Высоковольтные трансформаторы 1

Трансформатор – это электромагнитное статическое устройство с двумя (или более) обмотками, преобразующее электроэнергию напряжения переменного тока с одними характеристиками в электроэнергию с другими характеристиками (такими как напряжение, частота, форма напряжения, фазность). Преобразование электроэнергии в трансформаторах реализуется посредством переменного магнитного поля.

Наиболее распространенным и востребованным электротехническим устройством сегодня является силовые высоковольтные трансформаторы, напряжения, номинальные мощности которых варьируются очень в широких пределах от нескольких десятков киловатт до сотен мегаватт при напряжении от 6кВ до 1150 - 1500кВ.



Поскольку потери электроэнергии в электросетях пропорциональны квадрату тока, протекающего по воздушной линии, то для передачи электроэнергии выгодно использовать высокие напряжения и, соответственно, малые токи. Электроэнергия на электростанциях вырабатывается генераторными установками (турбо-, гидрогенераторами и пр.) на напряжении 16 - 24кВ, реже 35кВ. Поскольку этот уровень напряжения является довольно высоким для использования его в быту и на производстве, но и при этом является и недостаточно выгодным и обоснованным, для наиболее экономичной передачи электроэнергии на значительные расстояния.

Поэтому и используют повышающие трансформаторы, служащие для преобразования электроэнергии до уровней 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ, и понижающие трансформаторы, которые позволяют снизить напряжение до стандартных значений 10; 6; 3; 0,66; 0,38 и 0,22 кВ, предназначенных для использования в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Помимо этого, выпуск приемников электроэнергии (вращающихся машин, осветительных приборов и пр.) с высокими номинальными напряжениями обуславливает значительные конструктивные сложности, требующие усиленной изоляции и, следовательно, повышенных материальных затрат. В связи с этим высокое номинальное напряжение не может быть напрямую использовано, питание осуществляется через понижающие трансформаторы.

Таким образом, электроэнергию, вырабатываемую электростанциями, на пути от генераторной установки до потребителей преобразуют по 3-4 раза. Понижающие трансформаторы используют с целью распределения электроэнергии между потребителями, а повышающие – для передачи электрической энергии на большие расстояния.

Высоковольтные трансформаторы

Многообразие применения высоковольтных трансформаторов обусловило весьма значительную номенклатуру этих устройств. В зависимости от напряжения, режима нейтрали и номинальной мощности, высоковольтные трансформаторы классифицируют на несколько, так называемых габаритов:

- I - до 100 кВА и до 35кВ;

- II - более 100 до 1000кВА и до 35кВ;

- III - более 1000 до 6300кВА и до 35кВ;

- IV – более 6300кВА и до 35кВ;

- V - до 32000кВА и более 35 до 110кВ;

- VI - более 32000 до 80000кВА и до 330кВ;

- VII - более 80000 до 200000кВА и до 330кВ;

- VIII – более 200000кВА и свыше 330кВ.



В зависимости от типа охлаждения трансформаторы разделяют на:

- масляные;

- сухие;

- трансформаторы, в качестве изоляции у которых выступает жидкий диэлектрик.



Условно силовые трансформаторы обозначаются как определенными буквами (тип, количество фаз, число обмоток, способ охлаждения, вид переключения ответвлений), так и цифрами (мощность, напряжение).



Буквенные обозначения (некоторые могут отсутствовать) строго в той последовательности, что приведена ниже, позволяют получить следующую информацию:



1.

Назначение

- автотрасформатор – А;

- электропечной – Э;



2.

Число фаз

- однофазные – О;

- трехфазные – Т;



3.

Присутствие расщепленной обмотки НН – Р;



4.

Способ охлаждения

4.1. У сухих трансформаторов:

- естественное воздушное: в открытом исполнении – С, в закрытом –СЗ, в герметичном СГ;

- принудительное воздушное – СД;

4.2.

У масляных трансформаторов:

- естественная циркуляция воздуха и масла – М; при наличии дополнительной защиты в виде азотной подушки без применения расширителя – МЗ;

- принудительная циркуляция воздуха: с естественной масляной – Д, с принудительной масляной – ДЦ;

- принудительная водомасляная циркуляция – Ц;

4.3. С применением в качестве охлаждающего теплоносителя негорючего жидкого диэлектрика:

- естественное – Н;

- с дутьем – НД:



5.

Конструктивные особенности

- литая изоляция - Л;

- трехобмоточный – Т;

- наличие РНТ – Н;

- с выводами, расположенными во фланцах стенок корпуса: с азотной подушкой и без расширителя - З; с расширителем –Ф;

- без расширителя в гофробаке – Г;

- с симметрирующим устройством – У;

- подвесное исполнение для размещения на опорах ВЛ– П;

- энергосберегающий (с пониженными потерями в режиме х.х.) – э.



6.

Область применения

- обеспечение собственных потребностей электростанций – С;

- ЛЭП постоянного тока – П;

- металлургическая отрасль – М;

- обеспечение электропитания: погружных насосов – ПН; экскаваторов – Э;

- подогрев (при необходимости) грунта, бетона, а также использование в буровых установках – Б;

- термическая обработка грунта и бетона, питание ручного электроинструмента различного назначения, а также обустройство временного освещения – ТО.



Затем числовой дробью в числителе дается информация о номинальной мощности (кВ*А), а в знаменателе - класс напряжения обмотки (кВ).





Также имеется информация о возможностях использования силовых трансформаторов в зависимости от климатических условий (в соответствие с ГОСТом 15150-69):

- умеренный климат– У;

- холодный – ХЛ;

-тропический – Т;

Кроме того, в зависимости от месторасположения, трансформаторы делят на следующие категории, допускающие их эксплуатацию:

- на открытом воздухе – 1;

- в помещениях с несущественными отличиями колебаний температуры и влажности относительно внешней среды – 2;

- в закрытых помещениях, где, благодаря естественной вентиляции, перепады температуры и влажности существенно ниже, чем с внешней стороны – 3;

- в закрытых помещениях со специально созданными и регулируемыми климатическими параметрами -4;





- в помещениях с повышенной влажностью - 5.



Рекомендуйте эту статью другим!