Силовые трансформаторы

1) Конструкция. Трансформатор служит для преобразования (трансформации) переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.

Наибольшее распространение на сельских подстанциях получили двухоб-моточные трехфазные трансформаторы.

Ознакомимся с основными частями трансформаторов на примере трансформатора средней мощности, напряжением 110/6-10 кВ (рисунок 2.5).

Основными частями таких трансформа-торов являются: бак 1 с радиатором 2, магнито-провод (сердечник) 3 с обмотками 4 и масло 15.

В баке находится магнитопровод с обмотками из электротехнической меди, который набирается из изолированных листов трансформаторной стали и служит для прохождения магнитного потока.

Рис. 2.5.

Концы обмоток выводятся из бака через фарфоровые изоляторы 9 и 10, располо-женные на крышке трансформатора.

Бак заливается трансформаторным маслом для отвода тепла и изоляции токоведущих частей между собой и от бака.

Расширитель 5 обеспечивает заполне-ние бака маслом, маслоуказатель 6 показывает уровень масла, предохранительная труба 8 выводит излишки масла при внезапном повышении давления внутри трансформатора из-за выделения газа вследствие коротких замыканий, 13 – термометр, 7 – газовое реле, 14 – тележка.

2) Типы. На электростанциях и подстанциях применяют трансформаторы:

- масляные и сухие;

- повышающие и понижающие;

- двухобмоточные и трехобмоточные;

- трехфазные и однофазные;

- с естественным масляным охлаждением, водомасляным охлаждением, с форсированным воздушным охлаждением (обдувается вентилятором).

Отечественные заводы выпускают трансформаторы на все напряжения, применяемые в электросетях.

3) Основными техническими характеристиками силовых трансформаторов являются:

1. номинальное первичное напряжение: междуфазное напряжение, приложенное к первичной обмотке для создания вторичного напряжения на зажимах разомкнутой вторичной обмотки;

2. номинальное вторичное напряжение: междуфазное напряжение на зажимах вторичной обмотки в режиме холостого хода при подведении к зажимам первичной обмотки первичного напряжения;

3. допускаемые температуры нагрева: ±105°С;

4. номинальная мощность;

5. номинальные токи первичной и вторичной обмоток.

4) Схемы и группы соединений обмоток (рисунок 2.6).

Для двухобмоточных трехфазных трансформаторов:

- звезда – звезда с выделенной нейтралью Y/Y₀ – 12;

- звезда – треугольник Y/D – 11;

– звезда с выделенной нейтралью – треугольник Y₀/D – 11.

Для трехобмоточных трехфазных трансформаторов:

- звезда – звезда с выделенными нейтралями – треугольник Y₀/Y₀/D – 12;

- звезда с выделенной нейтралью – треугольник – треугольникY₀/D /D –11–11.

В условном обозначении первый знак относится к обмотка высшего напряжения ВН, второй к обмотке низшего напряжения НН, «0» указывает на вывод нейтрали, 12 и 11 – на группу соединения обмоток.

5) Режимы работы.

а) В реальных условиях эксплуатации нагрузка трансформатора не бывает постоянной, а меняется в течение суток и в зависимости от времени года.

В течение суток нагрузка трансформатора обычно меньше номинальной. Поэтому допускается работа трансформаторов с некоторым превышением номинальной нагрузки, т.е. с: перегрузками, которые подразделяются на:

- нормальные (систематические): допускаются зимой за счет недогрузки летом с сохранением нормального срока службы трансформатора;

- аварийные: допускаются, например, при выходе из работы одного их работающих трансформаторов;

б) При отклонениях напряжений у электроприемников выше допустимых прибегают к регулированию напряжения за счет изменения коэффициента трансформации путем изменения числа подключенных дополнительных витков обмотки трансформатора двумя способами:

- без нагрузки (трансформатор сначала отключают от сети первичного и вторичного напряжения, затем специальным переключателем производят переключение с одного ответвления на другое);

- под нагрузкой (переключение производится без перерыва тока в питаемой сети с помощью специального переключающего устройства).

Диапазон регулирования напряжения ±12%.

в) Параллельная работа двух или более трансформаторов осуществляется, когда одноименные зажимы на первичной и вторичной стороне соединены между собой на одних и тех же шинах или через сеть и при выполнении условий:

- высшие и низшие напряжения трансформаторов должны быть равны, т.е. иметь одинаковый коэффициент трансформации (иначе возникает уравнительный ток, не позволяющий полностью загрузить трансформаторы);

- напряжения короткого замыкания должны быть равны (иначе один трансформатор будет перегружен, а другой недогружен);

- соединения обмоток должны принадлежать к одной группе (иначе появляется опасный для обмоток большой уравнительный ток).

Для выполнения этих условий осуществляют фазировку, т.е. проверку вольтметром совпадения напряжений у двух трансформаторов, присоединенных с первичной стороны к одной и той же сети.

ГЛАВА 3. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Дата добавления: 2014-01-15