Suhi izolirani transformatorji

Suhi transformatorji so zračno hlajeni transformatorji. Toploto iz ogrevanih delov takih transformatorjev odvajajo naravni zračni tokovi. Za transformatorje moči do 2500 kW z napetostjo navitja do 15 kV je tako prosto hlajenje povsem zadostno.

Takšni transformatorji najdejo svojo uporabo na mestih, kjer so povečane zahteve za varnost ljudi in opreme. Zmogljivi suhi transformatorji se uporabljajo: v industrijskih metalurških podjetjih, v naftni industriji, v industriji celuloze in papirja, v strojegradnji, pa tudi pri oskrbi z električno energijo javnih zgradb, objektov in prometa.

Nizkonapetostna (NN) in visokonapetostna (VN) navitja transformatorja so zaprta v zaščitnem ohišju, atmosferski zrak pa jim služi kot glavni hladilni in izolacijski medij. Zrak ima v primerjavi z oljem bistveno slabše izolacijske lastnosti, zato so zahteve po izolaciji suhih navitij transformatorja veliko višje.

Ti transformatorji so nameščeni samo v suhih, zaprtih prostorih (vlažnost ne višja od 80%), ker se njihova navitja v stiku z zrakom navlažijo, za zmanjšanje higroskopnosti navitij pa so dodatno impregnirana s posebnimi laki.

Suhi transformatorji so na voljo v treh različnih oblikah: odprta tuljava, monolitna tuljava in lita tuljava.

Odprti transformatorji so impregnirani z vakuumsko tlačno smolo in imajo izolacijsko prevleko do debeline 0,2 mm, kar zagotavlja visoko izolativnost in zaščito okolja, hlajenje tuljav pa ostaja zelo učinkovito.

Za učinkovito hlajenje navitij se uporabljajo posebni izolacijski profili in izolatorji iz porcelana visoke trdnosti, ki tvorijo vodoravne in navpične hladilne kanale, zahvaljujoč konvekciji pa je tukaj zagotovljena odpornost proti kontaminaciji.

Monolitna konstrukcija je ulita v visokem vakuumu, med delovanjem pa takšno epoksi litje ne sprošča nobenih produktov, kar omogoča prosto uporabo transformatorja, kjer so povečane zahteve glede okoljske in požarne varnosti, na primer v vgrajenih transformatorskih postajah z oprema v agresivnih električnih pogojih delovanja.

Izolacija žic zagotavlja visoko električno trdnost, bandažni trakovi pa zagotavljajo trdnost po impregnaciji z lakom in pečenju ter zagotavljajo visoko mehansko trdnost. Ta tehnologija omogoča dolgotrajno uporabo opreme v načinih cikličnih toplotnih obremenitev brez tveganja izgube izolacije njenih električnih lastnosti.

Posebna polnila za izdelavo litih tuljav zagotavljajo izboljšane mehanske, ognjevarne in toplotno prevodne lastnosti, s čimer sama tehnologija daje konstrukciji togost. Uporaba litega navitja omogoča pridobitev transformatorja sprejemljivih dimenzij za delovanje v visokonapetostnih omrežjih.

Vendar pa obstajajo tudi slabosti: masa izolacijskega materiala je velika in so nehomogenosti, zaradi katerih obstaja možnost delnih razelektritev, oteženo pa je tudi hlajenje visokonapetostnih navitij. Z nižanjem temperature se v izolaciji pogosto pojavijo mehanske obremenitve.

Suhi transformatorji imajo številne prednosti pred oljni transformatorji:

• ne zahteva stroškov vzdrževanja: ni potrebe po čiščenju in menjavi olja.

• donosnost naložbe: v primerjavi z naoljenimi primerki se presek žic in magnetnega kroga ustrezno poveča, elektromagnetna obremenitev aktivnih materialov se zmanjša, kar ima z naraščajočo napetostjo na navitjih in pri velikih močeh zelo ekonomičen učinek. Novi negorljivi materiali, odporni na vročino, povečajo koristne elektromagnetne obremenitve in zmanjšajo stroške aktivnega materiala.

• visoka varnost: delovna temperatura se poveča zaradi uporabe azbesta ali steklenih vlaken kot izolacijskih materialov;

• ima zaščitno prevleko;

• uporabna v suhih prostorih z visokimi zahtevami glede požarne varnosti.