В последнее время значительно возрос интерес потребителей к применению сухих трансформаторов.
Конечно, в ряде случаев выбор варианта КТП с сухим трансформатором является единственным, когда на объекте нет другой возможности для сооружения подстанции, как только внутри строения – например, в производственном цехе, в цокольном помещении или на этажном перекрытии жилого дома, либо на территории учебного заведения, в парковой зоне и т.д., т.е. в местах, где требования к конструкции трансформатора диктуются повышенными требованиями в части экологической и пожарной безопасности.
С другой стороны, трансформатор, даже сухой, относится к оборудованию высокого напряжения и сам по себе является объектом повышенной опасности. Соответственно этому, трансформатор всегда размещается только внутри комплектной трансформаторной подстанции в защищенном отсеке. В ней же имеются недоступные снаружи распределительные устройства низкого и высокого напряжений, и только так можно обеспечить требуемый уровень безопасности от поражения электрическим током. Мало того, необходимо заметить, что прикосновение к внешней поверхности литой обмотки включенного сухого трансформатора приводит к поражению электрическим током, тем самым у сухого трансформатора при отсутствии ограждения поражающая поверхность намного больше, чем у масляного.
Сейчас нередко можно услышать, что внедрение сухих трансформаторов значительно экономит время на обслуживание электроустановок, вплоть до полного отсутствия необходимости такового. Как известно, в общих затратах рабочего времени на обслуживание электроустановок одной из наиболее весомых операций является периодический осмотр. Если ознакомиться с содержанием типовой карточки осмотра КТП, который в зависимости от местных условий проводится с различной периодичностью, но не реже одного раза в квартал, становится очевидным, что объем работы при проведении осмотра КТП практически не зависит от конструкции применяемого в ней трансформатора. Карточка осмотра, взятая как пример в одном из предприятий электросетей МЭС Сибири, прилагается. Очевидно, что в случае установки на подстанции сухого трансформатора, только три пункта раздела «Трансформатор” исключаются (п.п. 1, 3 и 5), всё остальное необходимо отрабатывать.
Известно, что значительная доля повреждений распределительных трансформаторов случается из-за ослабления шинных соединений на выводных наружных контактах НН и, независимо, сухой трансформатор или масляный, эти контакты требуют к себе периодического внимания и ухода. На масляном трансформаторе перегрев контакта вызовет разрушение изолятора или разгерметизацию уплотнения, в любом случае ремонт такого повреждения не представляет особой проблемы. На сухом трансформаторе при этом виде повреждения, из-за менее эффективного охлаждения зоны перегрева и интенсивной передачи тепла по проводнику в обмотку, происходит разрушение литой изоляции в зоне выводов из обмотки, что наверняка приведет к необходимости замены блока обмоток на поврежденной фазе. Конечно, можно принять меры, улучшающие качество токосъема, но даже при наличии аппаратных зажимов, которыми оборудуются все масляные трансформаторы производства ОАО «АЛТТРАНС”, начиная с мощности 160 кВА и выше, эти узлы все же следует периодически осматривать и обслуживать. А если речь идет о сухом трансформаторе, то тем более.
Несмотря на применение глубокого вакуума при изготовлении монолитных обмоток сухих трансформаторов, все же существует различие коэффициентов теплового объемного расширения материалов проводника и литой изоляции, в связи с чем, блоки обмоток сухих трансформаторов в процессе эксплуатации подвержены микроразрушениям, что приводит к появлению, так называемых, частичных разрядов. Что такое частичный разряд и чем он опасен? Микротрещина создает пограничное соприкосновение двух различных диэлектрических сред, вследствие чего в этой зоне возникает повышенная напряженность электрического поля, что неизбежно вызывает непрерывный, как бы тлеющий, пробой внутри микротрещины. В этой точке постепенно происходит обугливание изоляции, перерастающее впоследствии в межвитковое или межслоевое короткое замыкание и приводящее к выгоранию обмотки. Процесс может развиваться неделями, даже месяцами, но практически остается незаметным, вплоть до момента аварии. Частичные разряды могут быть выявлены только специальными приборами. Собственно говоря, и сама проблема контроля отсутствия частичных разрядов в распределительных трансформаторах возникла в связи с появлением именно сухих трансформаторов. В масляных трансформаторах частичные разряды теоретически могут возникнуть при наличии микропузырьков воздуха где-либо в бумажно-масляной изоляции, но, благодаря технологии вакуумирования при подготовке и заливке масла, масляные трансформаторы этому виду повреждения, как правило, не подвержены.
Дефекты изоляции в сухих трансформаторах могут возникнуть и при нарушении допустимых климатических условий их применения. Имеются в виду не только условия эксплуатации трансформаторов, но и условия их хранения до ввода в эксплуатацию. Как правило, нижний предел температуры применения сухих трансформаторов ограничивается значением –25ºС.
В заключение необходимо сказать, что в каждом конкретном случае необходимо учитывать реальные условия эксплуатации оборудования, что обеспечит более полное отражение сравниваемых технико-экономических показателей и оптимальный его выбор.
