Сухой трансформатор в помещении

Когда говорят про сухой трансформатор в помещении, многие думают — ну, безопаснее масляного, меньше требований, поставил в углу и работает. На деле же, если так подходить, можно нарваться на неприятности, которые в проекте даже не предусмотришь. Сам через это проходил.

Чем на самом деле отличается ?сухая? установка

Основное заблуждение — что раз нет масла, то и вентиляция не так критична. Это не совсем так. Да, нет риска утечки масла и пожарной опасности в том же масштабе, но нагрев обмоток никуда не девается. Воздух — это и есть охлаждающая среда. Если помещение маленькое, с плохой циркуляцией, трансформатор будет постоянно работать на повышенной температуре, а это — прямой путь к сокращению срока службы изоляции.

В одном из проектов для небольшой распределительной подстанции в цокольном этаже заложили трансформатор ТСЗГЛ-1000. Место было тесное, застройщик сэкономил на объёме помещения. В итоге летом, даже при штатной нагрузке в 70-80%, температура в верхней зоне корпуса стабильно превышала нормы по паспорту. Пришлось экстренно дорабатывать — выводить отдельный воздуховод приточной вентиляции прямо к заборным решёткам аппарата. Не смертельно, но незапланированные работы и простой.

Отсюда вывод, который теперь кажется очевидным, но который многие игнорируют на стадии ТУ: для сухого трансформатора в помещении расчёт теплового режима — не формальность. Нужно считать не только потери холостого хода и короткого замыкания, но и реальную теплоёмкость помещения, сезонные колебания температуры, возможность открыть окно или нет. Иначе получается ?термос?.

Про нюансы монтажа, которые не пишут в инструкциях

В паспорте пишут: ?установить на ровное горизонтальное основание?. Но что такое ?ровное? для бетонного пола в старом цеху? Мы как-то ставили аппарат на пол, который визуально казался нормальным. После сборки и подключения шин заметили лёгкий перекос. Не критичный, но… Со временем, от вибраций при работе, одна из опорных плит начала потихоньку ?просаживаться? в слабую точку стяжки. Появился дополнительный шум.

Пришлось останавливать, делать выверку по уровню и подкладывать регулировочные прокладки. Мелочь? По времени — почти день работ. Теперь всегда, даже если пол выглядит монолитно, делаем контрольную проверку лазерным уровнем по всей площади опорной рамы. И советуем заливать отдельные фундаментные тумбы, если вес аппарата больше тонны. Это не требование ПУЭ, но практика.

Ещё момент — пыль. В сухих трансформаторах класс изоляции часто высокий, но пыль, особенно токопроводящая (металлическая стружка, угольная), оседая на обмотках и системах воздушного охлаждения, ухудшает теплоотдачу и может создать пути для поверхностных токов утечки. В помещениях с производством это важно. Видел случаи, когда на аппаратах в механическом цеху за полгода слой пыли был такой, что приходилось организовывать регулярную продувку сжатым воздухом по графику. Без этого — перегрев гарантирован.

Выбор производителя и логистика: где можно ?споткнуться?

Рынок сейчас насыщен. Есть европейские бренды, есть турецкие, много китайских. Цены различаются в разы. Раньше часто брали что подешевле, особенно для объектов с невысокими требованиями. Но несколько раз наступали на грабли с качеством литья бака, однородностью изоляции обмоток и, что важнее, с соответствием заявленных потерь реальным.

Сейчас для ответственных объектов стараемся работать с проверенными поставщиками, которые дают полный пакет испытаний и чья продукция известна на рынке. Например, в последнее время для ряда проектов поставляли оборудование через компанию ООО Внутренняя Монголия Линлянь Торговля. Они не производители, но как интеграторы хорошо зарекомендовали себя в подборе. Их сайт — linglian.ru — удобно использовать для первичного ознакомления с типовыми решениями. Важно, что они, позиционируя себя как ведущее звено в цепочке поставок электротехнического оборудования, обычно предоставляют полную документацию от заводов-изготовителей, включая протоколы заводских испытаний. Это экономит время на согласованиях.

Но и тут есть подводный камень — сроки. Сухой трансформатор — не всегда складская позиция, особенно нестандартные мощности или напряжения. Один раз заложили в проект аппарат на 1600 кВА с нестандартным напряжением НН. Поставщик (не Линлянь) обещал 12 недель. В итоге производство затянулось до 20, из-за проблем с поставкой специфической изоляционной бумаги у их субподрядчика. Проект встал. Теперь всегда закладываем риски по срокам и, по возможности, выбираем стандартные линейки мощностей и напряжений, даже если это немного увеличивает габариты.

Взаимодействие с другими системами помещения

Часто проектировщик рассматривает трансформатор как отдельный объект. А он же стоит в помещении, где есть вентиляция (или должна быть), освещение, пожарная сигнализация, возможно, система управления зданием (АСУЗ).

Была история на объекте торгового центра. Трансформаторная стояла в отдельном помещении, но в неё же вывели общую приточную вентиляцию для подсобных помещений этажом выше. Воздуховод проходил прямо над аппаратом. В случае гипотетического перегрева и срабатывания термодатчиков на трансформаторе, что должно было произойти? Отключить вентиляцию всего блока? Это не было прописано в алгоритмах. В итоге разрабатывали отдельную логику для АСУТП, чтобы при аварии по температуре отключалась только заслонка на притоке в это помещение, не затрагивая другие системы.

Поэтому сейчас при комплектации всегда запрашиваем у клиента схемы смежных систем. И настоятельно рекомендуем выводить сигналы от термодатчиков сухого трансформатора (обычно их ставят в обмотках ВН и НН) не только на свой щит управления, но и в общую систему диспетчеризации объекта. Это стоит недорого, но даёт возможность удалённо видеть состояние и быстро реагировать.

Экономика и обслуживание: долгий взгляд

Первоначальные затраты на ?сухой? аппарат выше, чем на масляный аналогичной мощности. Это многих отпугивает. Но если считать полный жизненный цикл для установки в помещении, картина меняется. Не нужна маслоприёмная яма, система маслоконтроля, менее строгие требования к пожарной безопасности (можно ставить ближе к нагрузке, сокращая длину кабельных линий).

Обслуживание тоже проще. Нет необходимости в регулярном анализе масла, откачке, замене. Основные пункты — визуальный осмотр (пыль, следы нагрева на контактах), контроль затяжки болтовых соединений после первых лет эксплуатации (из-за температурных циклов), проверка состояния системы охлаждения (вентиляторов, если они есть).

Один из наших клиентов, сеть небольших производственных цехов, перешёл с масляных на сухие трансформаторы как раз из-за экономии на обслуживании. Они посчитали, что за 10 лет исключение затрат на маслоанализ и утилизацию отработанного масла почти компенсировало разницу в начальной цене. Плюс психологический комфорт — нет риска загрязнения почвы внутри цеха при гипотетической аварии.

В заключение скажу, что сухой трансформатор в помещении — отличное решение, но не ?универсальное и беззаботное?. Его успешная эксплуатация — это результат внимания к деталям на этапах выбора, проектирования места установки и монтажа. Как и любое серьёзное оборудование, он требует не слепого следования инструкции, а понимания физики процессов, которые в нём происходят. И тогда он проработает десятилетия без проблем. А если подходить спустя рукава — проблемы начнутся гораздо раньше, чем закончится гарантия.