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!



дек 25, 2012 5782

Ухудшение показателей качества электроэнергии, источники нарушений, методы уменьшения

Увеличение количества и повышение установленной мощности электроприемников с нелинейным и…
АЧР - Автоматическая частотная разгрузка 1
июнь 09, 2014 4865

АЧР - Автоматическая частотная разгрузка

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) применяется для сохранения функциональности…
дек 17, 2012 3748

Расчет электрических нагрузок, максимальные нагрузки, комплексный метод, формулы

Комплексный метод основан на том, что любой объект описывается числовыми показателями и…
Указательные реле 3
мая 27, 2016 1866

Указательные реле: конструкция, использование и модификации.

Реле является важным устройством, используемым для коммутации электроцепей по внешнему…
рис. 3.1 а
дек 08, 2016 912

Импульсный режим работы и цифровое представление преобразуемой информации. Описание импульсных сигналов

Импульсный режим работы электронного устройства характерен резкими изменениями токов и…