RU2381613C1 - Method to dry solid insulation of electrical machine windings - Google Patents
Method to dry solid insulation of electrical machine windings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381613C1 RU2381613C1 RU2009102756/09A RU2009102756A RU2381613C1 RU 2381613 C1 RU2381613 C1 RU 2381613C1 RU 2009102756/09 A RU2009102756/09 A RU 2009102756/09A RU 2009102756 A RU2009102756 A RU 2009102756A RU 2381613 C1 RU2381613 C1 RU 2381613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- tank
- insulation
- transformer tank
- vacuum
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии производства электрических машин, преимущественно к трансформаторостроению.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to the technology for the production of electrical machines, mainly to transformer construction.
Известен способ сушки твердой изоляции, по которому при увлажнении твердой изоляции, высушенной в процессе изготовления трансформаторов, сушку производят в масле (РТМ 16. 687.000.-73).A known method of drying solid insulation, according to which when wetting the solid insulation, dried during the manufacture of transformers, drying is carried out in oil (
Однако этот способ малоэффективен, так как наличие масла ограничивает создание высоких температур, влагоемкость масла препятствует свободному удалению влаги из твердой изоляции, требуется слив и повторная заливка большого объема масла.However, this method is ineffective, since the presence of oil limits the creation of high temperatures, the moisture capacity of the oil prevents the free removal of moisture from the solid insulation, draining and refilling of a large volume of oil is required.
Способ энергоемкий и трудоемкий, требует большого объема подготовительных работ, применяется при незначительных поверхностях изоляции.The method is energy-intensive and time-consuming, requires a large amount of preparatory work, is used with insignificant insulation surfaces.
Известен способ сушки трансформаторов разбрызгиванием горячей диэлектрической жидкости (Патент США № 2718709, кл. 34-91).A known method of drying transformers by spraying a hot dielectric fluid (US Patent No. 2718709, CL. 34-91).
Бак трансформатора заполняется диэлектрической жидкостью до уровня начала уравнительной изоляции. К баку присоединяют оборудование для нагрева и очистки диэлектрической жидкости и производят циркуляцию жидкости в баке снизу вверх с разбрызгиванием ее в верхней части бака. Жидкость нагревают до 80-110°С. В баке поддерживают разрежение не более 125 мм рт.ст. остаточного давления. Высушенная диэлектрическая жидкость, попадая на изоляцию, нагревает и отбирает выделяющуюся из нее влагу (сушка в парах сольвента), которая удаляется из жидкости в очистительной установке. Разреженность в баке способствует удалению влаги.The transformer tank is filled with dielectric fluid to the level of the beginning of equalization isolation. Equipment for heating and cleaning the dielectric fluid is connected to the tank and the liquid is circulated in the tank from the bottom up with spraying it in the upper part of the tank. The liquid is heated to 80-110 ° C. A vacuum of not more than 125 mm Hg is maintained in the tank. residual pressure. The dried dielectric liquid, getting on the insulation, heats and removes the moisture released from it (drying in solvent vapor), which is removed from the liquid in the treatment plant. Sparseness in the tank helps to remove moisture.
Отбор влаги происходит медленно в связи с непродолжительностью контакта диэлектрической жидкости с твердой изоляцией и малой ее (жидкости) влагоемкостью, требуется высокопроизводительная установка для постоянной сушки жидкого диэлектрика, применяемая для сушки диэлектрическая жидкость при нагреве ее до 80-110°С в течение длительного времени (10-15 суток) не должна выделять продуктов старения, загрязняющих твердую изоляцию.Moisture is removed slowly due to the short contact time of the dielectric liquid with the solid insulation and its small (liquid) moisture capacity, a high-performance installation for continuous drying of the liquid dielectric is required; dielectric liquid is used to dry it when it is heated to 80-110 ° C for a long time ( 10-15 days) should not emit aging products that pollute solid insulation.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является изобретение (SU А.С. 671664, Н02К 15/12) «Способ сушки твердой изоляции электрических машин и аппаратов», взятое за прототип. Способ включает нагрев твердой изоляции путем разбрызгивания нагретого масла с одновременным вакуумированием. Сушку ведут циклами, каждый из которых включает нагрев изоляции до температуры, не превышающий температуру старения масла, отключение нагрева и разбрызгивание масла. Продолжают процесс вакуумирования до достижения температуры изоляции 40-50°С, причем остаточное давление поддерживают на уровне, не превышающем 5 мм рт.ст. в течение всего цикла. Циклы повторяются до достижения требуемого содержания влаги в изоляции.The closest in technical essence and the achieved effect is the invention (SU A.S. 671664, Н02К 15/12) "Method for drying the solid insulation of electrical machines and apparatus", taken as a prototype. The method includes heating solid insulation by spraying heated oil with simultaneous evacuation. Drying is carried out in cycles, each of which includes heating the insulation to a temperature not exceeding the aging temperature of the oil, turning off the heating and spraying the oil. Continue the evacuation process until the insulation temperature reaches 40-50 ° C, and the residual pressure is maintained at a level not exceeding 5 mm Hg. throughout the cycle. The cycles are repeated until the desired moisture content in the insulation is reached.
Недостатком способа является длительность процесса в связи с тем, что в процессе сушки изоляции температурный градиент препятствует перемещению влаги к поверхности изоляции, так как температура на поверхности больше, чем в центре тела, а также в вакууме процесс термодиффузии влаги протекает в виде пара, а не в виде жидкости.The disadvantage of this method is the length of the process due to the fact that during the drying of the insulation the temperature gradient prevents the movement of moisture to the surface of the insulation, since the surface temperature is greater than in the center of the body, and also in vacuum the process of thermal diffusion of moisture proceeds in the form of steam rather than in the form of a liquid.
Целью настоящего изобретения является создание условий, ускоряющих влагоудаление из твердой изоляции трансформаторов, для сокращения времени ее сушки при сохранении качества твердой изоляции - отсутствие трещин и расщеплений.The aim of the present invention is to create conditions that accelerate dehumidification from the solid insulation of transformers, to reduce the drying time while maintaining the quality of solid insulation - the absence of cracks and splitting.
Поставленная цель достигается тем, что в способе сушки, проводимом циклами, каждый из которых включает нагрев изоляции с одновременным вакуумированием бака трансформатора, изоляцию предварительно нагревают при атмосферном давлении воздушным теплоносителем и путем подачи в высоковольтную обмотку напряжения низкой частоты до 1,0 Гц при замкнутой накоротко низковольтной обмотке до температуры, не превышающей температуру старения изоляции, вакуумирование бака трансформатора проводят одно- или многоступенчатым скоростным вакуумированием при помощи ресивера и быстродействующего электроклапана за время до 10 сек с последующей выдержкой под вакуумом до 10,0 мин и одно- или многоступенчатым сбросом вакуума до атмосферного давления напуском осушенного воздуха в бак трансформатора, а циклы повторяют до получения требуемого количества влаги в твердой изоляции.This goal is achieved by the fact that in the drying method, carried out in cycles, each of which includes heating the insulation while vacuuming the transformer tank, the insulation is preheated at atmospheric pressure with an air coolant and by applying a low frequency voltage to the high-voltage winding to 1.0 Hz when short-circuited low-voltage winding to a temperature not exceeding the aging temperature of the insulation, evacuation of the transformer tank is carried out by single or multi-stage high-speed evacuation m using a receiver and a fast-acting solenoid valve for up to 10 seconds, followed by exposure to a vacuum of up to 10.0 min and a single or multi-stage vacuum discharge to atmospheric pressure by letting dried air into the transformer tank, and the cycles are repeated until the required amount of moisture in the solid insulation is obtained .
Нагрев изоляции подачей в высоковольтную обмотку напряжения низкой частоты, не превышающего напряжения пробоя изоляции, при замкнутой накоротко обмотке низшего напряжения позволяет направить термодиффузию влаги от внутренней поверхности изолятора к наружной, испарение влаги происходит во всем объеме изоляции, причем во внутренних слоях больше, чем на ее поверхности, вследствие этого возникает градиент давления, который является основной движущей силой переноса пара внутри изолятора. Скоростное вакуумирование обеспечивает процесс термодиффузии влаги в виде жидкости, благодаря перепаду давления, получаемому в капиллярах, межкапиллярном пространстве и на поверхности изолятора, являющейся движущей силой переноса жидкости из глубины изоляции. Периодическая продувка бака нагретым воздушным теплоносителем интенсифицирует процесс удаления влаги, особенно на начальном этапе сушки изоляции.Insulation heating by applying a low frequency voltage not exceeding the breakdown voltage to the high-voltage winding when the low-voltage winding is short-circuited allows directing thermal diffusion of moisture from the inner surface of the insulator to the outer one, evaporation of moisture occurs in the entire insulation volume, and in the inner layers there is more than surface, as a result of which a pressure gradient arises, which is the main driving force of vapor transfer inside the insulator. High-speed evacuation provides the process of thermal diffusion of moisture in the form of a liquid, due to the pressure drop obtained in the capillaries, the intercapillary space and on the surface of the insulator, which is the driving force for the transfer of liquid from the depth of isolation. Periodic purging of the tank with heated air coolant intensifies the process of moisture removal, especially at the initial stage of drying the insulation.
Вакуумную сушку изоляции методом скоростного вакуумирования проводят циклами и, в зависимости от прочностных свойств бака трансформатора и материала изоляции (возможна деформация бака трансформатора и/или растрескивание, расслоение диэлектрических материалов), каждый цикл разделяют на несколько ступеней. Число ступеней выбирают как наибольшее из полученного отношения разности давления в баке трансформатора и ресивера к максимально допустимому перепаду давления в трансформаторе ΔР и отношения разности начального влагосодержания и конечного к максимально допустимому перепаду влагосодержания ΔW для обеспечения качества изоляции.Vacuum drying of the insulation by high-speed vacuum is carried out in cycles and, depending on the strength properties of the transformer tank and insulation material (deformation of the transformer tank and / or cracking, delamination of dielectric materials is possible), each cycle is divided into several stages. The number of steps is selected as the largest of the obtained ratio of the pressure difference in the tank of the transformer and receiver to the maximum allowable pressure drop in the transformer ΔP and the ratio of the difference between the initial moisture content and the final to the maximum allowable moisture difference ΔW to ensure insulation quality.
Трансформаторы с допустимым перепадом давления для бака меньше одной атмосферы помещают для сушки твердой изоляции под обогреваемый колпак с возможностью создания в нем вакуума одноступенчатым скоростным вакуумированием с перепадом давления по отношению к ресиверу в 1 атм и одноступенчатым сбросом его до атмосферного давления.Transformers with a permissible pressure drop for a tank of less than one atmosphere are placed for drying solid insulation under a heated hood with the possibility of creating a vacuum in it with one-stage high-speed vacuum with a pressure drop in relation to the receiver of 1 atm and one-stage discharge to atmospheric pressure.
Величины свободного объема ресивера и время набора заданного давления в баке трансформатора, характеризующие скоростное вакуумирование, рассчитываются по следующим зависимостям:The free volume of the receiver and the set-up time of the set pressure in the transformer tank, characterizing high-speed evacuation, are calculated according to the following relationships:
Vp=Vк.c.×(Рк.с.о-Рн.п.)/(Рн.п.-Рро);V p = V c.c. × (R f.s.o -R n.p. ) / (R n.p. -R ro );
t=[(Рн.р./Рк.с.о)-(к-1)/2к-1]/В;t = [(P NR / R k.s.o) - (k-1) / 2k -1] / V;
где:Where:
Vp - свободный объем ресивера;V p is the free volume of the receiver;
Vк.c. - свободный объем бака трансформатора;V c.c. - free volume of the transformer tank;
Рк.с.о - начальное давление газов в трансформаторе;R k.s.o - the initial gas pressure in the transformer;
Рн.п. - давление насыщения паров влаги в зависимости от температуры в баке трансформатора;R n.p. - saturation pressure of moisture vapor depending on the temperature in the transformer tank;
Рро - начальное давление в ресивере;P ro - the initial pressure in the receiver;
t - время набора заданного давления в баке трансформатора;t is the set pressure in the transformer tank;
к - показатель политропы газа в баке трансформатора;K is the indicator of the polytropic gas in the transformer tank;
В=(к-1)/2×(Go/ωo) - показатель интенсивности истечения газов;B = (k-1) / 2 × (Go / ωo) is an indicator of the intensity of the outflow of gases;
Go - начальный расход газа;Go - initial gas consumption;
g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;
Fкр - площадь минимального сечения быстродействующего клапана на трансформаторе;Fcr - the minimum cross-sectional area of a high-speed valve on a transformer;
R - газовая постоянная газа;R is the gas constant of the gas;
Тк.с.о - начальная температура газа в баке трансформатора;T k.s.o - initial gas temperature in the transformer tank;
ωо - начальная масса газа в баке трансформатора перед включением клапана.ωо - initial mass of gas in the transformer tank before turning on the valve.
Для расчетов параметров по вышеприведенным математическим выражениям при сушке изоляции трансформаторов с использованием «колпаков» вместо значения свободного объема бака трансформатора берется суммарное значение свободных объемов бака трансформатора и «колпака».To calculate the parameters according to the above mathematical expressions when drying the insulation of transformers using “caps”, instead of the value of the free volume of the transformer tank, the total value of the free volumes of the transformer tank and “cap” is taken.
В зависимости от прочностных характеристик бака трансформатора возможны три схемы реализации предлагаемого метода сушки изоляции, которые показаны на фиг.1-3.Depending on the strength characteristics of the transformer tank, there are three possible schemes for implementing the proposed method of insulation drying, which are shown in figures 1-3.
На фиг.1 приведена схема установки сушки твердой изоляции трансформатора с использованием нагрева воздушным теплоносителем и токами низкой частоты со скоростным вакуумированием бака трансформатора, находящегося внутри шкафа-ресивера.Figure 1 shows a diagram of the installation of drying the solid insulation of the transformer using heating with an air coolant and low-frequency currents with high-speed evacuation of the transformer tank inside the receiver cabinet.
На фиг.2 приведена схема установки сушки твердой изоляции трансформатора с баком, выдерживающим перепад давления (внешнего) не менее одной атмосферы, нагревом воздушным теплоносителем и токами низкой частоты со скоростным вакуумированием.Figure 2 shows the installation diagram for drying the solid insulation of a transformer with a tank that can withstand a pressure drop of (at least one) atmosphere, heated by an air coolant and low-frequency currents with high-speed vacuum.
На фиг.3 приведена схема установки «колпак» для сушки твердой изоляции трансформатора с баком, выдерживающим перепад внешнего давления менее одной атмосферы, нагревом воздушным теплоносителем и токами низкой частоты со скоростным вакуумированием.Figure 3 shows the layout of the "cap" for drying the solid insulation of the transformer with a tank that can withstand an external pressure drop of less than one atmosphere, heated by an air coolant and low frequency currents with high-speed vacuum.
На фиг.1 приведена схема установки сушки изоляции трансформаторов в объемной вакуумной камере. При допустимом перепаде давления (внешнего) для бака ΔР меньше одной атмосферы (обычно ΔР≈0,3 атм) трансформатор (один или несколькими в зависимости от их размеров) 1 помещают в вакуумную камеру 2, например объемный шкаф вакуумной заливочной установки. Объемный шкаф при этом является сушильным аппаратом и вакуумным ресивером, а свободный от масла объем бака трансформатора - вакуумной сушильной камерой. На крышку трансформатора устанавливают быстродействующий электроклапан 3 с открытым патрубком в свободный объем шкафа.Figure 1 shows a diagram of the installation of drying the insulation of transformers in a volumetric vacuum chamber. With a permissible differential pressure (external) for the tank, ΔР is less than one atmosphere (usually ΔР≈0.3 atm), the transformer (one or several depending on their size) 1 is placed in a
Устанавливаются датчики температуры изоляции и давления в баке и в шкафу.Insulation temperature and pressure sensors are installed in the tank and in the cabinet.
Для нагрева изоляции подключаются источник низкочастотного напряжения 4 и система подачи воздушного теплоносителя, состоящая из электроклапана 5, нагревателя (термокомпрессора) 6, осушителя воздуха 1, электроклапана 8, конденсатора 9, электроклапана 10. При закрытии электроклапана 8 и открытии электроклапана 11 организуется замкнутый цикл движения воздушного теплоносителя с отключенным осушителем.To heat the insulation, a low-
Для проведения скоростного вакуумирования (при закрытых быстродействующем электроклапане 3 и электроклапанах 5, 10, 16) откачивается воздух из свободного объема шкафа через электроклапан 12, конденсатор 9 вакуумным постом 13 при открытой, соответственно, электрозадвижке 14 или 15.To carry out high-speed evacuation (when the high-speed electro-
Сигналы с датчиков температуры и давления подаются на регистратор давления и температуры 17 и на блок управления 18, который позволяет отключать нагрев, вакуумирование и подает команды на все электроклапаны и задвижки.The signals from the temperature and pressure sensors are fed to the pressure and
На первой ступени скоростного вакуумирования из шкафа-ресивера откачивают воздух до давления P1≥(Ратм-ΔР) и открывают быстродействующий электроклапан 3. После выравнивания давления в ресивере и баке трансформатора закрывают электроклапан 3 и проводят вторую ступень скоростного вакуумирования: откачивают ресивер до давления Р2≥(P1-ΔР), открывают электроклапан 3, после выравнивания давления и закрытия клапана 3 проводят следующую ступень скоростного вакуумирования и т.д. После выполнения всех ступеней вакуумирования выполняют выдержку под вакуумом до 10 мин, при этом возможна дополнительная откачка воздуха из ресивера и бака трансформатора. В конце цикла проводится напуск нагретого осушенного воздуха через электроклапан 5 в бак трансформатора. В шкаф подается окружающий атмосферный воздух через электроклапаны 12 и 16.At the first stage of high-speed evacuation, the air is pumped out of the receiver cabinet to a pressure of P 1 ≥ (P atm -ΔP) and the fast-acting
Если режим сушки твердой изоляции необходимо выполнить при более строгих ограничениях на градиентные изменения вакуума, например для исключения растрескивания древесно-слоистого пластика (ДСП), то число ступеней скоростного вакуумирования увеличивается.If the drying regime of solid insulation must be performed under more stringent restrictions on gradient changes in vacuum, for example, to prevent cracking of wood-laminated plastic (chipboard), the number of stages of high-speed evacuation increases.
После выполнения требуемого количества циклов, обеспечивающего достижение допустимого нормами значений влагосодержания твердой изоляции, сушку прекращают.After performing the required number of cycles, ensuring the achievement of permissible norms of moisture content of solid insulation, drying is stopped.
На фиг.2 приведена схема установки сушки твердой изоляции трансформатора 1 с баком, выдерживающим перепад давления (внешнего) не менее одной атмосферы, нагревом воздушным теплоносителем и токами низкой частоты со скоростным вакуумированием.Figure 2 shows a diagram of the installation of drying the solid insulation of the
Подключение источника низкочастотного напряжения 4 и воздушного теплоносителя для нагрева изоляции обмоток, а также установку датчиков для замера температуры и давления проводят, как описано выше. Загерметизированный бак трансформатора 1 соединяется трубопроводом через быстродействующий электроклапан 3 с конденсатором 9 и через электроклапан 12 с отдельным (стандартным) вакуумным ресивером 2. Откачка ресивера производится вакуумным постом 13 при открытии необходимых вакуумных электрозатворов 14 или 15. К другому патрубку на баке трансформатора подсоединяется система подачи воздушного теплоносителя, состоящая из электроклапана 5, нагревателя (термокомпрессора) 6, осушителя воздуха 7 и электроклапана 8, соединенного с кондесатором 9. При закрытых электроклапанах 8, 16 и открытом электроклапане 11 нагретый воздух будет циркулировать без прохождения через осушитель, тем самым увеличивается ресурс его эксплуатации.The connection of the low-
После нагрева изоляции в баке трансформатора до заданной температуры (не превышающей температуру старения изоляции) отключают системы нагрева и проводят циклы скоростного вакуумирования. Величина допустимого изменения давления ограничена только характеристиками твердой изоляции, то есть допускается одноступенчатый цикл скоростного вакуумирования с последующей выдержкой под вакуумом до 10 мин. В режиме выдержки под вакуумом возможна откачка воздуха только бака трансформатора - перекрыв электроклапан 12, электрозатворы 14, 15 и открыв электроклапан 10.After heating the insulation in the transformer tank to a predetermined temperature (not exceeding the aging temperature of the insulation), the heating systems are turned off and high-speed vacuum cycles are performed. The magnitude of the permissible pressure changes is limited only by the characteristics of solid insulation, that is, a single-stage high-speed evacuation cycle is allowed, followed by exposure to vacuum for up to 10 minutes. In the holding mode under vacuum, only the transformer tank can be pumped out of air - by shutting off the
Для выполнения очередного цикла вакуумирования в бак трансформатора подается осушенный нагретый воздушный теплоноситель. После завершения сушки твердой изоляции обмоток бак трансформатора заполняется маслом.To carry out the next evacuation cycle, drained heated air coolant is supplied to the transformer tank. After drying of the solid insulation of the windings is completed, the transformer tank is filled with oil.
Данная система сушки твердой изоляции обмоток может быть реализована в виде мобильной установки для выполнения сушки изоляции трансформаторов, находящихся в эксплуатации при замене в них масла.This system for drying the solid insulation of windings can be implemented as a mobile unit for drying the insulation of transformers in operation when changing the oil in them.
На фиг.3 приведена наиболее эффективная (по временным параметрам) схема сушки твердой изоляции в трансформаторах с баками, имеющими ограничения по перепаду к внешнему давлению, которую можно организовать, поместив трансформатор под малогабаритным (сопоставимым по объему с трансформатором) обогреваемым колпаком с возможностью создания в нем вакуума одноступенчатым скоростным вакуумированием с перепадом давления по отношению к ресиверу в 1 атм и одноступенчатым сбросом его до атмосферного давления. Обогрев колпака исключает возможность конденсации влаги, особенно на начальном этапе сушки.Figure 3 shows the most effective (in terms of time parameters) scheme for drying solid insulation in transformers with tanks that have limitations on the difference in external pressure, which can be arranged by placing the transformer under a small-sized (comparable in volume to a transformer) heated cap with the possibility of creating vacuum with a single-stage high-speed evacuation with a pressure drop in relation to the receiver of 1 atm and a single-stage discharge to atmospheric pressure. Heating the hood eliminates the possibility of moisture condensation, especially at the initial stage of drying.
Возможна реализация импульсного вакуумирования с использованием 2 ресиверов для более быстрого достижения рабочего давления под колпаком.It is possible to implement pulsed evacuation using 2 receivers to more quickly achieve operating pressure under the hood.
Нагрев твердой изоляции обмоток трансформатора 1 с незагерметизированным баком, расположенного на станине 19 и накрытого колпаком 20, осуществляется токами низкой частоты 4 и воздушным теплоносителем от нагревателя (термокомпрессора) 6 через электроклапан 5 в бак трансформатора. Движение воздушного теплоносителя может осуществляться по двум контурам. 1-ый - из бака в полость под колпаком и далее через быстродействующий электроклапан 3 в конденсатор 9, электроклапан 8, осушитель 7 в термокомпрессор 6 и через открытый электроклапан 5 в полость бака. 2-ой - при закрытом электроклапане 8 и открытом электроклапане 11 воздух не будет проходить через осушитель 7. Этот контур можно использовать при нагреве твердой изоляции на начальном этапе ее сушки, при больших значениях влагоудаления из изоляции и этим экономить ресурс осушителя.Heating of the solid insulation of the windings of the
Для выполнения скоростного вакуумирования полость колпака соединена быстродействующим электроклапаном 3 через конденсатор 9, электроклапан 13 с отдельным (стандартным) ресивером 2, который откачивается вакуумным постом 13 при открытых электрозадвижках 14 или 15.To perform high-speed evacuation, the cap cavity is connected by a high-
Цикл скоростного вакуумирования одноступенчатый (если нет ограничений по режимам сушки твердой изоляции типа ДСП) и это сокращает время сушки изоляции. При выдержке под вакуумом можно откачивать воздух только из-под колпака и бака трансформатора - закрыв электроклапан 12, электрозадвижки 14, 15 и открыв электроклапан 10, тем самым уменьшая время достижения предельного вакуума: 0,5-1,0 мм рт.ст.The high-speed vacuum cycle is single-stage (if there are no restrictions on the drying regimes of solid insulation such as chipboard) and this reduces the drying time of the insulation. When holding under vacuum, it is possible to pump out air only from under the cap and tank of the transformer - by closing the
Создание на базе сушилок-колпаков двух параллельных поточных линий позволит увеличить производительность сушки изоляции трансформаторов до 4 раз.The creation of two parallel production lines based on dryer hoods will increase the drying performance of transformer insulation up to 4 times.
Пример 1Example 1
В таблице приведены данные по сушке обмоток маслозаполненного трансформатора в вакуумном шкафу многоциклическим 3-ступенчатым скоростным вакуумированием с использованием образцов-спутников из 2-миллиметрового электротехнического картона размером 100×100 мм и крупных сегментов изоляции из ДСП размером 49×48×100 мм. Нагрев проводился до 105±2°С, затем выполнялось многоциклическое (через 120 мин) скоростное 3-ступенчатое вакуумирование. Скоростное вакуумирование выполнялось за время от 3,5 до 9,8 с. Время выдержки под вакуумом составляло от 3 до 10 мин.The table shows the data on the drying of the windings of an oil-filled transformer in a vacuum cabinet with multi-cycle 3-stage high-speed vacuumization using satellite samples from 2 mm electrical cardboard with a size of 100 × 100 mm and large insulation segments from chipboard with a size of 49 × 48 × 100 mm. Heating was carried out to 105 ± 2 ° C, then a multi-cycle (after 120 min) high-speed 3-stage evacuation was performed. High-speed evacuation was performed for a time from 3.5 to 9.8 s. The exposure time under vacuum ranged from 3 to 10 minutes
циклNo. step
cycle
За 118 часов сушки достигнуто влагоудаление из ДСП 4,74% при отсутствии трещин и расщеплений.After 118 hours of drying, moisture removal from the chipboard 4.74% was achieved in the absence of cracks and splitting.
Для сравнения за этот же период времени при температуре нагрева 105±2°С влагоудаление из ДСП в сушильном шкафу составило 3,76%. Для достижения уровня влагоудаления ~5% в сушильном шкафу понадобилось 176 часов - почти в 1,5 раза больше, а при сушке с использованием нагрева до 105±2°С и медленного (постоянного) вакуумирования затраченное время больше на 30%. В этих вариантах сушки в образцах из ДСП отмечено растрескивание.For comparison, for the same period of time at a heating temperature of 105 ± 2 ° С, the moisture removal from the particleboard in the drying cabinet was 3.76%. It took 176 hours to reach a moisture removal level of ~ 5% in an oven - almost 1.5 times more, and when drying using heating to 105 ± 2 ° С and slow (constant) evacuation, the time spent is more than 30%. In these drying options, cracking was noted in the particleboard samples.
Пример 2Example 2
Сушка элементов твердой изоляции обмоток трансформаторов (электротехнические бумага, многослойный картон, ДСП) по способу с использованием «колпака» проводилась на экспериментальной установке, состоящей из стеклянного колпака (диаметром 193 мм, высотой 485 мм, объемом 13,4 дм), металлической станины, ресивера объемом 100 дм3, закрытого металлического сосуда (диаметром 160 мм, высотой 120 мм) - имитатора бака трансформатора. В стенке металлического сосуда имелось два отверстия диаметром по 15 мм - одно для подачи воздуха по трубке через станину, другое для соединения с полостью колпака. Металлический сосуд с электронагревателем устанавливался на станине и в нем помещались элементы твердой изоляции. Нагрев изоляции проводился через стенку сосуда электронагревателем и обдувом воздухом, нагретым техническим феном (по трубке через станину). Нагретый воздух выходил из металлического сосуда в полость колпака, частично нагревая его стенки, и далее через магистраль в станине наружу.Drying of the elements of solid insulation of transformer windings (electrical paper, multilayer cardboard, chipboard) according to the method using the “cap” was carried out on an experimental setup consisting of a glass cap (diameter 193 mm, height 485 mm, volume 13.4 dm), metal frame, a receiver with a volume of 100 dm 3 , a closed metal vessel (with a diameter of 160 mm, a height of 120 mm) - a simulator of a transformer tank. There were two holes with a diameter of 15 mm in the wall of the metal vessel - one for supplying air through the tube through the bed, the other for connecting to the cap cavity. A metal vessel with an electric heater was installed on the bed and elements of solid insulation were placed in it. The insulation was heated through the vessel wall by an electric heater and by blowing air heated by a technical hairdryer (through a tube through the bed). Heated air escaped from the metal vessel into the cavity of the cap, partially heating its walls, and then through the main in the bed to the outside.
Вакуумные и воздушные магистрали перекрывались шаровыми кранами Ду20.Vacuum and air lines were blocked by ball valves Du20.
Из ресивера и из колпака воздух откачивался вакуумным насосом 2FY-3B.From the receiver and from the hood, the air was pumped out by a 2FY-3B vacuum pump.
После нагрева образцов твердой изоляции до температуры 105°С проводилось скоростное одноступенчатое вакуумирование в течение 7 сек путем открытия быстродействующего электроклапана (марки КВМ-25НЖ, Ду 25) на магистрали, соединяющей ресивер с полостью колпака (через станину). Затем проводилась выдержка под вакуумом до 10 мин с откачкой воздуха из полости колпака (и металлического сосуда одновременно) до давления 0,5 мм рт.ст.After heating the samples of solid insulation to a temperature of 105 ° C, a high-speed single-stage evacuation was carried out for 7 seconds by opening a high-speed electrovalve (KVM-25NZh, Du 25 grade) on the line connecting the receiver with the cap cavity (through the bed). Then, exposure was carried out under vacuum for up to 10 min with pumping air from the cavity of the cap (and the metal vessel at the same time) to a pressure of 0.5 mm Hg.
В зависимости от вида твердой изоляции после проведения от 3 до 15 циклов сушки скоростным вакуумированием влагосодержание в образцах твердой изоляции снижалось до 0,1…0,03%.Depending on the type of solid insulation after 3 to 15 cycles of drying by high-speed evacuation, the moisture content in the samples of solid insulation decreased to 0.1 ... 0.03%.
Claims (3)
Vp=Vк.с(Pк.с.о-Pн.п)/(Pн.п-Рро);
t=[(Pн.р/Pк.c.o)-(к-1)/2к-1]/В,
где Vp - свободный объем ресивера;
Vк.с - свободный объем бака трансформатора;
Рк.с.о - начальное давление в баке трансформатора;
Рн.п - давление насыщения паров влаги в зависимости от температуры в баке трансформатора;
Рро - начальное давление в ресивере;
t - время набора заданного давления в баке трансформатора;
к - показатель политропы газа в баке трансформатора;
В=(к-1)/2×(G0/ω0) - показатель интенсивности истечения;
G0 - начальный расход газа;
ω0 - начальная масса газа в баке трансформатора перед включением клапана. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the free volume of the receiver and the set time of the set pressure in the transformer are calculated according to the following relationships:
V p = V f.s. (P f.s.o -P n.p. ) / (P n.s.- p ro );
t = [(P n.p. / P K.co ) - (k-1) / 2k -1] / V,
where V p is the free volume of the receiver;
V K.s - the free volume of the transformer tank;
R k.s.o - initial pressure in the transformer tank;
P np - saturation pressure of moisture vapor depending on the temperature in the transformer tank;
P ro - the initial pressure in the receiver;
t is the set pressure in the transformer tank;
K is the indicator of the polytropic gas in the transformer tank;
B = (k-1) / 2 × (G 0 / ω 0 ) is an indicator of the intensity of the outflow;
G 0 is the initial gas flow rate;
ω 0 - the initial mass of gas in the tank of the transformer before turning on the valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102756/09A RU2381613C1 (en) | 2009-01-28 | 2009-01-28 | Method to dry solid insulation of electrical machine windings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102756/09A RU2381613C1 (en) | 2009-01-28 | 2009-01-28 | Method to dry solid insulation of electrical machine windings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2381613C1 true RU2381613C1 (en) | 2010-02-10 |
Family
ID=42123932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009102756/09A RU2381613C1 (en) | 2009-01-28 | 2009-01-28 | Method to dry solid insulation of electrical machine windings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2381613C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2569927C2 (en) * | 2011-01-11 | 2015-12-10 | Ярослав Олегович Кит | Method for drying solid insulation of transformer windings in insulated vessel by cooling device |
| RU2673058C1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-11-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method of accelerated heating of parts of surgical transformers with large thermal inertia |
| RU2713879C1 (en) * | 2019-08-15 | 2020-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Device for drying power transformers in field conditions of rural electric networks |
| CN112332624A (en) * | 2020-11-24 | 2021-02-05 | 芜湖发电有限责任公司 | Drying system and method for cooling water loop of generator stator |
| CN115046385A (en) * | 2022-07-01 | 2022-09-13 | 国核示范电站有限责任公司 | Water removal device and water removal method for generator stator cooling water loop |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2718709A (en) * | 1951-10-26 | 1955-09-27 | Westinghouse Electric Corp | Process for drying electrical equipment disposed in a sealed casing |
| GB1444900A (en) * | 1972-11-22 | 1976-08-04 | Boc International Ltd | Method of drying equipment |
| US3989966A (en) * | 1973-03-27 | 1976-11-02 | Klein, Schanzlin & Becker Aktiengesellschaft | Apparatus for circulating cooling and lubricating liquids and the like particularly after shutdown of the apparatus |
| SU1365265A1 (en) * | 1986-03-03 | 1988-01-07 | Производственное объединение "Запорожтрансформатор" им.В.И.Ленина | Method of drying solid insulation of electric machines and apparatus in sealed tank |
| RU2138899C1 (en) * | 1997-06-20 | 1999-09-27 | Абрамов Яков Кузьмич | Process of impregnation and drying of electrical engineering articles |
| RU2174281C1 (en) * | 2000-12-26 | 2001-09-27 | Мороз Наталья Константиновна | Method for drying solid insulation of transformer windings in sealed tank |
| RU2231196C2 (en) * | 2002-01-16 | 2004-06-20 | Голицын Владимир Петрович | Process of manufacture of electrical engineering articles |
| RU2250525C1 (en) * | 2003-10-16 | 2005-04-20 | Мороз Наталья Константиновна | Method for drying solid insulation of transformer windings in sealed tank |
| RU49392U1 (en) * | 2004-12-31 | 2005-11-10 | Сергей Анатольевич Похиленко | INSTALLATION FOR VACUUM IMPREGNATION AND DRYING OF SOLID INSULATION OF HIGH VOLTAGE INPUTS AND ACTIVE TRANSFORMER PARTS |
-
2009
- 2009-01-28 RU RU2009102756/09A patent/RU2381613C1/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2718709A (en) * | 1951-10-26 | 1955-09-27 | Westinghouse Electric Corp | Process for drying electrical equipment disposed in a sealed casing |
| GB1444900A (en) * | 1972-11-22 | 1976-08-04 | Boc International Ltd | Method of drying equipment |
| US3989966A (en) * | 1973-03-27 | 1976-11-02 | Klein, Schanzlin & Becker Aktiengesellschaft | Apparatus for circulating cooling and lubricating liquids and the like particularly after shutdown of the apparatus |
| SU1365265A1 (en) * | 1986-03-03 | 1988-01-07 | Производственное объединение "Запорожтрансформатор" им.В.И.Ленина | Method of drying solid insulation of electric machines and apparatus in sealed tank |
| RU2138899C1 (en) * | 1997-06-20 | 1999-09-27 | Абрамов Яков Кузьмич | Process of impregnation and drying of electrical engineering articles |
| RU2174281C1 (en) * | 2000-12-26 | 2001-09-27 | Мороз Наталья Константиновна | Method for drying solid insulation of transformer windings in sealed tank |
| RU2231196C2 (en) * | 2002-01-16 | 2004-06-20 | Голицын Владимир Петрович | Process of manufacture of electrical engineering articles |
| RU2250525C1 (en) * | 2003-10-16 | 2005-04-20 | Мороз Наталья Константиновна | Method for drying solid insulation of transformer windings in sealed tank |
| RU49392U1 (en) * | 2004-12-31 | 2005-11-10 | Сергей Анатольевич Похиленко | INSTALLATION FOR VACUUM IMPREGNATION AND DRYING OF SOLID INSULATION OF HIGH VOLTAGE INPUTS AND ACTIVE TRANSFORMER PARTS |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2569927C2 (en) * | 2011-01-11 | 2015-12-10 | Ярослав Олегович Кит | Method for drying solid insulation of transformer windings in insulated vessel by cooling device |
| RU2673058C1 (en) * | 2017-06-13 | 2018-11-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) | Method of accelerated heating of parts of surgical transformers with large thermal inertia |
| RU2713879C1 (en) * | 2019-08-15 | 2020-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Device for drying power transformers in field conditions of rural electric networks |
| CN112332624A (en) * | 2020-11-24 | 2021-02-05 | 芜湖发电有限责任公司 | Drying system and method for cooling water loop of generator stator |
| CN112332624B (en) * | 2020-11-24 | 2024-05-17 | 芜湖发电有限责任公司 | Generator stator cooling water loop drying system and method |
| CN115046385A (en) * | 2022-07-01 | 2022-09-13 | 国核示范电站有限责任公司 | Water removal device and water removal method for generator stator cooling water loop |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2381613C1 (en) | Method to dry solid insulation of electrical machine windings | |
| EP2402691A2 (en) | Method for drying wood and an apparatus for the implementation thereof | |
| EP2437015A1 (en) | Method and device for drying materials | |
| CN104941957B (en) | wafer cleaning device and method | |
| KR20140062542A (en) | Method and apparatus for drying wood in a vacuum | |
| RU2399109C1 (en) | Method for manufacturing of electrical articles and installation for its realisation | |
| CN100408105C (en) | Method for sterilizing containers | |
| RU2255276C2 (en) | Method of drying wood | |
| US20160309729A1 (en) | Method and device for processing raw materials and effectively product meat- and sausage-based raw cured goods | |
| RU2232955C1 (en) | Plant materials driver | |
| CN103515061B (en) | With Intelligent Dynamic sealed storage flow container and the using method thereof of metal corrugation compensator | |
| RU2351860C2 (en) | Method for drying and impregnation of wood | |
| RU2302740C1 (en) | Plant material drying apparatus | |
| RU2624088C1 (en) | Method of drying plant-based material and device for its implementation | |
| CN112768244B (en) | Capacitor core impregnating equipment convenient to control and positive-negative pressure alternate impregnating method | |
| US1952781A (en) | Art and apparatus for treating tobacco and the like | |
| MX2014000688A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR ENERGY EFFICIENT OPERATION IN THE STERILIZATION OF THE PALM OIL FRUIT. | |
| JP6382048B2 (en) | Vacuum drying equipment | |
| RU2343381C2 (en) | Device for drying and treating wood | |
| US691600A (en) | Manufacture of electrical condensers. | |
| RU2156934C1 (en) | Wood drying plant | |
| US1072705A (en) | Apparatus for impregnating and coating materials. | |
| JP3930005B2 (en) | Molding material vacuum dryer | |
| CN220489613U (en) | Vacuum drying device | |
| KR100453871B1 (en) | Timber drying apparatus |