Силовые трансформаторы являются основным электрическим оборудованием электроэнергетических систем, обеспечивающим передачу и распределение электроэнергии на переменном трехфазном токе от электрических станций к потребителям. С помощью трансформаторов напряжение повышается от генераторного до значений, необходимых для электропередач системы (35... 750 кВ), а также многократное ступенчатое понижение напряжения до значений, применяемых непосредственно в приемниках электроэнергии (0,22...0,66 кВ).
В справочных данных на трансформаторы приводятся: тип, номинальная мощность, номинальные напряжения обмоток, потери мощности холостого хода и короткого замыкания, напряжение короткого замыкания, ток холостого хода.
На повысительных и понизительных подстанциях применяют трехфазные или группы однофазных трансформаторов с двумя или тремя раздельными обмотками. В зависимости от числа обмоток трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные. Двухобмоточные трансформаторы номинальной мощностью больше 25 MB-А выполняются с расщепленной обмоткой вторичного Напряжения 6... 10 кВ. Обмотки высшего, среднего и низшего напряжений принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.
|
|
В настоящее время применяются трансформаторы следующих стандартных номинальных мощностей: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000, 6300, 10 000, 16 000, 25 000, 32000, 40 000, 63 000,80 000, 160 000 кВ-А.
Условные обозначения типов трансформаторов состоят из букв, которые обозначают:
первые буквы: О - однофазный, Т - трехфазный;
последняя буква: Н - выполнение одной обмотки с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН);
Р - трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения;
Т - трехобмоточный трансформатор;
М, Д, ДЦ, С, 3 - система охлаждения трансформаторов.
В настоящее время трансформаторы выполняются с переключением ответвлений обмотки без возбуждения (ПБВ) и с переключением ответвлений обмотки под нагрузкой - РПН (табл. 4.1).
Переключение осуществляется после отключения всех обмоток от сети при помощи ответвлений обмотки ВН или СН. Трехфазные понижающие трансформаторы мощностью 25... 80 000 кВ -А напряжением до 35 кВ включительно имеют четыре ответвления (± 2 х 2,5 %) номинального напряжения. Понижающие трансформаторы напряжением 11О и 220 кВ имеют ответвления для ПБВ только в трехобмоточном исполнении на обмотках СН при напряжении 38,5 кВ.
Трансформаторы с воздушным охлаждением называются сухими (С). Изготовляются мощностью до 1600 кВ • А включительно для установки в закрытых помещениях. Преимущество сухих трансформаторов заключается в их пожаробезопасности и сравнительной простоте конструкции.
|
|
Естественное масляное охлаждение (М) применяется для трансформаторов мощностью до 6300 кВ • А.
При мощности трансформаторов 10 000 кВ • А и более применяется масляное охлаждение с воздушным дутьем (Д). Обдувание поверхности радиаторов позволяет увеличить теплоотдачу на 50% и более. В настоящее время трансформаторы снабжаются системой дутьевого охлаждения при помощи вентиляторов.
Масляное охлаждение с принудительной циркуляцией (Ц) позволяет значительно увеличить отвод тепла. К баку масляного трансформатора подключают центробежный насос, который прогоняет горячее масло через воздушный или водяной охладитель.
На трансформаторах мощностью 63 MB • А и более используют две системы охлаждения ДЦ.
Трансформаторы с охлаждением негорючим жидким диэлектриком совтолом (Н) изготовляются мощностью до 2500 кВ • А включительно.
Буква 3 обозначает, что трансформатор без расширителя и защита осуществляется с помощью азотной подушки.
Пример условного обозначения трансформатора ТРДН - 40 000/110: трехфазный трансформатор с расщепленной обмоткой НН, масляным охлаждением, дутьем и естественной циркуляцией масла, РПН, номинальной мощностью 40000 кВ•А, напряжением 110 кВ.
Важным параметром подключения трансформатора к сети является группа.и схема соединений его обмоток. Группой соединений называют угловое (кратное 30°) смещение векторов между одноименными вторичными и первичными линейными напряжениями холостого хода трансформатора. Возможны четыре схемы соединения силовых трансформаторов: звезда Y, звезда с выведенной нейтралью YH, треугольник А, зигзаг Z. Группа соединений указывается числами от 0 до 12. Например, 11 соответствует углу 330°. На электрических станциях и подстанциях наибольшее распространение получили следующие схемы и группы соединений двухобмоточных трансформаторов:
звезда - звезда с выведенной нейтралью Y/YH - 12;
звезда - треугольник Y/A - 11;
звезда с выведенной нейтралью - треугольник YH/A - 11.
В трехобмоточных трансформаторах наиболее часто применяются соединения: звезда - звезда с выведенными нейтралями - треугольник Y/YH/A - 11, 12.