Сухие трансформаторные подстанции нашли применение как на общественных объектах, так и на производстве. Мощные СТ устанавливают на промышленных предприятиях (нефтяных, металлургических, угольных), на целлюлозно-бумажной фабрике, используются при проектировании электропитания цехов машиностроения и жилых домов. Монтаж сухих трансформаторных подстанций производится только внутри помещения.

Главные требования к помещению – относительная влажность воздуха не более 80 % при температуре +25 ^оС и продуманная система вентиляции. Влажный воздух способен снизить диэлектрические свойства изоляции, поэтому для уменьшения гигроскопичности обмотки дополнительно пропитывают специальными лаками. Охлаждение сухого трансформатора происходит за счет естественной циркуляции воздуха, поэтому в месте установки предусматривают проемы в нижней и верхней частях комнаты. Для мощных СТ (или в местах с теплым климатом) в помещение добавляют принудительное охлаждение (например, приточные вентиляторы).

Особенность воздушного охлаждения силового трансформатора заключается в его конструкции: для прохождения воздуха расширены каналы в стержнях и ярмах магнитопровода (от параметров магнитопровода и максимальной температуры нагрева зависит количество каналов); применены изоляционные материалы с повышенной нагревостойкостью.

Атмосферный воздух является для сухого трансформатора не только охлаждающей, но и изолирующей средой. При сопоставлении изолирующих свойств воздуха и трансформаторного масла видно, что воздух – ненадежный диэлектрик (диэлектрическая проницаемость воздуха в 2,2 раза ниже трансформаторного масла). Поэтому особое внимание при разработке и производстве СТ уделяется изоляции обмоток. Конструктивные типы сухих трансформаторов различают по способу изоляции их обмоток.

Самый простой и распространенный тип СТ – трансформатор с открытой обмоткой. На начальном этапе нанесения изолятора происходит процесс нагревания медной обмотки до температуры, при достижении которой обмотки погружают в лак. По истечению времени катушки вынимают и погружают в печь, где запекают до полного затвердения лака. Тепло, выделяющееся при работе трансформатора, экономичным и эффективным способом отводится через предусмотренные каналы в обмотках СТ. Через каналы происходит циркуляция воздуха. Сухие трансформаторы с подобной изоляцией применяются при проектировании электроснабжения коммерческих или жилых зданий.

Если существует необходимость в СТ с высокой механической прочностью обмоток, с большим сопротивлением по отношению к короне, то применяются трансформаторы с монолитной изоляцией, созданной способом вакуумной пропитки (VPI). Поступление лака (изолятора) в обмотку происходит не посредством погружения, а за счет чередования циклов вакуума и давления, что обеспечивает равномерное и качественное нанесение лака на поверхность обмотки. Концы обмоток могут покрываться эпоксидной смолой, обеспечивая дополнительную защиту от воздействий окружающей среды.

Метод, превосходящий VPI, – изоляция способом вакуумного капсулирования (VPE). Этот метод – точная копия VPI, но для капсулирования катушки в процессе нанесения лака обмотки несколько раз погружаются в лак. Рассмотренная технология позволяет применять СТ в режиме цикличных тепловых нагрузок. Монолитная изоляция во время работы СТ не выделяет никаких вредных веществ. Эта особенность позволяет применять СТ на объектах с повышенными требованиями к экологической и пожарной безопасности.

При проектировании предприятий с агрессивной средой рабочего процесса (например, цементный завод, химический завод) или при размещении трансформатора вне здания используют сухие трансформаторы с литой обмоткой. Соленые брызги, испарения химических реактивов, влага, коррозийные испарения, пыль, металлические частицы нанесут непоправимый вред СТ с открытой и монолитной обмотками.

Сухие трансформаторы с литой изоляцией разработаны, чтобы выдерживать сильные скачки напряжения, периодические кратковременные перегрузки, свойственные промышленным предприятиям. Благодаря прочности изоляции, схожей по показателям прочности с изоляцией масляного трансформатора, надежной защите соединительных проводников, ведущих к оконечным контактам, СТ с литой изоляцией могут заменять масляные аналоги.

В отличие от рассмотренных выше методов покрытия обмотки изолятором у СТ с литой изоляцией обмоток витки катушки целиком заливаются эпоксидной смолой: обмотки погружают в форму, которую (обычно в условиях вакуума) заполняют эпоксидной смолой. Для улучшения характеристик изоляции в смолу добавляют стекловолокно и минеральные наполнители. Некоторые производители СТ с литой обмоткой в эпоксидку кладут пластификаторы, которые способствуют повышению свойству изолятора к расширению и сжатию вместе с обмоткой. Минусы таких СТ – большой вес, неоднородность изолятора (появляется вероятность частичных разрядов), сложность в охлаждении обмоток.

Подобрать необходимый сухой трансформатор для вашей подстанции могут специалисты ЭДС-ИНЖИНИРИНГ. Также Вы можете заказать полный спектр услуг по проектированию, монтажу и дальнейшему сервисному обслуживанию электрохозяйства.