- Що таке силовий трансформатор і його призначення
- прийняті класифікації
- Конструктивні особливості
- Система відведення тепла
- прийнята маркування
- особливості обслуговування
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Між генераторами електроенергії і споживачами може бути десятки, а то і сотні кілометрів. Для мінімізації втрат при транспортуванні застосовується спеціальна технологія, суть якої полягає в підвищенні напруги, передачі його за допомогою ЛЕП і зниженні до рівня споживчої мережі. Останній етап перетворення здійснюється на підстанціях, обладнаними силовими трансформаторами (далі по тексту СТ). У даній публікації ми розповімо, що представляють собою ці пристрої, їх основні конструктивні елементи і особливості.
Що таке силовий трансформатор і його призначення
Це апарат, що перетворює амплітуду змінної напруги, залишаючи незмінним його частоту. В основу роботи такого пристрою покладений принцип електромагнітної індукції. Ми не будемо відволікатися на його опис, всю детальну інформацію можна знайти на сторінках нашого сайту.
Основна сфера застосування СТ пов'язана з передачею і розподілом електроенергії, спрощено це представлено на малюнку нижче.
Як видно з малюнка, в ланцюзі між генератором і споживачем може бути встановлено кілька СТ. Перший підвищує напругу до 110 кВ (чим вона вища, темінь менше втрат при передачі на далекі відстані) і подає його на ЛЕП. На виході лінії встановлений другий СТ на районній підстанції, звідки здійснюється передача по підземному кабелю на трансформаторний пункт, звідки живиться кінцеві споживачі.
прийняті класифікації
З огляду на чималу вагу і розміри СТ, щоб спростити ряд робіт, пов'язаних з обслуговуванням, транспортуванням і плануванням, дані пристрої прийнято ділити на габаритні групи. Нижче наведено таблицю, де показано відповідність.
Таблиця габаритів СТ:
| габаритна група | Мінімальна потужність (кВ * А) | максимальна потужність
(КВ * А) | U МАКС (кВ) |
| I | 10, 0 | 100, 0 | 35, 0 |
| II | 160, 0 | 630, 0 | |
| III | 1000, 0 | 6300, 0 | |
| IV-1 | 10000, 0 | 40000, 0 | |
| IV-2 | 6300, 0 | 63000, 0 | 110, 0 |
| V-1 | 100000, 0 | 250000, 0 | |
| V-2 | 10000, 0 | 250000, 0 | 220, 0-330, 0 |
| VI-1 | 250000, 0 і більш | від 330, 0 і більше | |
| VI-2 | без обмеження по потужності і напрузі | ||
Крім габаритного розподілу, СТ також класифікують за такими показниками:
- число фаз (як правило, підстанції обладнані трифазними перетворювачами);
- кількість обмоток (дві або три);
- функціональне призначення (зниження або підвищення амплітуди);
- виконання (установка всередині приміщення або зовні);
- система відводу тепла (повітряна або масляна).
Конструктивні особливості
Незважаючи на різноманітність видів СТ їх конструкція незмінно включає такі обов'язкові елементи:
- висновки котушок високої та низької напруги (ВН і НН), їх прийнято називати силовими уведеннями;
- систему відводу тепла;
- пристрої, що дозволяють регулювати робочу напругу;
- додаткове обладнання, для контролю роботи і обслуговування апарату.
На малюнку нижче представлена типова конструкція СТ з масляною системою відводу тепла.
позначення:
- А - бак розширювача, служить для вирівнювання рівня масла при зміні його обсягу внаслідок температурних коливань.
- В - силовий введення для ВН.
- С - введення для НН.
- D - перемикач робочої напруги.
- E - радіатор, являє собою труби, по яких циркулює масло.
- F - корпус, також грає роль бака для масла.
- G і H - котушки ВН і НН.
- I - магнітопроводний сердечник.
Тепер розглянемо докладно призначення основних конструктивних елементів.
Призначення силових вводів
Даний елемент конструкції необхідний для підключення харчування і навантаження до СТ. Їх розташування може побут як внутрішнім (закриті клемні колодки) так і зовнішнім. Звернемо увагу, що перший варіант розташування використовується тільки в СТ з повітряною системою відводу тепла.
Обов'язкова наявність ізоляції, між введенням і корпусом, вона може бути Маслобарьерний, елегазової, конденсаторної-прохідний або ж виконана з матеріалів, що не проводять електрику (фарфор, полімери тощо).
Система відведення тепла
В процесі перетворення електроенергії частина втрат виділяється у вигляді тепла, тому система його відводу незмінно присутня в будь-якому СТ. Потужні апарати забезпечені для цього спеціальної двухконтурной системою, охолодження масла в якій проводиться наступними способами:
- За допомогою радіаторів (див. Е на рис. 4), які забезпечують відведення тепла у вторинну або зовнішнє середовище.
- Бак-корпус з гофрованої поверхнею (застосовується в малопотужних апаратах).
- Установка вентиляційного обладнання. Таке рішення дозволяє збільшити продуктивність на чверть.
Вентилятори примусової системи охолодження СТ - Додаткові системи водяного охолодження. Це один з найбільш простих і ефективних способів відведення тепла.
- Застосування спеціальних насосів, які забезпечують циркуляцію масла в системі відводу тепла.
Пристрої управління робочою напругою
У деяких випадках виникає необхідність підвищити або знизити напругу навантаження СТ, для цієї мети в більшості конструкцій передбачено спеціальний перемикач. По суті, він змінює коефіцієнт трансформації шляхом перемикання на більшу або меншу кількість витків в котушках.
Як правило, такі маніпуляції виконуються при знятої навантаженні, але існують пристрої дозволяють змінювати КТ без відключення споживачів.
Види додаткового обладнання
Для забезпечення стабільної роботи і обслуговування СТ їх конструкція може включати наступні пристрої, іменовані навісним або додатковим обладнанням:
- Реле тиску газу, являє собою захисну систему. Якщо СТ переходить в нештатний режим роботи, то в результаті великого виділення тепла відбувається розкладання масла. Даний процес супроводжується виділенням газу. При його швидкому освіті спрацьовує захист, яка відключає апарат від харчування і навантаження. Якщо процес газоутворення протікає повільно, включається оповіщення.
- Термоіндикатори, показують нагрів масла в різних вузлах системи відводу тепла.
Індикатор температури масла - Вологопоглиначі. Застосовуються в негерметичних масляних системах відводу тепла, перешкоджають утворенню водяного конденсату.
- Системи маслорегенераціі.
- Датчики тиску, якщо воно перевищує певний поріг, автоматично включається пристрій скидання для нормалізації.
- Датчик рівня заповнення масла в системі відводу тепла.
прийнята маркування
Буквено-цифрові позначення СТ проводиться відповідно до представленого нижче малюнком.
позначення:
- Вказується тип апарату. Можливі варіанти «А», «Л», «Е» або відсутність символу, що відповідає автотрансформатора, лінійному або пічному пристрою. Відсутність символу вказує на звичайний СТ.
- «О» або «Т», відповідає однофаз або трифазного апарату.
- Використовувана варіант відведення тепла (для масляних систем), можливі варіанти:
- М - примусові системи не використовуються.
- Д - проводиться примусовий обдув.
- ДЦ - проводиться примусовий обдув з ненаправленої циркуляцією.
- НЦ - водяний-масляне охолоджування з направленою циркуляцією.
- Ц - водно-масляне охолоджування з ненаправленої циркуляцією.
- Вказівка потужності в кВ * А.
- Допустимий рівень ВН (кВ).
- Варіант виконання (зовнішнє або внутрішнє розміщення, особливі кліматичні умови і т.д.)
особливості обслуговування
СТ є важливими ланками в схемах передачі електроенергії, від них залежить робота всієї системи. Для забезпечення надійності та безперебійної роботи цих пристроїв необхідно регулярне обслуговування підготовленими фахівцями, що мають відповідний рівень допуску.
Якщо обладнання використовується там, де передбачено наявність штатного чергового персоналу, то його обов'язки входить проведення регулярних оглядів, при яких знімаються показання приладів, що характеризують поточний стан СТ. Регламентом наказується контролювати:
- Якщо відображення масла в теплоотводних системах.
- Стан вологопоглиначів.
- Роботу системи маслорегенераціі.
- Стан зовнішнього корпусу апарату і основних його вузлів.
При виявленні відхилення від норми, патьоків, пошкоджень або інших ознак, що свідчать про нештатної роботи контрольованих апаратів, персонал повинен прийняти запропоновані інструкцією заходи.
Для автономного обладнання, робота якого не вимагає наявності чергового персоналу, належить проводити технічний огляд щомісяця. Що стосується трансформаторних пунктів, то для них ця норма знижена до півроку.
При виявленні нестачі масла в системі відводу тепла слід зробити долівку, а в разі невідповідності нормам - повну заміну. Визначити необхідність заміни масла, можна по його кольору.
Свідченням нештатного режиму роботи обладнання може бути підвищення температури в приміщенні підстанції. При виявленні прямих або непрямих свідчень анормальну функціонування СТ, пропонується проводити позаплановий огляд з перевіркою загального стану елементів захисного обладнання.
Згідно з правилами експлуатації необхідно раз на рік брати пробу масла для лабораторного аналізу. Це ж дію пропонується в разі капітального ремонту.
Крім цього при обслуговуванні періодично доводиться виробляти підстроювання робочої напруги. Необхідність цього пов'язана з тим, що з часом латунні і мідні контакти покриваються оксидною плівкою, що призводить до збільшення перехідного опору. Що б не допустити цього, раз на півроку з СТ знімається навантаження і харчування, після чого проводиться перемикання регулятора напруги у всіх позиціях. Процедуру рекомендується повторити кілька разів, перед тим як повернути вихідне положення.