В условиях эксплуатации получили распространение наиболее экономичные и удобные методы сушки трансформаторов - индукционный и токами нулевой последовательности. Сушка может проводиться при любой температуре окружающей среды, но со сливом масла из бака.
Для проведения сушки индукционным методом (рис. 1) на бак трансформатора (1) изолированным проводом наматывают обмотку (2). Чтобы получить более равномерное распределение температуры внутри бака, намагничивающую обмотку наматывают на 40 - 60 % высоты бака (снизу), причем на нижней части витки располагаются плотнее, чем на верхней.
Расчет обмотки выполняется следующим образом.
Число витков ω = UA/l, где U - напряжение источника питания, В, l - периметр бака, м, А - коэффициент, зависящий от удельных потерь, м/В.
Рис. 1. Схема сушки трансформатора потерями в баке
Значение коэффициента А для различных удельных потерь мощности
| ΔP | А | ΔP | А |
| 0,75 | 2,33 | 1,4 | 1,74 |
| 0,8 | 2,26 | 1,6 | 1,65 |
| 0,9 | 2,12 | 1,8 | 1,59 |
| 1,0 | 2,02 | 2,0 | 1,54 |
| 1,1 | 1,92 | 2,5 | 1,42 |
| 1,2 | 1,84 | 3,0 | 1,34 |
Коэффициент удельных потерь определяется по формуле
ΔP = kт(F/Fо)(θ-θо),
где kт - коэффициент теплоотдачи (для утепленного бака kт=5, для неутепленного k =12 кВт/м2х°С), F - площадь поверхности бака трансформатора, м2, Fо - площадь поверхности бака, занятая обмоткой, м2, θ - температура нагрева бака (обычно 105 °С), θо -температура окружающей среды, °С.
С использованием ΔP определяется ток в обмотке
I = ΔPFо/(Ucosφ)
Для трансформаторов с ребристым баком cosφ = 0,3, а для трансформаторов с гладкими и трубчатыми баками cosφ = 0,5 - 0,7.
Зная ток, по таблицам выбирается сечение провода. Температуру трансформатора можно регулировать изменением подводимого напряжения, изменением числа витков обмотки или периодическим отключением ее.
При сушке токами нулевой последовательности намагничивающей обмоткой служит одна из обмоток трансформатора, соединенная по схеме нулевой последовательности.
Трансформаторы, чаще всего применяемые в эксплуатации, имеют двенадцатую группу соединения обмоток. В этом случае в качестве намагничивающей удобно использовать обмотку низшего напряжения, которая имеет выведенную нулевую точку (рис. 2).
Рис. 2. Схема сушки трансформатора токами нулевой последовательности
При сушке трансформатора токами нулевой последовательности нагрев происходит за счет рассеивания мощности в намагничивающей обмотке, в стали магнитопровода, в его конструктивных деталях и баке.
Параметры сушки могут быть определены следующим образом. Мощность, потребляемая намагничивающей обмоткой
Po = ΔPF,
где ΔР - удельный расход мощности, кВт/м2, F - площадь поверхности бака, м2.
Для трансформатора без тепловой защиты, сушка которого протекает при температуре 100 - 110 °С, можно принять ΔР = 0,65 - 0,9 кВт/м2.
Подводимое напряжение при соединении намагничивающей обмотки в звезду
Uо = √(PоZо/3cosφ),
где Zо — полное сопротивление нулевой последовательности фазы обмотки (может быть определено опытным путем), cosφ = 0,2 - 0,7.
Фазовый ток сушки трансформаторов, необходимый для выбора измерительных приборов и сечения подводящих проводов, определяется по выражению
Io = Iном√(10/Sном),
где Sном — номинальная мощность трансформатора.
Сушка трансформатора токами нулевой последовательности характеризуется существенно меньшим потреблением мощности и временем сушки (до 40 %) по сравнению с индукционным методом. Недостаток способа — необходимость иметь источник питания с нестандартным напряжением. Чаще всего для этой цели используется сварочный трансформатор.