С этой точки зрения показателен опыт проведения исследований и разработки промышленных образцов установок по обезвреживанию ПХД. В связи с крайне неблагоприятными медико-биологическими показателями ПХД и их высокой устойчивостью к процессам биодеградации при попадании в окружающую среду в настоящее время разработаны девять различных способов их обезвреживания: реагентный, экстракционный, сорбционный, электролитический, ультра фиолетового облучения, биологический, понтирующим излучением, микроволнового плазменного пиролиза, сжиганием. Не все они разработаны в достаточной мере полно, с доведением до промышленной установки, не все имеют равную эффективность. Наиболее распространен метод сжигания (эффективность до 99,99998%), хотя он дорог. При использовании этого метода было установлено, что процесс сжигания ПХД, равно как и других хлорсодержащих органических материалов, должен предусматривать использование температур не ниже 1000°С во избежание образования еще более токсичных, чем ПХД, диоксинов и фуранов.
Анализ и сравнение различных жидкостей - заменителей токсичных ПХД показывают, что на сегодняшний день наибольший опыт эксплуатации имеют кремнийорганические жидкости и эфиры. МЭК считает их наиболее приемлемыми для использования в трансформаторах.
Трансформаторы, заполненные новыми жидкостями, в основном имеют конструкцию, близкую к традиционной. В большинстве случаев требуется герметизированное исполнение в связи с повышенным влагопоглощением, интенсивным выделением паров, жидкости, либо по другим соображениям.
С точки зрения совместимости с материалами, обычно используемыми в масляных трансформаторах и трансформаторах, заполненных ПХД, наиболее приемлемыми являются КОЖ, эфиры, парафины и жидкость Ugilec Т. Жидкости Wecosol (перхлорэтилен), Formel NF и фторуглеводороды разрушают целлюлозную и кремнийорганическую изоляцию. Wecosol вызывает еще и коррозию меди, a Formel NF алюминия и цинка.
Наиболее эффективной с точки зрения теплопередающих и изолирующих свойств является жидкость Formel NF. Трансформаторы с ее использованием имеют объем жидкости на 50% меньше, чем трансформаторы, заполненные маслом и ПХД.
Для работы трансформаторов в условиях холодного климата наиболее приемлемой считается кремнийорганическая жидкость в связи с низкой температурой замерзания (55 —-65°С).
Целесообразна перезаливка трансформаторов, заполненных полихлордифенилами. новыми жидкостями, кроме Formel NF в связи со значительно меньшим объемом.
Стоимость всех разработанных жидкостей превышает стоимость масла и ПХД. КОЖ на 35% дороже масла, Wecosol и Formel NF - на 25- 35%. Но с учетом того, что трансформаторы с новыми жидкостями являются в большей степени пожаробезонасными, чем масляные, и не требуют специальных противопожарных сооружений, их эксплуатация экономически целесообразна.
Все разработанные жидкие диэлектрики по уровню токсичности намного безопаснее, чем ПХД. Кроме того, в отличие от ПХД они подвержены процессам биодеградации.
В связи с появившимися сведениями об обнаруженных специалистами ЕРА (C1L1A) канцерогенных (в отношении человека) свойствах нерхлорэтилена считать этот диэлектрик в качестве реальной альтернативы ПХД для широкого применения, по-видимому, нельзя.
Фреоны и хладоны не могут рассматриваться как диэлектрики широкого спектра применения не только из-за специфических свойств, но и в связи с их резко отрицательным влиянием на озоновый слой атмосферы земли.
Как показал анализ зарубежных материалов, при разработке жидких диэлектриков заменителей ПХД основное внимание уделяется их диэлектрическим и токсикологическим свойствам. Технология и методы процессов обезвреживания или уничтожения этих веществ при попадании их в окружающую среду практически не разработаны, как эго выполнено для ПХД.
Поиск и исследования различных жидкостей продолжаются. Наиболее подходящей должна быть признана та, которая наиболее оптимально удовлетворяет требованиям конкретной конструкции.
Выводы
При разработке трансформаторов массовых серий основной задачей является снижение затрат на производство и эксплуатацию трансформаторов. Решаются вопросы снижения расхода активных и конструкционных материалов, повышения надежности и исследования реальных условий эксплуатации.
Выбор оптимальных вариантов конструкции производится по минимуму народнохозяйственных затрат. Основными варьируемыми параметрами являются: диаметр стержня, плотность тока в обмотках и др.
Проектирование базируется на применении высококачественных материалов, современных конструкторских и технологических решениях и оптимизационных расчетах с применением ЭВМ. В новой серии выбран витой пространственный магнитопровод из стали марки 3407 с удельными потерями 1.2 Вт/кг (при индукции 1,7 Тл). гофрированный бак герметизированной конструкции с применением глубокою вакуума при заливке активной части.
К перспективным направлениям в разработке новых серий относят создание витых разрезных магнитопроводов, благодаря которым конструкция трансформатора становится ремонтопригодной, а также применение аморфных материалов и другие мероприятия
За рубежом трансформаторы класса 10 кВ мощностью до 630 кВ·А выпускают многие фирмы стран Западной Европы, Японии, США. Наиболее высокие технические характеристики имеют распределительные трансформаторы фирм Trafo-Union (ФРГ), Brush (Великобритания), и др. В трансформаторах западноевропейских фирм используются планарные магнитопроводы с полным косым стыком из стали Hi-B, с удельными потерями 0,8-0.9 Вт/кг при индукции 1,5 Тл. За счет использования прямоугольного сечения стержня удалось, не изменяя технических параметров, снизить трудоемкость на 25 - 30% при изготовлении трансформатора и на 3-6% массу магнитопровода за счет уменьшения межосевого расстояния. Фирмы General Electric и Westingliouse (США), Matsushita (Япония) используют витые разрезные планарные магнитопроводы с различным исполнением зоны стыка. Т-образная зона стыка, запатентованная фирмой Westinghouse. снижает потери холостого хода на 10-15%. Трансформаторы собираются из двух однофазных броневых трансформаторов. Фирмы Японии применяют разрезные витые магнитопроводы с травлением и полировкой зоны стыка.
За рубежом уже изготовлены первые партии распределительных трансформаторов небольшой мощности (25 кВ·А) около 1000 шт. с применением магнитопроводов из аморфной стали. Имеющийся материал толщиной 30—50 мкм и шириной 100- 200 мм позволяет его использовать только в трансформаторах небольшой мощности. Ведутся работы по увеличению толщины аморфного материала за счет спрессовывания и увеличения ширины листа до 300 мм. Изготовлен опытный образец трансформатора 500 кВ·А.
За рубежом в большинстве развитых капиталистических стран ведутся работы по созданию пожаробезопасных трансформаторов с нетоксичными жидкими диэлектриками (кремнийорганическими жидкостями, эфирами. углеводородными маслами, парафинами и другими жидкостями) - заменителями хлордифенилов.
Список литературы
1. Пространственные конструкции магнитопроводов трансформаторов 250...6,10 кВ·А, 6-10 кВ: Отчет о НИР/ВНИИКЭ; № ГР 02860002610. М.. 1986.
2. Технико-экономические требования к массовым сериям трансформаторов: Отчет о НИР/ВИТ; № ГР 02850051107. М.. 1986.
3. САПР трансформаторов: Отчет о НИР/СКБ Минского электротехнического завода; № ГР 028500055160. М., 1986.
4. Bulletin des SchweizerischenElektrotechnischenVereins. 1985. Bd 76, № 9. S. 503 508.
5. Electronics and Power. 1985. Vd: 31, № 2. P. 133—136.
6. Каталог фирмы Trafo-Union (ФРГ). Фонд ВНИИПМ. № ГР ПК 18002 ^8.
7. Bulletin SEV/VSE. 1987. Bd 78, № 19. S. 1201—1204.
8. Electrical Review, 1982. Vol. 210. № 8. P. 27—28.
9. Beck Isoliertechn. 1984. Bd 32, № 56. S. 2—7, 11-13.
10. Pap. Trade. 1982. Vol. 166, № 18. P. 36--39.
11. Elektrizitatswirzschaft. 1984. Bd 83, № 8. S. 383-387.
12. Electrotechn. undMaschinenhau. 1987. Bd 104. № I. S. 20.
13. Environmental Science & Technology. 1983. Vol. 17, № 10. P. 486 494.
14. Transmission & Distribution. 1984. Vol. 91, № 6. P. 26.
15. Electrical Review. 1984. Vol. 214. № 8. P. 8, 17, 24-25.
16. J HPRI. 1984 Vol. 9. № 8 A. P. 16-19.
17. Asian Electricity. 1986. Vol. 4, № 8. P. 19, 21.
18. Electrical Review. 1986. Vol. 218, № 4. P. 9.
19. Пат 4424147 США, МКИ Н01В 3/24.
20. Каталог фирмы Westinghouse (США). Фонд Информэлектро. Инв. № 288. М.. 1985. 12 с.
21. OZE. 1987. Bd 40, № 5. S. 166-189.
22. Electrical Review. 1981. Vol. 209, № 19. P. 37, 39.
23. Electrical Review. 1981. Vol. 208. № 16. P. 33-35.
24. Elettrotechnica. 1981. Vol. 68, № 10. P. 875-879.
25. C1GRE. 1986 Peaper 12—06. Paris, 28 aug. — 4 sep. 1986.
26. RGE. 1987. № 8. P. 145.
27. Chemical & Engineering News. 1987. Vol. 65, № 31. P. 17.
28. Фадеева Г.А., Федин В.Т. Проектирование распределительных электрических сетей. – Мн.: Вышэйшая школа, 2009.
29. Короткевич М.А. Эксплуатация электрических сетей. – Мн.: Вышэйшая школа, 2005.
30. Короткевич М.А. Основные направления совершенствования эксплуатации электрических сетей. – Мн.: Техноперспектива, 2003.
31. Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. – Ростов на Дону: Феникс, 2006.
32. Поспелов Г.Е., Русан В.И. Надежность электроустановок сельскохозяйственного назначения. – Мн.: Ураджай, 1982.
33. Лещинская Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства. – М.:, 2006.
34. Керного В.В., Поспелов Г.Е., Федин В.Т. Местные электрические сети. – Мн.: Вышэйшая школа, 1972.
35. Короткевич М.А. Оптимизация эксплуатационного обслуживания электрических сетей. – Мн.: Наука и техника, 1984.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
