Transformator żywiczny
Transformator żywiczny
Transformator żywiczny to urządzenie, w którym miedziane uzwojenia są zatopione w niepalnej żywicy epoksydowej. Pozwala to wyeliminować chłodzenie olejem, co czyni urządzenie niepalnym i zmniejsza liczbę czynności utrzymaniowych. Żywica chroni miedź przed korozją i kurzem.
Tranaformator żywiczny tak jak klasyczne urządzenia olejowe posiada rdzeń i uzwojenia wysokiego oraz niskiego napięcia.
Rdzeń transformatora wykonuje się z płatów blaszanych lub aluminiowych o niskim poziomie strat magnetycznych (Schneider). Inna technologia polega na wykorzystaniu blachy transformatorowej walcowanej na zimno, pokrytej izolacją nieorganiczną. Tworzy ona rdzeń o przekroju schodkowym (FT Żychlin).
Uzwojenia wysokiego napięcia wykonuje się w formie zawijanych przewodów z aluminium lub miedzi, pokrytych emalią, o klasie izolacji H (180 stopni Celsjusza). Warstwy przewodów oddzielone są żywicą, która może być wzmocniona włóknem szklanym, ułożonym promieniowo i ukośnie. Po zastygnięciu żywica z włóknem tworzy twardy monolit (technologia Schneider Electric).
Stosowane jest naturalne chłodzenie powietrzem, wynikające z cyrkulacji powietrza w pomieszczeniu, gdzie umieszczony jest transformator. W razie zwiększonych wymagań dotyczących mocy i chłodzenia stosuje się chłodzenie wymuszone. Najwyższa temperatura pracy urządzenia to 40 stopni, a dopuszczalna średnia roczna temperatura –20 stopni. Transformatory żywiczne można montować na wysokości do 1000 m n. p. m. Ograniczenie to wynika z niskiej gęstości powietrza na większych wysokościach.
Materiały, z jakich wykonuje się transformator żywiczny, są niepalne lub trudnopalne. W wypadku pożaru nie wydzielają toksycznych gazów, a transformator po usunięciu ze strefy zajętej ogniem samoczynnie gaśnie (testy Schneider Electric).
Urządzenie znajduje zastosowanie zarówno w podstacjach, jak i w trafostacjach. Znany przykład zastosowania to m. in. tramwajowa podstacja zasilająca „1 Maja”w Łodzi.
Producenci transformatorów żywicznych to m. in. SGB-SMIT, Schneider Electric, Siemens i Fabryka Transformatorów w Żychlinie.
Transformatory żywiczne Schneider Electric Resiglas są wykonywane z nawijanymi na mokro uzwojeniami wysokiego napięcia. Maksymalna moc transformatorów to 5,5 MVA, a napięcie –36 kV. Firma wykonuje transformatory w klasach izolacji IP20 (ochrona przed dotknięciem palcem, brak ochrony przed wodą), IP21 i IP31 (ochrona przed dotknięciem narzędziem i kapiącą wodą). Schneider wyposaża transformatory w przekaźnik temperaturowy, chroniący przed przeciążeniem.
W transformatorach SGB-SMIT zastosowano wewnątrz odlewów żywicznych specjalne kanały, co chroni urządzenie przed przeciążeniem. Dwuwarstwowe uzwojenia chronią natomiast przed przepięciami. Krótkotrwałe dopuszczalne przeciążenia to 450%, a długotrwałe –140%. Produkowane są urządzenia o mocy do 25 MVA.
Fabryka Transformatorów w Żychlinie wykonała szereg specjalnych transformatorów żywicznych, m. in. do zasilania pieców indukcyjnych, do przetwarzania energii w elektrowniach wiatrowych, czy też dla układów trakcyjnych 6- lub 24-pulsowych (informacje o układach wielopulsowych na podstacjach są dostępne tutaj)
