Где применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией

Обновлено: 07.07.2024

Где применяются трансформаторы напряжения с литой изоляцией

ПРЕИМУЩЕСТВА СУХИХ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

С начала 2012 года ООО «АЗБУКА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА» начала активно заниматься высоковольтным оборудованием, и коллектив компании сосредоточился на еще одном интересном продукте – силовых трансформаторах.

Мы предлагает своим постоянным заказчикам и деловым партнерам новый продукт Силовые трансформаторы с литой изоляцией производства Еlettromeccanica Colombo (ИТАЛИЯ). Как известно Италия является мировым лидером по производству силовых трансформаторов и крупнейшим центром по исследованиям и разработкам в области трансформаторостроения. Итальянские производства славятся трансформаторными обмотками по всему миру, а более чем вековой опыт производства, высококлассные специалисты и новейшее оборудование итальянских заводов позволяют итальянскому трансформатору быть конкурентным продуктом в любой стране и конечно же в России. Высокое качество продукции гарантирует срок службы, превышающий 30 лет при нормальных условиях эксплуатации.

Почему же мы делаем свой выбор в пользу сухих трансформаторов, для решения задач нашего заказчика? Итальянский трансформатор - признанный лидер рынка в соотношении цена-качество.

Давайте рассмотрим ряд преимуществ итальянских трансформаторов, поставляемых компанией ООО «АЗБУКА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА». И начнем с вопроса о наших покупателях, кто же является основными потребителями рынка трансформаторов?

Основные потребители сухих силовых трансформаторов в России:

Городская инфраструктура,
Сетевые федеральные и региональные компании ФСК, МРСК и районные сети,
Генерация со своим комплексом электросетей ТЭЦ, ГЭС, ГРЭС, АЭС
Промышленные предприятия — машиностроение, горная, цветная, черная металлургия;
Нефтегазодобывающая и перерабатывающая отрасль;
Железные дороги и транспорт.

Электроснабжение такого огромного количества объектов требует разветвленной сети трансформаторных подстанций. При этом в каждых отраслях существуют свои планы строительства новых и реконструкции существующих подстанций. Из года в год эти планы растут, растет и потребность в силовых сухих трансформаторах.

Растущая потребность в больших объемах электроэнергии требует сегодня от трансформаторов эксплуатации с огромными нагрузками, особенно в часы пик и в экстремальных условиях окружающей среды.

Благодаря высочайшему уровню безопасности, по сравнению с маслонаполненным безопасное, в том числе и экологически безопасное электрооборудование, одновременно с высоким энергетическим КПД, могут реализовать только сухие трансформаторы, изготовленные с помощью технологии, которая за последние десятилетия доказала свою надежность.

Эти приборы находят свое применение во многих сферах экономики, транспорта и в быту. Главное отличие их от масляных состоит в том, что в них отсутствует трансформаторное масло. Трансформаторное масло в негерметичных видах масляных силовых трансформаторов представляет пожароопасный риск. оборудованием, сухие трансформаторы приобретают все большую популярность в мире в качестве систем распределения энергии в торговых центрах, больницах, на заводах и фабриках, на судах, объектах нефтегазодобывающей промышленности, где особое значение имеет высокий уровень безопасности людей, оборудования и окружающей среды.

Отсутствие масла в сухих трансформаторах позволяет использовать их в местах большого скопления людей, например, в метро, больших учреждениях, поскольку они полностью безопасны. Именно поэтому они применяются там, где требуется размещение трансформатора непосредственно вблизи центра нагрузки, что позволяет экономить средства на строительстве дополнительных подстанций или прокладке дополнительных кабелей низкого напряжения.

Сухие силовые трансформаторы прекрасно справляются с кратковременным повышением нагрузки на электрическую цепь, например, при запуске мощного оборудования. Трансформаторы, работающие в условия термического класса F, способны выдерживать перегрузки без дополнительных расходов, и позволяют эксплуатировать их в течение более длительного времени.
Отсутствие масла в сухих трансформаторах также избавляет от необходимости лишнего ухода за ним. Не надо следить за его уровнем, доливать или очищать его.

Сухие трансформаторы с литой изоляцией объединили в себе идеи нескольких смежных областей науки и техники.

Основные преимущества сухих трансформаторов с литой изоляцией:

Экологическая безопасность. Отсутствие в сухом трансформаторе масла устраняет угрозу загрязнения окружающей среды при его утечке. В случае пожара не выделяются токсичные и едкие газы. Таким образом, исключается угроза загрязнения окружающей среды.
Безопасность при эксплуатации. Обмотки сухих трансформаторов не горючи и не могут стать источниками пожара; А в случае пожара от внешнего источника, смола не поддержит горение и обеспечит противопожарный эффект.
Не требуется дополнительных мер противопожарной безопасности в местах установки сухого трансформатора.
Небольшие габаритные размеры, что обеспечивает возможность установки сухого трансформатора большей мощности в существующем трансформаторном отсеке, например при реконструкции подстанции.
Устойчивость к воздействию сырости и влаги.
Минимальные эксплуатационные затраты, так как отсутствует необходимость в периодической проверке и замене диэлектрической жидкости.
Высокая надежность оборудования.
Сухие трансформаторы более компактны, удобны и легки в эксплуатации.
Низкий уровень шума и вибрации.

Современной эксплуатацией к трансформатору, как к основному элементу подстанции, предъявляются жесткие требования. Причем как к его основным техническим характеристикам, так и к экологичности применяемого оборудования.

Сухие трансформаторы обладают целым набором неоспоримых преимуществ, что позволяет им достойно выдерживать конкуренцию на российском рынке.

Одним из основных параметров, определяющих надежную работу трансформатора, является стойкость обмоток к перенапряжениям.

Сердечник сухого трансформатора изготовлен из магнитной пластины с ориентированной зернистой структурой, которая защищена от удельных потерь и обладает высокой магнитной проницаемостью тонкой прокладки из неорганического материала (Carlyte),установленной с обеих сторон. Составные части расположены под углом 45 гр. С перекрывающимися соединениями по технологии «Step Lap»,что позволяет снизить потери и ток холостого хода. Также снизить уровень шума трансформатора.

Обмотки низкого напряжения сухого трансформатора изготавливаются из алюминиевой или медной пластины, такая технология уменьшает осевые нагрузки при коротком замыкании. Для класса Н обмотки пропитываются в вакууме в печи с высоким уровнем цементации, что обеспечивает катушке отличную изоляцию и механическое уплотнение. По требованию обмотку можно в вакууме покрыть эпоксидной смолой. Соединение между алюминиевым и медным листом обмотки и шиной выводного зажима осуществляется путем автоматической сварки в защитной среде. Выводные зажимы обмоток, механически прикрепленные к держателям, являются практичными, компактными и легкодоступными.

Обмотки среднего напряжения сухого трансформатора состоят из ряда катушек, расположенных друг на друге и соединенных согласно требуемой схеме. Использование автоматических машин, которые наматывают друг на друга алюминиевые полосы и пленку изолирующего материала класса F, обеспечивают выравнивание, натяжение обоих элементов и точное число витков. В отличие от традиционных обмоток, которые изготовлены из проволоки, в обмотках из ленточных полос уровень частичных разрядов ниже 10 пКл, кроме этого, благодаря большей изоляции между витками, они устойчивее к осевым усилиям, возникающим из-за короткого замыкания, соответственно, уровень электрической безопасности выше.

Высокотехнологичные решения, и гибкие конструктивные характеристики оборудования позволяют обеспечить индивидуальный подход к изготовлению каждого сухого трансформатора, что позволяет реализовывать особые требования каждого Заказчика, а именно:

для эксплуатации при температуре в окружающей среде от -45 С до +65 С;
во взрывозащищенном исполнении;
с уменьшенными потерями и шумовыми характеристиками;
с комплектацией противовибрационными приспособлениями;
с комплектацией вентиляторами принудительного охлаждения, с приборами автоматики;
в специальном исполнении для эксплуатации выше 1000м над уровнем моря;
с блоком защиты температур;
изготовление сухих трансформаторов с классом нагревостойкости Н/Н;
с защитным кожухом IP 21,23,31;
сейсмостойкость.

Сухие трансформаторы имеют положительный опыт эксплуатации в районах Крайнего Севера, а также на нефтегазодобывающих предприятиях Сибири и Дальнего Востока.

Сухие трансформаторы также нашли свое применение в условиях повышенной температуры на металлургических предприятиях нашей страны.

Заботясь, о наших заказчиках мы предлагаем кратчайшие сроки изготовления и цены сопоставимые с российскими производителями

Опросный лист на Сухие силовые трансформаторы с литой изоляцией скачать >>>

Специалисты ООО «АЗБУКА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА» помогут Вам с выбором трансфоматоров и ответят на любые Ваши вопросы. Звоните нам:

Характеристика и классификация сухих трансформаторов с литой изоляцией

Вопрос-ответ

Сухие трансформаторы, имеющие литую изоляцию – преобразователи энергии из одного класса напряжения в другой, имеющие в своем конструктивном исполнении тип естественного воздушного охлаждения всех рабочих агрегатов. Такое охлаждение электроустановки строится на основе конвекции окружающего воздуха внутри всех систем трансформатора, процессами лучеиспускания выделяемого тепла в момент его нормальной работы.

Данный тип преобразователей напряжения связан с применением трансформирующих энергию устройств в местах, где требуется повышенная безопасность всей установки, ее обслуживающего персонала.

Содержание

Устройство и принцип действия силового трансформатора

Электрическая преобразовательная установка или трансформатор напряжения имеет несколько основных конструктивных элементов:

Наиболее наглядно устройство трансформатора напряжения показано на Рисунке 1.

Рисунок 1. Детальная конструкция и устройство трансформатора напряжения

Радиаторы, изоляторы, расширительный бак и остальные дополнительные части могут меняться в зависимости от типа исполнения конкретного электротехнического оборудования.

Подробно объяснить принцип действия преобразователя напряжения легко на основе схемы оборудования:

Имеется первичная, вводная обмотка из намотанных на магнитопровод, как правило медных проводников, на которую подается определенная величина напряжения и вторичная, (вывод) обмотка, с выводных клемм которой производится снятие напряжение, но уже пониженной до требуемого значения величины напряжения. Обе обмотки намотаны на стороны сердечника и не имеют электрической связи между собой. Сердечник, он же магнитопровод, по закону электромагнитной индукции, реализует весь процесс преобразования напряжения в устройстве.

Рисунок 2. Принцип действия трансформатора

Переменный ток (изменяющийся во времени с рабочей частотой в 50Гц) поступает на ввод первичной обмотки и протекает по всем проводникам этой катушки, наводя тем самым со своей стороны сердечника ЭДС. Согласно закону электромагнитной индукции в магнитопроводе наводится и начинает свою циркуляцию магнитный поток определенной величины. Это магнитное поле в ходе кругового движения по сердечнику проходит сквозь проводники вторичной обмотки устройства, которая намотана с противоположной стороны оборудования и наводит там свою ЭДС меньшей величины (пример рассматривает именно понижающий тип устройства). Величина ЭДС вторичной обмотки своим действием создает номинальный ток и величину напряжения на вторичной обмотке, которые снимаются с ее выводных клемм и являются результатом всей работы электропреобразователя.

Изменяя конструкцию сердечника, сечение, тип проводников их количество витков в каждой из обмоток – возможно варьировать принцип действия оборудования используя его, как понижающий узел передачи электро энергии от источника питания к потребителю, повышающий элемент в составе установки «Генератор-Трансформатор-ЛЭП» или передающий элемент, когда необходимо не изменять величину напряжения, а использовать его в системах релейных защит в качестве безопасного устройства, обеспечивающего гальваническую развязку для автоматики и защиты.

Конструктивные особенности сухих трансформаторов с литой изоляцией

Если рассматривать в деталях устройство сухого трансформатора с литой изоляцией, то обращая внимание на Рис. 3 выделяется одна отличительная особенность агрегата, необходимая ему для реализации процесса естественного воздушного охлаждения всей электросистема – это практически полное отсутствие цельного корпуса оборудования, по сравнению с другими трансформаторами, где используется масляное или смешанное охлаждение.

Рисунок 3. Сухой трансформатор с литой изоляцией

Электрическая, магнитная часть трансформатора сухого типа мало чем отличается от остального типов преобразователей – в своем устройстве имеются обмотки из медных проводников первичного и вторичного типа, одна из которых подключается к источнику энергии (первичная), а вторая соединяется с нагрузкой – потребителем напряжения. Имеется в составе замкнутый магнитопровод, контактные выводы необходимые для нормальных условий образования электромагнитной индукции, трансформации энергии.

Основные отличия сухих трансформаторов начинаются в изоляции обмоток, корпусе изделия.

Исполнение изоляции – это главная отличительная особенность оборудования сухого типа. Для ее производства, создания используют:

специальные изоляционные профили, обладающие повышенными диэлектрическими характеристиками. Применяются усиленной прочности фарфоровые изоляторы, при формировании вертикальных и горизонтальных каналов воздушного охлаждения устройства;
материал и производство из него самой изоляции производится по специальной технологии и представляет форму монолита (отсюда и название «литая») путем заливки эпоксидных диэлектриков на медные проводники обмотки.

Второй отличительной чертой преобразователей сухого типа является его внешнее конструктивное исполнение, габариты. Относительно других разновидностей подобных электротехнических устройств, сухие трансформаторы имеют большие размеры габаритов. К тому же, у них нет общего цельного литого корпуса в своем устройстве, лишь отдельные элементы внешней защиты (листы для обмоток), планки для установки контактных частей ввода-вывода, такелажных работ в момент монтажа и нижнего колесного конструктива для возможности перемещения в момент первичного монтажа и последующего обслуживания.

Подобные отличия имеют ряд плюсов, минусов в основной работе агрегата.

Преимущества применения

Устройство трансформаторов сухого типа из-за конструктивных особенностей, применения новейший, усиленных материалов изоляции, сердечника, элементов корпуса содержит в себе набор преимуществ, которые можно разделить на элементы взаимодействия преобразователей с окружающей средой и по их техническим характеристикам и показателям.

Экологичность

При взаимодействии с окружающей средой, в моменты полного цикла эксплуатации таких устройств, после списания в утиль, такое оборудование производит наименьшее загрязнение, как окружающий воздух, так и окружающую среду в целом. Это связано с отсутствием вредной, агрессивной среды охлаждающей жидкости, как у моделей масляного типа, которые в следствии постоянных выхлопных газов в момент эксплуатации, в момент аварий или ремонтов наносят существенный вред экологии остатками трансформаторного масла, распад которого или переработка в экологически чистый продукт происходит или с трудом или с большими дополнительными затратами на такие процедуры.

Изделия, использующие естественную конвекцию воздуха в качестве охлаждения своей нормальной работы, попросту не имеют такого объема вредных веществ, а значит значительно чище по экологическим нормам и правилам.

Пожаробезопасность

Снижение опасности возникновения пожара в аварийном режиме работы, в случае ремонтных или наладочных работ у трансформаторов сухого типа также значительно ниже относительно масляных. Причиной является все тоже отсутствие пожароопасной легковоспламеняющейся жидкости охлаждения на основе масляных продуктов. А конструктив из литой изоляции, которые реализуется на основе современных, высокопрочных, усиленных материалов диэлектриков в изоляции обмоток оборудования лишь увеличивает их надежность и стойкость к возникновению пожаров.

Именно исходя из первых двух пунктов преимуществ устройств сухого типа их использование рекомендуется в зонах, где есть повышенная опасность к возникновению пожара и требуется лучшая безопасность, как остального электротехнического оборудования, рабочего персонала.

Низкое шумовое загрязнение

Шумовой эффект и его воздействие как на окружающую среду, так и на обслуживающий персонал возникает в момент работы устройства под нагрузкой и зависит от множества факторов, основным из которых является строение, форма его магнитной части. Независимо от типа преобразователя, его идеального формата, бесшумного типа в момент эксплуатации не бывает в природе.

Трансформаторы сухого типа имеют более низкое шумовое загрязнение в момент своей работы за счет изготовления шихтованного сердечника и склейки, пропитки его листов многочисленными слоями эпоксидных смол. Образующая таким образом монолитная конструкция магнитопровода производит значительное шумовое гашение при работе трансформатора под нагрузкой в отличии от энерго агрегатов с масляным или другим типом строения.

Высокая устойчивость к токам короткого замыкания

По средствам своего конструктива электрической части, изоляции, внешнего корпуса оборудование сухого типа имеет высокую устойчивость к режиму короткого замыкания и токам, возникающим в следствии образования подобного режима.

Энерго агрегаты номинальной мощностью более 1000 кВа имеют в нормальной эксплуатации напряжение по КЗ равное 6-8%, что повышает предел устойчивости таких изделий от разрушительного воздействия токов короткого замыкания.

Работа в сетях, которые подвержены грозовым и коммутационным перенапряжениям

Возможность нормальной работы обусловлено стойкостью электротехнического оборудования к режимам КЗ, использованием при их проектировании монолитного типа изоляции обмоток, контактных частей, на основе эпоксидных современных усиленных по диэлектрическим свойствам материалам.

Этот приоритет работы расширяет их зону эксплуатации не только по степени опасности использования, но по климатическому исполнению зон с повышенной угрозой частых грозовых фронтов.

Облегченный монтаж

При его монтаже на объекте нет нужды монтировать сложную и чувствительную структуру пожаротушения объекта с оборудованием, производить наладку автоматики, сигнализации. На этом экономится значительное время монтажа. В сухих преобразователях нет маслоприемников, расширительных баков остальных комплектующих необходимых при вводе в эксплуатацию масляных устройств преобразования энергии.

В комплексе отсутствие всех перечисленных элементов позволяет обеспечить облегченный монтаж оборудования на объекте, производить менее длительную диагностику их в процессе эксплуатации.

Экономичность

Что касается сухого типа преобразователей в оценке их экономичности – то это их весомое преимущество. В связи с отсутствием систем пожаротушения, бюджет при проектировании электроустановок, в составе которых закладывают сухие силовые модули преобразования энергии значительно выигрывает в объеме.

Возможность значительного близкого расположения электрооборудования к потребителям позволяет экономить на меньшем расходе материалов для строительства передающих линий – их длина за счет этого значительно минимизируется, а также уменьшаются потери мощности в момент передачи энергии конечным потребителям.

Автоматический контроль охлаждения

Проектирование систем автоматизации контроля охлаждения в сухих блоках в большинстве случаев не требуется за счет основного принципа реализации охлаждения, построенного на естественной конвекции воздуха из окружающей среды в работающий, передающий трансформатор и обратно. Сама работа установки сухого типа, ее исполнение корпуса со специальными воздушными каналами позволяет полуавтоматически вести контроль за нагревом всей его электрической частью.

Исключения могут составлять отдельные изделия большой мощности в сухом исполнении, в которых реализуются проекты установки принудительного охлаждения путем дополнительной установки вентиляторов в отдельные части трансформирующих отсеков.

Особенности различных серий

Исходя из Рис. 4 наглядно видно, что вторая буква в аббревиатуре любой марки трансформатора, определяет его тип охлаждения. Для сухого вида соответственно будет применяться буква «С». Следующим за ним идет исполнение корпуса.

Рисунок 4. Расшифровка марки силовых трансформаторов

Даже внутри систем сухого охлаждения существует несколько разновидностей преобразователей энергии, обладающих своими особенностями при выпуске их серий. Стоит рассмотреть основные из них, кратко описав отличия.

ТСГЛ, ТСДГЛ

Согласно установленной расшифровки аббревиатуры марки изделия получаем:

Серии устройств типа ТСГЛ и ТСДГЛ выполняются как правило на первичной напряжение обмотки в диапазоне 6-10 кВ, вторичная обмотка этих устройств понижает величину напряжения до 0,4 кВ. Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов преимущественно:

треугольник – Звезда с заземленными нейтралями;
звезда – Звезда с нулевым проводником.

Материал обмоток выполняется из алюминиевых проводников в изначальном заводском проекте. Изоляция обмоток дополнительно усилена сеткой из стекловолокна, что увеличивает стойкость изоляции обмоток по всем параметрам и аварийным режимам.

ТСЗГЛ, ТСДЗГЛ

С подводом НН и ВН кабелей

В таком исполнении расположения контактных частей первичной высоковольтной и вторичной низковольтной обмотки надежно защищены поверхностью защитного кожуха. Расположение для подключения первичной (ВН) и вторичной (НН) обмотки кабелей по обеим сторонам устройства находится под ним.

С шинными выводами НН на крыше

В случае если подключение сухого трансформатора напряжения производится путем ошиновки в такой серии и проекте – ВН контакты расположены под защитным кожухом, а НН часть присоединения выведена на крышу кожуха и ошиновка вторичной обмотки производится там.

С выводами НН и ВН на крыше

В таком конструктивном исполнении все контакты ВН и НН части сухого трансформатора выведены на крышу кожуха, имеют возможность подключения в электросистему как шиной, так и кабельными линиями.

ТСЗГЛ11, ТСДЗГЛ11

Основная расшифровка таких серий по буквенным символам не имеет отличий от вышеперечисленного оборудования. Исключение составляет цифровой символ в обоих марках трансформаторах – «11», его наличие говорит о смещении низковольтных выводов на боковую часть защитного кожуха механизма сухого типа. При этом обе марки предназначены для подключения обеих обмоток кабельными линиями.

ТСЗГЛФ11, ТСДЗГЛФ11

Еще один похожий выпуск серий блоков, имеющих отличие в комплектации, маркировки в виде буквенного символа «Ф», который обозначает фланцевое исполнение основных модулей боковой части защитного кожуха.

Отличительный класс по нагрев стойкости F типа. Боковое расположение контактных частей ВН на боковом фланце, а НН стороны, выведенных на крышу защитного кожуха. Возможность включения в систему электроснабжения по средствам шин или кабелей для вторичной обмотки и только шинами для подключения высоковольтных вводов трансформатора.

Электрические и шумовые характеристики в зависимости от мощности

Параметры электрической части преобразователей энергии из одного класса напряжения в другой имеются прямо пропорциональную зависимости от номинальной мощности устройства. Известен факт, чем больше необходимо питать энерго потребителей, приемников электрической энергии, тем больше необходима мощность силового трансформатора, вне зависимости от типа его охлаждения.

А следовательно, даже в сухих агрегатах преобразования при увеличении требуемой мощности необходимо расширять, увеличивать и сечение проводников обмоток обеих сторон устройства, так и увеличивать их размер, что в свою очередь провоцирует дальнейший рост остальных геометрических параметров оборудования.

Идеального устройства громадной мощности, но с минимальными габаритами в настоящее время пока изобретено не было, точно так же, как нормально постоянно работающих материалов сверхпроводимости. Однако в сухих типах в связи с отсутствием систем и комплектующих масляного охлаждения вся электрическая часть располагается наиболее компактном исполнении в зависимости от серии устройств.

Характеристики шумовой мощности сухих трансформаторов напряжения имеют такую же прямую зависимость, пропорциональную мощности энерго агрегата и в базовых номинальных значениях варьируется в значениях и допусках равных 50 -70 дБ, но не более.

Размеры и масса

Наличие дополнительных элементов в сухих преобразователях энергии определяют его конструктивные размеры и массу. Они отличаются и дробятся по сериям выпуска. Именно так их и проще всего осветить здесь

ТСГЛ, ТСДГЛ

Устройства с геофоливой изоляцией, усиленной стекловолокном, но не имеющих защитных кожухов имеют следующие геометрические параметры своего «тела» в диапазоне мощностей 100-2500кВа:

Таблица 1. Габаритные размеры и масса ТСГЛ, ТСДГЛ в основных границах размеров и мощностей

Более детальная раскадровка габаритных размеров и массы устройств по конкретной мощности возможно получить на сайтах заводов изготовителей, или в справочной технической литературе. В Табл. 1 показаны минимальные и максимальные параметры устройств для общего освещения их минимальных и максимальных размеров и веса.

ТСЗГЛ, ТСДЗГЛ

Тут стоит расписывать параметры исходя вновь из типа расположения вводов на защитном кожухе по каждой стороне обмоток и типу их ошиновки.

С подводом НН и ВН кабелей

Публикация вновь очерчивает их минимальный и максимальный параметр по размерам и тоннажу в зависимости от диапазона мощности

Таблица 2. ТСЗГЛ/ТСДЗГЛ с подводом кабелей на НН и ВН

Анализируя вторую параметрическую таблицу и сравнивая ее с первой становится понятно, что дополнительный конструктив в виде защитного кожуха вносит свои коррективы в размеры оборудования преобразования в сторону увеличения, как его рабочей массы, так и габаритных размеров.

С шинными выводами НН на крыше

Еще один вариант стоит рассмотреть по техническим параметрам, когда подключение к контактным частям производится преимущественно шиной и только на НН сторону устройства

Таблица 3. ТСЗГЛ/ТСДЗГЛ с подводом шин НН на крыше

Внутри серий изделий изменение типа ошиновки, расположение вводов достаточно критично влияет на размеры и массу оборудования.

С выводами НН и ВН на крыше

Последняя публикация технических параметров для трансформаторов сухого типа и защитным кожухом, где расположение контактных частей происходит на крыше кожуха обеих обмоток и имеется возможность подключения, как кабеля, так и шины к ним в Табл. 4.

Таблица 4 ТСЗГЛ/ТСДЗГЛ С выводами НН и ВН на крыше

Некая схожесть есть с ранее опубликованными типами устройств без защитных кожухов, но в градации мощности по размерам идут сильные разночтения, отсюда размерная и весовая таблица опубликована по ним дополнительно.

ТСЗГЛ11, ТСДЗГЛ11

Устройства с параметром бокового смещения выводов на кожухе обладают отдельными геометрическими критериями и параметрами массы.

Таблица 5. ТСЗГЛ11/ТСДЗГЛ11 Данные по размерам оборудования с боковым смещением вводов

Несмотря на боковое расположение контактов их конструктивное исполнение схоже с предыдущей серией трансформаторов.

ТСЗГЛФ11, ТСДЗГЛФ11

Наличие фланца на месте бокового расположения контактов обмоток на защитном кожухе не внесло отличий ни в вес, ни в размеры трансформаторов напряжения. Фланцевые устройства имеют такие же значения, как в Табл. 5. Повторная публикация одинаковой таблицы размеров и веса для них в этой статье будет излишней.

Схемы подключения температурного реле

Система контроля температуры сухих преобразователей напряжения на всех трех фазах и в нескольких точках сердечника реализована автоматическим образом на базе подключения теплового реле типа РТ 100, соединённого посредством температурных датчиков с точками замера температуры действующего оборудования.

Тепловое реле располагается на корпусе энерго установки в удобном для обслуживания и снятия показателей месте корпуса на универсальную DIN-рейку.

Схема подключения к трансформатору контактных частей теплового релейного контроля приводится ниже.

Рисунок 5. Тепловое реле РТ 100

Лимит максимальных и минимальных порогов срабатывания на сигнализацию аварии или режима отключения силового устройства допускается устанавливать силами обслуживающего персонала, но он не должен превышать допустимых значений в 140-150 0 С для стандартно класса стойкости изоляции и выше для более усиленных. В Табл. 6 эти характеристики расписаны по каждому классу в деталях.

Реле подключается к питанию через модульную дифференциальную защиту, а также связана своими контактами с катушками питания вентиляторов охлаждения определенных участков оборудования сухого типа, при срабатывании РТ 100 которые начинают принудительный обдув этих областей устройства.

Допустимые перегрузки

Сухие трансформаторы силового типа делятся в зависимости от класса нагрева стойкости изоляции согласно созданным стандартам. Исходя из них существует параметрическая таблица допусков по температурным перегрузкам силовых устройств.

Таблица 6. Допустимые перегрузки трансформаторов сухого типа

Таким образом, если сухие трансформаторы выбираются в климатической зоне с повышенным температурным балансом на длительную эксплуатацию – стоит обязательная необходимость их выбора с классом нагрева стойкости изоляции не менее «H», исходя из приведенных значений выше.

Как устроить вентиляцию в отсеках

Для оптимального создания и проведения естественного воздушного охлаждения силового трансформирующего агрегата электроэнергии необходимо в отсеках, где планируется его постоянная установка и подключение, создание правильной схемы приточно-вытяжной вентиляции.

Некоторые рекомендации по их создании в короткой схеме и с небольшим описанием приводятся ниже.

Рисунок 6. Создание вентиляции для сухих трансформаторов в зоне их эксплуатации

Расчет выбора отверстий приточного и вытяжного отверстиях, обозначенных на Рис. 6 S1/S2 производится по специальным расчетным формулам и зависят от нескольких параметров силового преобразователя, а так же от размеров самого отсека в котором происходит установка. Данные расчеты лучше доверить или компьютеризированным сервисам просчета технических параметров для оптимальной работы трансформаторов или отнести на счет проектных бюро, которые проектируют будущую электроустановку или ее часть.

Особенности ремонта высоковольтных моделей

Оборудование преобразования энергии сухого типа в высоковольтном исполнении на напряжение от 10 до 35 кВ имеет некоторые особенности планово-предупредительных и капитальных ремонтов своих узлов и агрегатов. Прежде всего, так как такие устройства несут в себе повышенную опасность и отвечают за передачу и распределение больших мощностей энергии, выход из строя узлов которой может повлечь за собой еще более серьезные последствия остановки многочисленных систем распределения и потребления энергии их планово-предупредительные ремонты проводят высококвалифицированный персонал и с определенной частотой исполнения.

При этом обслуживающий персонал не учитывает, что тип таких устройств позволяет длительное время работать оборудованию без проводимой ревизий – обеспечение повышенной надежности в этих узлах в приоритете для бригады диагностов.

Плановые ремонты высоковольтных моделей направлены на контроль, диагностику и поддержания в полном исправном состоянии значений трех основных параметров устройств:

качество и диэлектрические свойства монолитной изоляции обмоток;
процесс отдачи тепла, циркуляция воздушных потоков и ее эффективность;
самонесущие способности устройства.

Важным значением в обмотках высоковольтных моделей, является полная и детальная диагностика их изоляции путем измерений, тестов, предписанных в нормативной документации по диагностике и эксплуатации. Связано такое пристальное внимание к этим элементам электрической части невозможностью перемотки обмоток сухого трансформатора напряжения в силу его конструктивного исполнения и текущих процессов, которые в нем происходят. При обнаружении неисправностей или дефектов в этих узлах производится постановка всего устройства в ремонт и помодульная замена дефективных элементов.

Еще один важный пункт ремонта – это проверка на исправность и эффективность действия всех воздушных каналов блока преобразования сухого типа, от которых зависит весь процесс теплоотдачи в период работы устройства.

Оценка шумовых характеристик преобразователя – третий ключевой параметр в диагностике и ремонте высоковольтных моделей силовых агрегатов.

Преимущества установки сухих трансформаторов

Среди электротехнического оборудования, которое используется в процессах передачи и распределения энергии, ключевую роль играют силовые трансформаторы. Сфера их применения — это объекты электроэнергетики со своим комплексом городских сетей, ГЭС, ГРЭС, ТЭЦ, АЭС, промышленные предприятия, нефтегазодобывающая, перерабатывающая отрасли и железные дороги.

Вплоть до последней трети прошлого века в электрических сетях России использовались в основном силовые масляные трансформаторы. Данный факт обусловлен их относительно невысокой стоимостью. Однако подобное оборудование обладает такими недостатками, как пожароопасность и экологическая опасность утечки масла. Также существует необходимость постоянно контролировать уровень и качество жидкого диэлектрика. Всё вышеуказанное, безусловно, усложняет эксплуатацию масляных трансформаторов и не позволяет применять их на объектах, расположенных максимально близко к потребителям.

Именно поэтому в течение последних 40 лет появилась тенденция к применению сухих трансформаторов, которые представляют собой один их современных пожаро- и экологически безопасных типов оборудования. У них магнитная система и обмотки не погружены в жидкий диэлектрик, а охлаждаются воздухом. Такое оборудование можно устанавливать в непосредственной близости от потребителей или в жилых домах.

Подробное сравнение масляных и сухих трансформаторов приведено в табл. 1.

Маслонаполненные

Сухие

Установка

Обычно наружная, обязательно наличие маслохозяйства, соблюдение требований по обеспечению взрывобезопасности, длинные кабели

Внутренняя и внешняя, не требуется специальных сооружений, короткие кабели

Категория по взрывопожарной и пожарной опасности

В1 — пожароопасная 1

Д — безопасная 2

Охлаждение

Перегрузки

Длительное время небольшие перегрузки

Большие перегрузки непродолжительное время

Потери

Высокие потери короткого замыкания

Низкие потери короткого замыкания. Отдельные решения позволяют снизить суммарные потери ХХ и КЗ

Обслуживание

Требуется с постоянной периодичностью (анализ влаго- и газосодержания в масле)

Требуется только визуальная инспекция и очистка от пыли

Запасные части, инструменты

Обычно не требуется

1 Горючие и трудногорючие жидкости, твёрдые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

2 Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Сферы применения сухих трансформаторов

Сегодня масляные и сухие трансформаторы часто противопоставляются друг другу, причём довольно жёстко – «или-или». На самом деле «вопрос ребром» не совсем корректен – то или иное оборудование появляется на свет как ответ технического интеллекта на вызов потребностей общества. И сухие трансформаторы, и устройства с жидким диэлектриком появились в результате развития электротехники, так что и те и другие устройства чрезвычайно важны. Так, в магистральных электрических сетях и на электростанциях устанавливают исключительно масляные трансформаторы, т.к. конструктивно сложно создать сухое оборудование мощностью сотни мегавольт-ампер.

А вот у потребителей или на небольших распределительных подстанциях сухие трансформаторы уверенно занимают свою нишу. Именно они устанавливаются в местах, требующих повышенной безопасности — например, на территориях учебных заведений, в аэропортах, шахтах, метро, кинотеатрах, жилых зданиях. Кроме того, подобное оборудование должно применяться в местах с повышенными требованиями к охране окружающей среды — в курортных зонах, водозаборных станциях, спортивных сооружениях.

Сухие трансформаторы широко применяются и на промышленных предприятиях, металлургических комбинатах, химических производствах, объектах нефтегазовой отрасли. Это объясняется двумя причинами. Первая — нет необходимости в системе пожаротушения, что выгодно с точки зрения промышленных потребителей. Вторая — возможность расположения оборудования в непосредственной близости от центра нагрузки, что позволяет оптимизировать схему электроснабжения, а также свести к минимуму использование цепей низкого напряжения. Получается, даже при солидных начальных капиталовложениях современное оборудование позволяет экономить электроэнергию за счёт снижения потерь в кабельных сетях низкого напряжения.

Кроме того, сократить потери помогает и само оборудование. Так, компания АББ, лидер в производстве силового оборудования и технологий для электроэнергетики и автоматизации, разработала ультраэффективный сухой трансформатор серии EcoDry (типы DTE и RESIBLOC ® ), который позволяет сократить суммарные потери (холостого хода и короткого замыкания) для средних или сильных переменных нагрузок на 45%, а для высоких — на 30% по сравнению с обычными сухими трансформаторами (см. табл. 2). По подсчётам специалистов, внедрение таких трансформаторов может окупиться за несколько лет. Кроме того, снижаются выбросы углекислого газа, соответственно, уменьшается негативное воздействие на окружающую среду.

Читайте также: