Масляные трансформаторы имеют различное назначение и входят в основное оборудование электростанций и подстанций. Конструктивные особенности и целевое назначение вместе условиями работы требуют специальных подходов к процессу их эксплуатации. Например, организация постоянного надзора высококвалифицированным персоналом.
Если говорить об отклонениях от нормального режима и повреждениях трансформаторов, то они могут быть вызваны нарушениями правил транспортировки, монтажа, эксплуатации и последующего ремонта, затем следуют конструктивные недоработки, скрытые дефекты и неисправности от воздействия различных неблагоприятных факторов.
К одним из самых тяжелых аварий на трансформаторах специалисты относят повреждение обмоток и главной изоляции. Среди причин данного явления: влажный электрокартон или витковая бумажная изоляция (трансформаторы небольшой емкости) и грязное перенасыщенное водой трансформаторное масло (мощные приборы). Эти два фактора ослабляют изоляцию, появляется ползущий разряд с последующим ее пробоем.
Понятно, что качество и характеристики масла играют важную роль в силовых трансформаторах, которые имеют более сложную конструкцию по сравнению с устройствами малой емкости с воздушным охлаждением. Обычно мощное устройство включает масляный бак с радиаторами и магнитопровод с обмотками. В нем масло изолирует токонесущие части электрики, гасит дуги, охлаждает элементы оборудования и устраняет влагу.
Самый важный элемент в защите трансформаторного масла — герметичность масляных систем охлаждения. Они бывают естественные, естественные с дутьем, принудительные — с направленным движением масла и просто с дутьем, принудительные масляно-водяные. Первая, работает по законам гидравлики, ко второй - добавляется вентилятор, третья — имеет некий радиатор, в четвертой - к радиатору добавляются вентиляторы, в пятой — радиатор погружен в водяную рубашку, где охлаждается уже вода.
Не менее важным элементом являются физико-химические свойства масел. Так, в силовых трансформаторах применяются специальные сорта ТМ, которые вырабатываются селективной, фенольной, кислотно-щелочной очисткой, гидрокрекингом. При подготовке к эксплуатации из жидкости следует удалить различные примеси, например, серную кислоту (разрушает конструкцию) и воду (не более 0,5 %).
Такое масло гарантирует высокую электрическую прочность, низкую вязкость, большие теплоемкость и теплопроводность. Отметим, что температура кипения трансформаторного масла находится в диапазоне от +3000C до +4000 C. В процессе эксплуатации ТМ нагревается, кроме того жидкость подвержена внешнему воздействию атмосферных температур. Поэтому бак выполняется гофрированным и оборудуется предохранительным клапаном.
Место для таких трансформаторов подбирается особое, с учетом санитарных норм и противопожарных правил, поскольку само масло и его пары опасны для человека и могут стать источником пожара. В таких случаях ТМ защищается, в основном, химическими методами за счет подбора марок масла для каждого конкретного случая (место происхождения, метода переработки), различных присадок и смешивания марок, например наличие антиокислительной присадки ДВК (ионол). Все эти мероприятия увеличивают сроки службы масел.
На сегодняшний день использование открытых систем охлаждения не только не экологично, но и опасно. Благо производители стали выпускать герметичные баки со стальным расширителем, который компенсирует перепады температур, уменьшает контакт ТМ с воздушным пространством, источником старения, окисления и увлажнения, - все это является хорошей защитой масла в энергосистемах.
Отметим, в борьбе с окислением в современных герметичных трансформаторных системах воздух, имеющий в своем составе кислород заменяется на азот. Увлажнение устраняется термосифонными фильтрами (ТСФ), которые наполняются адсорбентом (силикагелем или алюмогелем).
Кроме того, в металлических расширителях стали размещать полимерную пленку, которая находится в азоте и при увеличении давления расширяется.
С производственной деятельностью НПФ «Политехника» возрастает роль полимерных изделий и камер в энергетике. Так при аварии на московской подстанции «Чагино» аварийные емкости для трансформаторного масла ПЭР-Н ТМ были развернуты в самые кратчайшие сроки. Далее, герметизация старых баков. В них размещается внутренняя полимерная камера для трансформаторного масла ПЭР-ЗМТ. В качестве расширителя у баков можно использовать мягкие полимерные резервуары или газгольдеры-рекуператоры.
Полимерные камеры для трансформаторов обладают целым рядом преимуществ по сравнению со стальными аналогами, что приводит к значительной экономии финансовых средств и времени. Так, при аварийных разливах трансформаторного масла, учитывая короткие сроки на решение проблемы, можно воспользоваться складом готовой продукции компании, где всегда есть емкости с востребованным объемом от 1 м3 до 50 м3.
ПЭР-Н-ТМ — легкие, имеют малые габариты при транспортировке. Их шеф-монтаж производится на ровной неподготовленной площадке в течение двух-трех часов. Работоспособность ПЭР гарантирована в температурном режиме от -55°C до +85°C. Заполненные ПЭР-Н-ТМ легко транспортировать, они оборудованы специальными креплениями.
Многие критики полимеров указывают на отрицательное влияние УФ-излучения на срок службы резервуара. Но это ошибка поскольку производители давно уже научились бороться с этим отрицательным явлением.
