Olejový transformátor: jak to funguje, princip činnosti zařízení pro transformaci výkonu

Při přenosu elektřiny na velké vzdálenosti je velmi důležité minimalizovat její ztráty. Proto musí být energie generovaná generátory správně převedena, aby bylo možné získat vyšší napětí. Pro tyto účely je ve speciálních rozvodnách instalován výkonový olejový transformátor.

Komponenty konstrukce

Vedení vysokého napětí s napětím více než 6 tisíc voltů je chráněno speciálními zařízeními, která převádějí střídavý elektrický proud a chrání sítě před vážným přepětím. Existují dva typy takových zařízení:

• konvenční transformátory;
• autotransformátory.

Obě varianty mají podobný design a funkčnost. Standardní konstrukce transformátoru obsahuje následující součásti:

• Feromagnetické jádro. Je uzavřena ve speciálním odolném pouzdře, které nedovolí agresivnímu prostředí, aby ji poškodilo.
• Navíjení. Dodává se v mědi a hliníku, má kulaté nebo obdélníkové části. Soustředné vinutí je ve formě válců umístěných jeden v druhém. V blízkosti jádra je umístěno několik vrstev nízkonapěťového vinutí. Vysokonapěťové spirálové vinutí je instalováno na speciálním válci, který funguje jako izolátor. Nosníky, na kterých je umístěno vinutí, mají speciální ochranu.
  instagram viewer
• Plynové relé. Tím, že je v potrubí mezi hlavní a expanzní nádrží, prochází veškerý plyn vznikající při zahřívání oleje. Relé je aktivováno i při minimálním plynování. Pokud se objem plynu zvýší, upozorní na to světelná a zvuková čidla. V případě, že vzniká velké množství plynu, aby nedocházelo k rozkladu ropných látek, jsou automaticky spínány spínače v celém transformátoru.
• Teploměr studna. K průběžnému sledování teploty povrchových vrstev oleje je zapotřebí teploměr.
• Fén. Zabraňuje pronikání vlhkosti ze vzduchu do oleje a zhoršení jeho dielektrických parametrů.
• Výfukové potrubí. Aby olej proudil ve správném množství, je jeden konec trubky připojen k hlavní nádrži transformátoru, druhý je v úrovni těsně nad expandérem.
• Bezpečnostní membrána. Připevněný k okraji výfukového potrubí plní ochrannou funkci v případě nouzového přepětí. Některá zařízení mohou místo membrány používat vlnovec nebo ventilové prvky.
• Pouzdra. S jejich pomocí je zajištěn bezpečný provoz zařízení. Pro snadnou obsluhu je zařízení vybaveno madlem na víku nádrže.

Zařízení olejového transformátoru zajišťuje přítomnost chladicího a magnetického systému v něm. Hlavním rozlišovacím znakem takového zařízení od autotransformátoru je jeho malá velikost, díky které použití olejového transformátoru se stává pohodlným jak na ulici, tak v technických místnostech jakéhokoli velikost.

Princip fungování

Činnost zařízení, které převádí proud, je založena na principu elektromagnetické indukce. Do vinutí proudí střídavý napěťový proud, který vytváří střídavé magnetické pole. Ten přispívá k další tvorbě elektrického proudu.

Olej s vysokými dielektrickými vlastnostmi se nalévá do nádrže vybavené ventily a šroubovacím uzávěrem. Uzavírací ventil ve spodní části umožňuje odběr vzorků oleje pro analýzu. Pro zvětšení povrchu nádrže lze použít kovové desky pro urychlení postupu přenosu tepla mezi olejem a vnější vzduchovou vrstvou.

Jakmile je olej v nádrži, začne se pohybovat po vnitřním a vnějším kruhu. Funkci prvního kruhu plní dva kolektory tvořící radiátor.

Teplotu radiátoru lze snížit přirozeně nebo pomocí speciálně upraveného ventilačního systému. Takový systém na jedné straně efektivně ochlazuje zařízení, na druhé straně snižuje jeho zátěžový výkon v průměru o 25 %.

Teplotní režim

Olej, který cirkuluje uvnitř nádrže, zahřívá a chladí, neustále mění svůj objem v daném rozmezí. Pro včasnou kompenzaci kolísání objemu má transformátor expanzní nádrž s indikátorem oleje. Díky principu komunikujících nádob použitých při jeho instalaci a průhlednému odměrnému sklu je proces sledování hladiny oleje v zařízení maximálně jednoduchý.

Při provozu výkonového transformátoru dosahuje teplota oleje velmi vysokých hodnot, proto se při ochlazení uvolňuje do atmosféry obrovské množství tepla.

Rozvoj moderních průmyslových technologií umožnil využít uvolněnou tepelnou energii pro vytápění objektů umístěných v blízkosti provozovaných trafostanic.

Správná obsluha a údržba

Klíčem k dlouhodobému provozu olejového transformátoru je dodržování všech norem jeho použití předepsaných v pokynech. Aby zařízení fungovalo hladce, musí být podrobeno:

• preventivní vyšetření;
• technická kontrola;
• neplánované opravy.

Během těchto prací odborníci kontrolují provozní zařízení na přítomnost cizího hluku a nadměrných vibrací, kontrolují počet sepnutí s údaji zobrazenými na měřičích. Četnost kontrol olejových transformátorů závisí na způsobu jejich práce. Pokud je provozní proces pod dohledem odborníků, měla by být kontrola prováděna denně. V případech s autonomně fungujícími zařízeními stačí tři kontroly za měsíc.