С развитием технологий снижения потерь увеличивается верхний предел мощности для самоохлаждаемых трансформаторов с масляным охлаждением. Трансформаторы с номинальной мощностью до 40 000 кВА могут использовать самоохлаждение с масляным охлаждением. Преимущества этого метода включают отсутствие необходимости в дополнительном питании для вентиляторов, отсутствие шума, создаваемого вентиляторами, и возможность установки радиаторов непосредственно на баке трансформатора или их размещения рядом друг с другом. Самоохлаждаемые трансформаторы с масляным охлаждением просты в обслуживании и могут непрерывно работать на номинальной мощности. При использовании расширяемых панельных радиаторов трансформатор может не нуждаться в маслорасширителе и может быть спроектирован как полностью герметичный, что еще больше снижает затраты на техническое обслуживание. Такая конструкция обычно применима к распределительным трансформаторам мощностью 2500 кВА и ниже.
В радиаторах с воздушным охлаждением вентиляторы используются для изменения разницы температур между маслом, поступающим в радиатор и выходящим из него, что повышает эффективность охлаждения, уменьшает количество необходимых радиаторов и минимизирует занимаемую площадь. Трансформаторы мощностью 8000 кВА и выше могут быть оснащены воздушным охлаждением. Однако это приводит к шуму от вентиляторов и требует дополнительного питания для них. При выключенных вентиляторах трансформатор может работать в режиме самоохлаждения, но его выходная мощность должна быть снижена до двух третей от номинальной мощности. Для трубчатых радиаторов на каждом радиаторе можно установить два вентилятора. Для панельных радиаторов можно использовать мощные вентиляторы для централизованной подачи воздуха, или один вентилятор может обслуживать несколько групп радиаторов.
Следует отметить несколько моментов, касающихся методов принудительного охлаждения маслом:
(1) Если масляный насос и вентиляторы обесточиваются, трансформатор не может работать даже в режиме холостого хода. Поэтому для охладителей следует предусмотреть два независимых источника питания.
(2) Погружные масляные насосы должны избегать трения статора и ротора. Если трение происходит, попадание металлических частиц в обмотки может привести к аварийным ситуациям. Конструкция масляного контура должна предотвращать создание погружным насосом отрицательного давления, поскольку это может привести к затягиванию воздуха и снижению прочности изоляции.
(3) Принудительное охлаждение маслом приводит к меньшему повышению температуры поверхности масла, поэтому температуру поверхности масла не следует использовать для оценки повышения температуры обмотки. Это особенно верно для принудительного водяного охлаждения маслом, где повышение температуры поверхности масла остается очень низким даже тогда, когда повышение температуры обмотки приближается к заданному пределу.
(4) Для трансформаторов сверхвысокого напряжения, использующих принудительное масляное охлаждение, следует принять меры для предотвращения утечки масла. Конструкция масляных каналов в обмотках должна предотвращать турбулентность масла, ограничивать скорость потока масла, выбирать масло с соответствующим сопротивлением, обеспечивать гладкие поверхности изоляции и достаточный объем в сердечнике для рассеивания заряда. Это помогает предотвратить перерастание электризации масляного потока в утечку масла. При запуске охладителей их следует активировать последовательно до тех пор, пока не будет введено в эксплуатацию необходимое количество.
(5) При выборе высокопроизводительных охладителей убедитесь, что поток масла не замыкается накоротко и что охлажденное масло может достигать обмоток.
(6) При использовании водяных охладителей необходимо учитывать качество воды. Примеси в охлаждающей воде могут засорить охладитель и снизить эффективность рассеивания тепла. Давление воды не должно превышать давление масла.
(7) Для трансформаторов с принудительным воздушным охлаждением маслом, установленных вблизи перегородок, перегородки должны находиться на расстоянии не менее 3 метров от охладителей, чтобы избежать препятствования свободному движению воздуха.
При выборе методов охлаждения с помощью радиатора или принудительной подачи воздуха с маслом следует учитывать, что при остановке масляного насоса трансформатор может работать на 80% от своей номинальной мощности. При остановке насоса и вентиляторов он может работать на 60% от своей номинальной мощности при условии наличия достаточного места для установки.
