Реконструцкия и модернизиране при полеви условия на охладителни системи тип ONAF/ONAN на силови трансформатори, намиращи се в експлоатация
Охладителни системи ONAF / ONAN се използват предимно при силови трансформатори с общо предназначение, СН/НН или 110/СН, или трансформатори за собствени нужди на мощните ТЕЦ, ВЕЦ и АЕЦ, както и при значителен брой трансформатори в големите промишлени предприятия. Налице са трансформатори с обявена мощност от 6,3 до 50 MVA, по-рядко с по-голяма мощност (75-125 MVA), главно като блочни трансформатори в електричeските централи. Преобладаващата част от трансформаторите са произведени от българския трансформаторен завод “Елпром-Трафо”, понастоящем HHI-България през периода 60 – 80 –те години на м. в. и вече са с изконсумиран в доста голяма степен ресурс, особено що се отнася до окомплектоващите ги елементи, в частност охладителните им системи. Това налага рехабилитация и модернизация на същите, по възможност за най-кратко време и с най-малко средства. За тази цел ЦЕРБ ТРАФО използва метод, който позволява реконструкцията да се извършва на място, там където съответният трансформатор е инсталиран. По долу може да видите кратко описание на този метод и няколко примера за неговата модернизация.
Същност на проблема:
Произведените от български трансфор-маторен завод силови трансформатори СН/НН и 110/СН с охлади-телна система ONAF/ONAN са окомплек-товани с тръбни радиатори, изработени от самия завод или от други предприятия, но по негова конструкторска документация и технология. Стандартизирани са 3 типоразмера с МО на присъединителните фланци 1576 mm, 2080 mmи 2370 mm. Топлообменният елемент е изработен от безшевни стоманени тръби ф32х1 , заварени към горна и долна тръбни плочи. Присъединителните фланци са DN70. Конструкцията на същите не позволява при необходимост, увеличаване на охладител–ната им повърхност, респективно техните топлоотдаващи възможности. Тези радиатори имат и други съществени недостатъци:
- изцяло ръчна изработка, условия за множество течове на масло, неустойчиви на корозия, неремонто-пригодни.
Състоянието на болшинството радиатори монтирани на работещите трансформатори е много лошо, което налага тяхната непрекъсната подмяна. Тази дейност обаче е затруднена поради обстоятелството, че производството на такива радиатори е спряно. Новите конструкции трансформатори предлагани от други производители са ориентирани изцяло към използване на съвременни висококачествени радиатори “глидерен” тип.
Конструкцията му е изградена на модулен принцип и предлага широка гама типоразмери, които позволяват избор на оптимален вариант за всеки конкретен случай. Същественото, което трябва обаче да се подчертае е, че габаритните и присъединителните размери на тези радиатори не съвпадат с тези на българските радиатори, поради което те не са взаимозаменяеми. Решаването на този проблем изисква подходящо решение. В заводски условия това може да стане като трансформаторът се демонтира, активната част се извади, а казанът се преработи по изискванията за новите радиатори. При полеви условия този начин е неприложим. Проблемът се решава, като се въведат междинни елементи – колектори.
Описание на метода:
Проблемът се решава, като се изпълнят определен вид дейности в следната последователност:
- Набавяне на необходимите изходни данни: параметри на трансформатора, максимални загуби, определените от производителя прегрявания на маслото и на намотките, вид на охладителната система и на радиаторите и тяхното разположение по периметъра на казана и спрямо намотките.
- Топлинни изчисления за определяне на вида, броя и разположението на новия тип радиатори. Тези изчисления се базират на общата теория за определяне на температурите на намотките и на маслото на силови трансформатори с охлаждане тип ONAF/ONAN и на специфичните характеристики на избрания тип радиатори. При изчисленията се съблюдават условията и гранично допустимите стойности на съответните величини, регламентирани от действуващите нормативни документи или специално посочени от възложителя такива.
- Изготвяне на работен проект за конструкцията, броя, вида и размерите на колекторите и начина на тяхното захващане и укрепване. Формата на напречното сечение на колекторите се избира по целесъобразност и може да бъде кръгла, квадратна или правоъгълна. Отчитат се възможностите за доставка на един или друг вид профил и технологичните особености при изработката.
- Доставка на всички окомплектоващи възли и детайли. Изработване на колекторите и прилежащите им детайли.
- Подготовка на трансформатора за извършване на подмяната на охладителната система.
- Демонтиране на старата охладителна система. Монтиране на колекторите. Монтиране на новите радиатори. Напълване на трансформатора с масло. Подготовка на същия за включване в работа.
- Провеждане на контролни измервания за установяване на резултатите от извършената реконструкция на охладителната система и доказване, доколко са изпълнени изискванията на възложителя.
Описаният по-горе метод е приложен успешно за модернизиране на охладителните системи на няколко типа трансформатори, работещи в различни централи и подстанции.
За илюстроване на метода, Ви представяме следните примери:
Пример 1:
Трансформатор 31500 kVA, 110/6,3-6,3 kV работещ в ТЕЦ “Варна” под станционен №1Т. Охлаждане тип ONAF. Снабден с 23 броя тръбни радиатори с МО=2370 mm, обдухвани с по 2 броя вентилатори ОВТ-26. След реконструкцията на охладителната системае въведено охлаждане тип ONAN, като са използвани радиатори тип ART-520, доставени от Италия: 8 броя с МО=2400 mm; 11 броя с МО=2600 mm
Радиаторите са монтирани на колектори с кръгло напречно сечение с диаметър на тръбата 160 mm. Ефектът от новата охладителна система е:
- Прегряване на маслото 50К < 60K;
- Прегряване на намотките 64K < 65K, определени по изчисление.
Пример 2:
Трансформатор за собствени нужди 32000 kVA, 15,75/6,3-6,3 kV, работещ на V-ти блок в ТЕЦ “Марица изток 2”, станц. № 25Т. Охлаждане тип ONAF. Снабден с 16 броя тръбни радиатори МО=2370 mm, обдухвани с по 2 броя вентилатори ОВТ-26. При реконструкцията охладителната система е променена на тип ONAN и е изпълнена с радиатори ART-520 с МО=2400 mm. Същите са монтирани на 5 групи горни/долни колектори с правоъгълна форма на напречното сечение с размери 100 mm х 200 mm.
Извод:
Методът позволява да се реконструира и модернизира охладителна система от типа ONAF/ONAN на силови трансформатори
- на място, където съответния трансформатор е инсталиран;
- без да се отваря трансформатора;
- без да се допусне овлажняване или замърсяване на активната му част;
- като при необходимост маслото се обработи (подсуши и очисти от механически замърсявания);
- като се монтират нови радиатори със съвременна конструкция и подобрени топлотехнически характеристики;
- като се премине към охладителна система ONAN и се намалят разходите за собствени нужди в съответната подстанция или централа.
- с възможност да се прилага и към друг вид охладителна система.
