляных трансформаторов:
Недостатки: нужно проводить регулярную замену масла и ТО, нельзя размещать вблизи взрывоопасных предметов и веществ, открытого огня, нужно постоянно следить за утечкой масла. Кроме того, для установки масляного трансформатора необходима специально оборудованная площадка.
Если сравнить два типа трансформаторов, то оборудование с сухим охлаждением проще в установке, обслуживании и эксплуатации, обладает высокими показателями безопасности, большей мобильностью, может устанавливаться как внутри помещений, так и снаружи, не наносит вреда здоровью людей и окружающей среде, и имеет большую сферу применения.
ООО «ЭТА» выпускает широкий спектр современного электротехнического оборудования. Среди разработок компании, наиболее востребованные на российском рынке сухие понижающие и повышающие трансформаторы серии ТП, мощностью от 40 до 500 кВа. Оборудование сертифицировано и имеет гарантийный срок эксплуатации – 2 года. Трансформаторы «ЭТА» – это высокое качество электротехнического оборудования по доступной цене.
Выбор сухого или масляного трансформатора для КТП
Статистика и спрос на понижающие сухие трансформаторные устройства для использования их на предприятиях, в цехах, на подстанциях, показывают, что сегодня это наиболее распространённый агрегат.
Однако, многие специалисты продолжают сравнивать эти установки, не соглашаясь, с позицией, что маслонаполненные аналоги морально устаревают, и отходят в прошлое; как и все виды оборудования, они имеют свои положительные и отрицательные стороны.
Временное первенство сухих трансформаторных аппаратов обусловлено прежде всего такими их важными преимуществами, как пожаробезопасность и экологическая чистота.
Поэтому, установка комплектных трансформаторных подстанций модульного типа целесообразна в помещениях и на производствах с повышенной опасностью возгораний, или в местах с высокими требованиями к экологическим показателям и пожаробезопасности (детские учреждения, школы, парковые зоны, клиники).
Их бесспорными преимуществами является и то, что они безопасны при установке в жилых помещениях, непосредственно на производствах что обусловлено отсутствием в конструкции жидкостей, представляющих пожарную опасность.
Однако, несмотря на пожарную и экологическую безопасность, любые типы трансформаторов являются источником опасностей другого вида, поэтому непосредственный доступ к нему неподготовленных и посторонних лиц должен быть ограничен.
Для решения этой проблемы, их установку производят в изолированных помещениях, с системой безопасности, предотвращающей и контролирующей несанкционированный доступ.
Кроме того, при проектировании и производстве трансформаторов все элементы, представляющие опасность для человека, выполнены герметично изолированными, что исключает возможность поражение током.
При этом, при производстве сухих трансформаторов необходимо более тщательно подходить к изоляции, так как их конструкция недостаточно защищает от случайного удара током при прямом контакте с литой оболочкой.
Если трансформаторное устройство установлено не в отдельном помещении, то риск поражения значительно больше, чем у аппаратов с масляными диэлектриками, потому что обмотки этих установок находятся в защитном герметичном контейнере.
Мнение о том, что сухие трансформаторные установки не нуждаются в профилактических осмотрах и техническом обслуживании, ошибочно. Как показывает статистика проверок, число осмотров трансформаторов обоих видов (при надлежащем содержании) абсолютно одинаково; один раз в три месяца. Так же аналогичен объём осуществляемых работ при техническом обслуживании.
Такая частая причина неисправности трансформаторов, как прогорание в местах соединений вводов в местах ошиновки (системы соединений шин и крепежа), в результате чего снижаются качества контактов, свойственна обоим типам аппаратов, они оба подлежат уходу за отводами.
Одним из самых уязвимых мест в конструкции трансформаторов (обоих типов) считаются выводы напряжения, как низкого, так и высокого, однако результаты неполадок в этих местах, различны.
Перегревы в токосъёмных контактах трансформаторов с масляными изоляторами провоцируют разрушение керамических изоляторных оболочек и являются причиной разгерметизации ёмкости для масла, что приводит впоследствии к полному выходу из строя устройства.
Признаки такого разрушения легко просматриваются при профилактических осмотрах, и при вовремя обнаруженном дефекте, его несложно устранить, так как от момента прогорания до полного разрушения проходит немало времени.
Совсем другая картина наблюдается в сухих трансформаторах, малейший перегрев токоотводов вызывает моментальный выход из строя обмоток, так как они характеризуются куда худшим качеством отвода тепла.
Конечно, в настоящее время проектировщики пытаются принимать меры для устранения этого недостатка, однако даже использование при производстве токосъёмных элементов с большим запасом мощности пока не решило эту проблему.
Это лишний раз подчёркивает, что осмотры сухих трансформаторов и профилактика им необходимы, причём в таком же объёме (если не большем), как и масляным изделиям, во всяком случае, в отношении токоотводящих разъёмов. Ещё одной опасностью для нормального функционирования сухих трансформаторных аппаратов являются микротрещины, образующиеся со временем на литых обмотках.
Это вызвано физическими причинами – технология производства обмоток такого типа основана на вакуумном методе, что создаёт разницу в коэффициентах расширения обмоток (материала, из которого они изготовлены) и литой изоляторной оболочкой, так как металлические изделия подлежат расширению при нагреве с большей скоростью, чем наполнитель обмоток.
И эта опасность пока ещё не устранена, хотя производители постоянно ищут выход из этого положения. Вполне возможно, что решение лежит в плоскости самих трещин, так как они опасны тем, что в них при повышении напряжения возникают тлеющие заряды, которые, распространяясь и увеличиваясь, приводят к замыканию между витками и слоями обмоток, что, как правило, заканчивается абсолютным выгоранием обмоток, и обесточиванием цепи.
Если исключить распространение тлеющих зарядов, то можно добиться устранения опасности КЗ и возгорания. Проблема образования трещин опасна тем, что они относятся к скрытым дефектам, которые практически невозможно выявить, наглядные признаки и причины просто отсутствуют.
Ещё хуже то, что этот процесс продолжается несколько месяцев, оставаясь незаметным визуально, а КПД трансформаторного аппарата уходит на нагревание обмотки, в которой есть микротрещины. Специальные приборы также не выявляют эти причины (за редким исключением), так что единственным косвенным признаком является понижение коэффициента полезного действия.
Трансформаторы с масляными изоляторами не подвергаются образованию микротрещин, так как технология их производства не допускает образования воздушных пузырьков в жидкости, а при заполнении контейнеров масляной жидкостью методом вакуумного давления, удаётся предотвратить возникновение тлеющего заряда и его распространения в период службы устройства.
Кроме того, масло представляет собой очень надёжный теплоотвод, и любое КЗ просто становится невозможным.
Из всего сказанного можно сделать вывод, что при выборе и установке трансформаторов в КТП необходимо руководствоваться конкретными условиями, исходя из приоритетов в необходимости тех или иных характеристик устройств в каждом определённом случае.