Systèmes de refroidissement des transformateurs de puissance

Fonctionnement normal à long terme sans problème transformateurs de puissance sous réserve de contrôle et de respect des limites admissibles de divers paramètres, dont l'un est le régime de température. Le respect du régime de température dans les limites établies pour un certain type de transformateur est assuré par des systèmes de refroidissement spécialement prévus. Considérez ce que sont les systèmes de refroidissement pour les transformateurs de puissance.

Type de refroidissement C, SG, SZ, SD

La lettre C dans le marquage indique ce transformateur de puissance sec — c'est-à-dire qu'elle ne prévoit pas l'utilisation d'huile de transformateur pour le refroidissement. Dans ce cas, les enroulements et le noyau magnétique du transformateur sont refroidis par circulation d'air naturelle. Il existe des modifications de ce système de refroidissement : SG — conception hermétique, SZ — boîtier de protection.

La présence d'une circulation d'air forcée sur le boîtier du transformateur est possible - c'est le refroidissement du système LED.

Les systèmes de refroidissement C et leurs modifications se caractérisent par un faible rendement, c'est pourquoi ils sont généralement utilisés dans les transformateurs de faible puissance jusqu'à 1,6 MV * A de classe de tension 6 et 10 kV.

Des capteurs de température sont installés sur les transformateurs de ce système de refroidissement pour contrôler la température de chaque phase du transformateur.

Système de refroidissement M

Les transformateurs plus puissants nécessitent un système de refroidissement plus efficace - l'huile. L'huile assure une évacuation plus efficace de la chaleur des enroulements et du système magnétique du transformateur, assurant un refroidissement uniforme.

Le système de refroidissement M assure la circulation naturelle de l'huile dans la cuve du transformateur. La chaleur de l'huile est transmise à la cuve du transformateur qui est refroidie par l'air ambiant. Ce système de refroidissement ne fournit pas de circulation d'air forcée.

Pour un refroidissement plus efficace de la cuve du transformateur, des radiateurs constitués d'ailettes ou de tubes à travers lesquels l'huile circule sont installés.

Le système de refroidissement M est utilisé pour les transformateurs de puissance d'une puissance nominale allant jusqu'à 16 MV * A. L'absence de dispositifs supplémentaires dans la conception des transformateurs de ce système de refroidissement simplifie leur fonctionnement.

Le personnel de maintenance n'a qu'à vérifier le niveau d'huile et la température de ses couches supérieures. Le niveau d'huile doit correspondre approximativement à la température ambiante quotidienne moyenne, en tenant compte de la charge sur le transformateur (cela s'applique à tous les types de refroidissement). La température des couches d'huile supérieures des transformateurs refroidis M et D ne doit pas dépasser 95 degrés.

La figure ci-dessous montre un transformateur triphasé à deux enroulements avec refroidissement à l'huile naturelle (avec circulation d'huile naturelle) de la série TM-250 / 6-10-66 d'une capacité de 250 kVA, conçu pour la conversion de courant alternatif triphasé courant avec une tension de 6 à 10 kV du côté VN, côté NN 0,23 ; 0,40 ; 0,69 kV pour installation intérieure et extérieure.

Série Power TM-250 / 6-10 avec filtre thermosiphon pour la purification continue de l'huile : 1 rouleaux ; 2 - boulon de mise à la terre ; 3 — réservoir ; 4 - refroidisseurs de radiateur amovibles; 5 — couvercle ; 6 - sécheur d'air silikogel; 7 - extenseur avec indicateur d'huile; 8 — conclusions BH; 9 — Conclusions LV ; 10 — thermomètre à mercure; 11 - bouchon de remplissage et de prélèvement d'huile ; 12 — interrupteur ; 13 — fusible endommagé ; 14 — filtre purificateur thermosiphon pour huile en continu.

Refroidissement de type D

Système de refroidissement du transformateur D — avec purge et circulation d'huile naturelle. Les transformateurs de ce système de refroidissement ont de par leur conception des ventilateurs montés dans des radiateurs articulés à travers lesquels l'huile du transformateur circule.

La purge du transformateur de ce système de refroidissement est activée lorsque la température de la couche supérieure de l'huile du transformateur atteint 55 degrés ou plus, ou lorsque la charge nominale du transformateur est atteinte, quelle que soit la température de l'huile. Le système de refroidissement D est plus efficace et est utilisé pour les transformateurs de 16 à 80 MV * A.

Systèmes de refroidissement CC, NDC

Le système de refroidissement à courant continu se distingue du système D par la présence d'une circulation d'huile forcée. Des ventilateurs soufflants, comme dans le système D, refroidissent les tubes du radiateur.L'huile du transformateur circule en continu dans les tubes du radiateur, qui est pompée par des pompes électriques intégrées dans les conduites d'huile du réservoir du transformateur.

La circulation rapide de l'huile à travers les radiateurs et leur débit d'air assurent un transfert de chaleur élevé. Grâce à ce système de refroidissement, les dimensions du transformateur de puissance (autotransformateur) sont considérablement réduites et leur puissance nominale est augmentée jusqu'aux limites de 63-160 MV * A.

La circulation d'huile forcée permet de s'écarter de la conception traditionnelle des transformateurs - le réservoir du transformateur et le refroidisseur peuvent être séparés, reliés l'un à l'autre par des conduites d'huile.

Contrairement au refroidissement de type D, les soufflantes de refroidissement à courant continu doivent toujours être utilisées avec des pompes de circulation d'huile forcée. En cas d'arrêt de l'un des systèmes de refroidissement, le transformateur ne peut pas fonctionner.

Le NDC diffère du refroidissement en courant continu par la présence d'un flux d'huile directionnel, ce qui permet d'augmenter l'efficacité du refroidissement et, par conséquent, d'augmenter la puissance du transformateur sans modifier sa taille.

Systèmes de refroidissement Ts, NTs

Les transformateurs et autotransformateurs d'une capacité de 160 MV * A sont équipés de systèmes de refroidissement de type T. Il s'agit d'un refroidissement huile-eau; non seulement l'huile mais aussi l'eau circulent à travers les radiateurs du transformateur.

L'eau est forcée de circuler à travers les tuyaux du dispositif de refroidissement, entre lesquels circule à son tour l'huile du transformateur.Avant d'entrer dans le refroidisseur, des capteurs de température spéciaux sont installés pour contrôler la température de l'huile en circulation, qui ne doit pas dépasser 70 degrés.

Les dispositifs de circulation forcée d'huile et d'eau doivent toujours être en fonctionnement, quelles que soient la température et la charge, ils doivent être allumés automatiquement simultanément avec l'alimentation en tension du transformateur (autotransformateur).

En présence de plusieurs dispositifs de refroidissement structurellement, le nombre de leurs fonctionnements simultanés est déterminé par la taille de la charge et la température du fluide de refroidissement - l'huile du transformateur.

Ce système de refroidissement est l'un des systèmes les plus efficaces, mais son principal inconvénient est la complexité de sa conception et de son fonctionnement.

Pour les transformateurs (autotransformateurs) d'une capacité de 630 MV * A, un système de refroidissement huile-eau plus efficace avec flux d'huile dirigé - NC est utilisé.

Refroidissement des transformateurs dans des chambres fermées

Dans les chambres fermées, les sous-stations de transformation fermées, où se trouvent les transformateurs de puissance, un système de ventilation doit être prévu pour assurer le fonctionnement normal des transformateurs dans tous les modes normalisés.

La pièce dans laquelle se trouve le transformateur de puissance doit être conçue de manière à ce que le transformateur ne surchauffe pas pendant le fonctionnement, ce qui est garanti s'il y a suffisamment d'espace interne dans la pièce, ainsi qu'un système de ventilation efficace.

Une attention particulière est portée aux transformateurs du système de refroidissement C, qui sont refroidis par circulation d'air naturelle.Une ventilation forcée est installée dans les chambres de ce type de transformateurs, qui fait circuler l'air pour un refroidissement plus efficace.