Первый слайд презентации: Трансформаторы Автотрансформаторы классификация, режимы работы, технологии изготовления
Слайд 5: Нормальные условия работы
Высота установки над уровнем моря - не более 1000 м, (для трансформаторов 750-1150 кВ - не более 500 м);. Среднесуточная температура воздуха - не более 30 °С, среднегодовая температура воздуха - не более 20 °С. ПРИМЕЧАНИЕ По заказу потребителя должны изготавливаться трансформаторы для следующих условий: высота установки над уровнем моря для трансформаторов классов напряжения до 500 кВ - от 1000, но не более 3500 м; При температуре охлаждающей среды (воздуха или воды), отличающейся от среднесуточной и среднегодовой, при выборе номинальной мощности трансформатора должна быть учтена температура охлаждающей среды в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
Слайд 6: Обозначение типов трансформаторов
Слайд 7: Основные каталожные данные трансформатора (пример)
ТРДЦН-63000 /110 (Т) - трехфазный (Р) - расщепленная обмотка НН (ДЦ) - охлаждение масла дутьем с принудительной циркуляцией масла (Н) - регулирование коэффициента трансформации под нагрузкой (РПН) 63000 – номинальная мощность ( кВА ) 110 – класс напряжения обмотки ВН (кВ) U вн ном =115 кВ U нн ном =6,3 / 10,5кВ Yn / D -11 – схемы соединения обмоток ВН / НН, группа 11 DКт = ±9х1,78 %, РПН в нейтрали обмотки ВН (возможна установка РПН на линейном выыоде )
Слайд 8: Основные каталожные данные автотрансформатора (пример)
АТДЦТН-63000 / 220 /110 (А) -автотрансформатор (Т) - трехфазный (ДЦ) - охлаждение масла дутьем с принудительной циркуляцией масла (Т) - трехобмоточный (Н) - регулирование коэффициента трансформации под нагрузкой (РПН) 63000 – номинальная мощность ( кВА ) 220/ 110 – класс напряжения обмоток ВН / СН (кВ) U вн ном = 230кВ U сн ном = 121кВ U нн ном =10,5кВ (S нн ном = 0,5 S А т ном) Yn / Yn / D 0- 11 – схемы и группа соединения обмоток ВН / СН / НН, DКт = ±6х2 %, РПН на стороне СН (возможна установка РПН в нейтрали )
Слайд 9: Соответствие обозначений систем охлаждения трансформаторов (Россия)-МЭК
масляного - с естественным охлаждением (М) - ONAN, масляного - с вентиляцией (дутьем) (Д) - ONAF, масляного с дутьем и принудительной циркуляцией масла (ДП или ДЦ) - OFAF, масляного - с циркуляцией масла через водоохладитель (МВ или МЦ) - OFAN, масляного – с принудительной циркуляцией масла через водоохладитель ( Ц) - OFWF. сухого, с естественным воздушным охлаждением (С) – AN сухого, в защитном кожухе, герметичного (СЗ,СГ) – ANAN сухого, с вентиляцией (СД) - ANA F
Слайд 10: СООТВЕТСТВИЕ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ВИДОВ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ, ПРИНЯТЫХ СССР, СЭВ И МЭК
СССР СЭВ и МЭК С AN ──────────────────────────────────────────────────────────────── СЗ и СГ ANAN ──────────────────────────────────────────────────────────────── СД ANAF ──────────────────────────────────────────────────────────────── М ONAN ──────────────────────────────────────────────────────────────── Д ONAF ────────────────────────────────────────────────────────────── МЦ OFAN ──────────────────────────────────────────────────────────────── НМЦ ODAN ──────────────────────────────────────────────────────────────── ДЦ OFAF ──────────────────────────────────────────────────────────────── НДЦ ODAF ──────────────────────────────────────────────────────────────── Ц OFWF ──────────────────────────────────────────────────────────────── НЦ ODWF ──────────────────────────────────────────────────────────────── Н LNAF ──────────────────────────────────────────────────────────────── НД LNAF ──────────────────────────────────────────────────────────────── ННД LFAF
Слайд 11: Номинальная мощность трансформатора
Мощность, на которую может быть нагружен трансформатор непрерывно в течение всего срока службы (не менее 20 лет) при нормальных температурных условиях охлаждающей среды. Согласно ГОСТ 14209-85 и 11677-85 нормальные температурные условия соответствуют среднегодовой температуре охлаждающей среды 20°С. При изменении температуры изоляции на 6°С от среднего ее значения (85 °С) при номинальной нагрузке, срок службы изоляции изменяется вдвое (сокращается при повышении температуры или увеличивается при ее понижении).
Слайд 12: Режим систематических нагрузок
Режим циклических нагрузок, в течение части цикла которого температура охлаждающей среды может быть более высокой и ток нагрузки превышает номинальный. С точки зрения термического износа такая нагрузка эквивалентна номинальной нагрузке при номинальной температуре охлаждающей среды. Термический износ, эквивалентный номиным условиям эксплуатации, достигается за счет понижения температуры охлаждающей среды или тока нагрузки в течение остальной части цикла. При планировании нагрузок этот принцип может быть распространен на длительные периоды (процент увеличения за процент снижения).
Слайд 13: Перегрузка трансформатора
Перегрузка трансформатора - нагрузка, при которой расчетный износ изоляции обмоток, соответствующий установившимся превышениям температуры, превосходит износ, соответствующий номинальному режиму работы. Перегрузки трансформатора могут быть аварийные и систематические. Перегрузочную способность трансформатора определяют в зависимости от заданного графика нагрузки (реальный или расчетный) потребителя.
Слайд 14: Режим продолжительных аварийных перегрузок
Режим циклических нагрузок, возникающий в результате продолжительного выхода из строя некоторых элементов сети, которые могут быть восстановлены только после достижения постоянного значения превышения температуры трансформатора. Это не обычное рабочее состояние, однако может длиться в течение недель или даже месяцев и вызывать значительный термический износ.
Слайд 15: Режим кратковременных аварийных перегрузок
Режим чрезвычайно высокой нагрузки, вызванный непредвиденными воздействиями, которые проводят к значительным нарушениям нормальной работы сети, при этом температура наиболее нагретой точки проводников достигает опасных значений. Однако, на короткий период времени этот режим может быть предпочтительнее других. Допустимая продолжительность такой нагрузки меньше тепловой постоянной времени трансформатора и обычно продолжительность перегрузки составляет менее получаса.
Слайд 16: Допустимая аварийная перегрузка масляных трансформаторов ( ГОСТ 14209-85, 11677-85)
с естественной циркуляцией масла (М), с естественной циркуляцией дутьем (Д), с дутьем и принудительной циркуляцией масла (ДЦ), с принудительной циркуляцией масла через водоохладитель ( Ц), при первоначальной нагрузке не более 0,8* S ном допускается перегрузка ( % ) : 40 % в течение 6 часов при температуре охлаждающего воздуха не более чем + 20°С 30 % в течение 4 часов при температуре охлаждающего воздуха + 30°С.
Слайд 17
Допустимые нагрузки и аварийные перегрузки для трансформаторов мощностью свыше 100 MBА устанавливаются в инструкциях по эксплуатации. Для сухих трансформаторов и трансформаторов с негорючим жидким диэлектриком - в стандартах или Технических Условиях на конкретные типы трансформаторов (ГОСТ 11677-85 ). В соответствии с ТУ № 3411-001-498-90-270-2005 ( согласованы с ФСК ЕЭС России ): автотрансформаторы в зависимости от предшествующей нагрузки ( Кзагр =0,7 ) и температуры охлаждающего воздуха во время перегрузки ( Т=25°С ) допускают следующие кратности и длительности аварийных перегрузок: 1,0 час- Кпер=1,4; 2,0 часа- Кпер=1,3; 4,0 часа- Кпер=1,2. ГОСТ14209-97 утратил силу в РФ в 2007году.
Слайд 18: Допустимая перегрузка сухих и масляных трансформаторов (ПТЭ)
Для масляных и сухих трансформаторов, а также трансформаторов с жидким негорючим диэлектриком допускаются систематические перегрузки, значение и длительность которых регламентируются инструкциями заводов-изготовителей. В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах : Масляные трансформаторы: перегрузка по току, % 30 45 60 75 100 длительность перегрузки, мин. 120 80 45 20 10 Сухие трансформаторы: перегрузка по току, % 20 30 40 50 60 длительность перегрузки, мин. 60 45 32 18 5 При номинальной нагрузке трансформатора температура верхних слоев масла должна быть не выше 70-95 С (в зависимости от системы охлаждения).
Слайд 19
Кривая для определения допустимой аварийной перегрузки трансформаторов Кдп с системами охлаждения М, Д, ДЦ и Ц в зависимости от длительности перегрузки tn Кривая для определения допустимых аварийных перегрузок Кдп для сухих трансформаторов в зависимости от длительности перегрузки t п.
Слайд 20: Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов промышленных подстанций при предшествующей нагрузке, не превышающей 0,8 S тном (ГОСТ 14209-85)
Перегрузка, час Температура охлаждающего воздуха, °С -10 0 +10 +20 +30 М, Д ДЦ М, Д ДЦ М, Д ДЦ, Ц М, Д ДЦ, Ц М, Д ДЦ, Ц 0,5 2 1,8 2 1,8 2 1,7 2 1,6 2 1,5 1 2 1,7 2 1,7 2 1,6 2 1,5 1,9 1,5 2 2 1,6 1,9 1,6 1,8 1,5 1,7 1,4 1,6 1,4 4 1,7 1,5 1,7 1,5 1,6 1,4 1,4 1,4 1,3 1,3 6 1,6 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,4 1,3 1,3 8 1,6 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,4 1,2 1,3 12 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,4 1,2 1,3 24 1,5 1,5 1,5 1,5 1,4 1,4 1,3 1,4 1,2 1,3
Слайд 23: Масляные распределительные трансформаторы ( S ном < 2500 кВА ) с расширительным баком (ТМ) и герметичные (ТМГ)
Слайд 24: Технология изготовления обмоток распределительных трансформаторов производства СЭЩ (Самара)
Слайд 25: Магнитопровод с обмотками трансформатора ТМГ производства СЭЩ (Самара) перед установкой в бак
Слайд 28
Масляный герметичный трансформатор 6 /0,4кВ типа ТМЗ (замещение части объема бака азотной подушкой). Требуется систематическая подкачка азота для поддержания в баке не менее 0,2кгс/см 2, из-за снижения давления азота даже при полной герметизации за счет поглощения азота маслом.
Слайд 35
Трансформатор ТРДТН 80МВА 110 / 10 /10 кВ с расщепленной обмоткой НН и РПН на ступени ВН.
Слайд 36
Трехфазный масляный трансформатор ТРДЦН- 63000 /220 кВ Расщепленная обмотка НН. РПН на ступени ВН (±6 х 2 %) Охлаждение - дутьем с принудительной циркуляцией масла ( ДЦ) – OFAF.
Слайд 39
Трехфазный автотрансформатор 220кВ производства концерна ABB, оснащенный системой пожаротушения
Слайд 40: Разрушение маслонаполненного трансформатора (в трансформаторе 63МВА 110кВ более 20-и тонн масла)
Слайд 42
Технологии производства сухих трансформаторов Вакуумная (матричная) заливка обмоток ВН Открытые обмотки (воздушно- барьерная изоляция) RESIBLOC ® 2 5 % от объема продаж 60 % от объема продаж 1 5 % от объема продаж
Слайд 44: Обмотки ВН трансформатора RESIBLOC
Радиальная намотка эмальпровода, диагональная намотка стекловолокна ( ровинга ) Обмотки ВН трансформатора RESIBLOC
Слайд 45: Высокая стойкость к механическим перегрузкам при коротком замыкании
Диагональные и радиальные стяжки из стекловолокна ( ровинга ) слоевой изоляции обмотки ВН Обмотки ВН и НН на фазу формируют единый блок Высокая стойкость к механическим перегрузкам при коротком замыкании
Слайд 46: Блок ВН-НН фазы трансформатора RESIBLOC 2, 5 МВА
Единый блок (обмотка ВН и НН) на фазу Охлаждающая система с вертикальными каналами в обмотках ВН и НН. Обмотка НН выполнена фольгой ( медной или Al) в виде концентрических катушек с межвитковой и торцевой изоляцией, Обмотка ВН - в виде концентрических катушек медным (или Al ) проводом с эмаль изоляцией и армированием стеклонитью ( ровингом ). Провод и стеклонить в процессе намотки покрываются эпоксидной смолой с добавками. Весь процесс изготовления обмоток происходит в атмосфере (без вакуумирования )
Слайд 49: Трансформатор RESIBLOC 35кВ с принудительной вентиляцией и РПН с вакуумными контакторами
Слайд 50: ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) СТЕПЕНИ ЗАЩИТЫ, ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЕ ОБОЛОЧКАМИ Degrees of protection provided by enclosures (IP Code )
Настоящий стандарт распространяется на группировку изделий, охватываемых МЭК (изделия для обеспечения информационных технологий, электротехнические и приборостроения), напряжением не более 72,5 кВ
Слайд 52: Трансформаторы RESIBLOC в защитном кожухе IP23 ( слева) и IP20 ( справа )
Слайд 54: Трансформаторы RESIBLOC в ж / б модулях БКТП 2х630кВА наружной установки
Слайд 56: Трансформатор ABB ( вакуумная заливка обмотки ВН ) в защитном кожухе с блоком охлаждения : дутьем и охлаждением воздуха водой по двухконтурной схеме. Морское исполнение
Слайд 57
Трансформаторы RESIBLOC на объектах электроэнергетики 4 ТР x 7350 кВА, 23 / 0,91 кВ Трансформаторы для систем возбуждения генераторов
Слайд 58
2 х ТР 3300 кВА 36,75 кВ ± 4x2,5% /10,5 кВ РПН открытого типа с вакуумными контакторами Трансформаторы RESIBLOC на промышленных объектах
Слайд 60: Сухие трансформаторы по литьевой технологии (матричная заливка обмоток ВН в вакууме)
Слайд 61: Распределительные трансформаторы 6(10) /0,4 кВ с литой изоляцией обмоток ВН
Слайд 64: Станок для намотки фольгой обмотки ВН трансформаторов по литьевой технологии
Слайд 70: Типовые и специальные заводские испытания трансформаторов ( стандарт IEC 60076-11)
Слайд 71: Завод по производству сухих трансформаторов с литой изоляцией Ruhstrat (Milan, Italy)
Слайд 75: Оборудование для вакуумной пропитки обмоток НН с изоляцией из стеклошелка NOMEX
Слайд 76: Обмотки НН трансформаторов малой мощности после пропитки в вакуумной камере
Слайд 77: Фаза обмотки НН распределительного трансформатора, состоящая из трех концентрических катушек, после пропитки изоляции из стеклошелка NOMEX в вакуумной камере
Слайд 83: Испытания трансформаторов с литой изоляцией на соответствие стандарту МЭК С2- E2-F1 (трансформатор TRIHAL концерна Schneider El )
Слайд 84: Трансформатор TRIHAL 10 /0,4 кВ, ( Yn / D -11 ), ПБВ 2,5 % Подключение кабелей 10кВ к выводам ВН без опорных изоляторов
Слайд 85: Испытания на соответствие классу F1. Воздействие открытого пламени и теплового излучения
Слайд 87: Испытания на соответствие классу F1 Блок обмоток ВН и НН до и после испытаний
Слайд 88: Уникальные противопожарные свойства трансформатров TRIHAL 2Al(OH) 3 + энергия =Al 2 O 3 + 3H 2 O
Слайд 89: Стойкость к конденсации и загрязненной окружающей среде. Испытания по классу Е2
Испытания по воздействию окружающей среды по классу Е2 проводились в Лаборатории Kema (Нидерланды) 6 часов работы при 93% влажности далее 6 часов работы при 50°С и 90% влажности Погружение на 24 часа в соленую воду при 20 °С
Слайд 90: Стойкость к изменениям нагрузки и перегрузкам. Испытания по классу C2
Trihal испытан на соответствие классу С2 в соответствии с HD464 S 1, 12 часов при 20°С, 8 часов при -25°С 2 часа в кипящей воде >96°С 2 часа в ледяной воде <5°С Диэлектрические испытания + измерение частичных разрядов 10 пКл Испытания проводились в Лаборатории Kema (Нидерланды)
Слайд 91: Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов TRIHAL с литой изоляцией в нормальных условиях (при среднегодовой температуре охлаждающей среды 20°С)
Слайд 92: Трансформаторы с воздушно-барьерной изоляцией (открытыми обмотками) безматричная пропитка изоляции обмотки ВН в вакууме
Слайд 93: Изоляция обмоток трансформаторов c воздушно-барьерной изоляцией ООО “ Электрофизика ”. Номинальная мощность до 10МВА, класс напряжения до 35кВ
Изоляция обмоток ВН и НН - стеклошелк Nomex ( Meta Aramid ). Класс температуры соответствует классу F 155 град. С ( может быть класс Н 180 град. С). Обмотка низкого напряжения (до1кВ) - используется медный (алюминиевый) провод или фольга с межслоевой изоляцией NOMEX. Обмотка высокого напряжения (медный или алюминиевый эмальпровод с витковой изоляцией NOMEX.
Слайд 95: Цех изготовления обмоток ВН и НН трансформаторов с воздушно-барьерной изоляцией
Слайд 98: Вакуумная пропитка изоляции обмоток эпоксидным составом (без формирования изоляционного модуля обмотки)
Слайд 100: Длительная аварийная перегрузка трансформаторов с воздушно-барьерной изоляцией
Слайд 101: Трансформатор 35кВ с воздушно - барьерной изоляцией, в защитном кожухе, с РПН
Слайд 102
Технические характеристики Литьевая технология ( C 2- E 2- F 1) Воздушно-барьерная изоляция Класс изоляции F (155°C) F (155°C), H (180°C) Перегрузочная способность для класса изоляции F (155°C) Длительная перегрузка требует установки дополнительной вентиляции. Длительная перегрузка на 20 % не требует дополнительной вентиляции. Условия эксплуатации, транспортирования, хранения. От -25°С до + 40°С ( возможно расширение от -40°С до +40°С) От -60°С до +55°С. мощности при резких перепадах температуры окружающей среды. Материал обмоток высокого и низкого напряжения Алюминий, медь (фольга, эмаль провод) Алюминий, медь ( эмаль провод) Подключение обмоток ВН Непосредственно на выводы обмоток (возможно через через опорные изоляторы с интегрированными ОПН) Через опорные изоляторы, с учетом механических нагрузок Фиксация обмоток Через элементы из изоляционного материала Через изоляторы, с учетом испытательного напряжения Пожароопасность а) способность самовозгорания б) содержание токсичных добавок в изоляции; в) генерация дыма в случае пожара Нет Да Да Нет Нет Нет (объем изоляции в 5-10 раз меньше) Воспроизводство (утилизация) материала проводника обмоток ВН Нет Да.
Слайд 104: Особенности эксплуатации и монтажа трансформаторов с элегазовой (SF6) изоляцией
Взрывопожаробезопасность. Трансформатор не содержит горючих изоляционных материалов, что исключает возможность возгорания. Простота в обслуживании и большой ресурс работы. Бак трансформатора заполнен инертным газом SF6 и герметично закрыт, обслуживание сводится к минимуму. Элегаз не взаимодействует с элементами конструкции трансформатора, что продлевает срок их службы. Высокие изоляционные свойства SF6. Повышение давления элегаза в герметичном объеме кожуха трансформатора приближает его по характеристикам к масляным трансформаторам. Простота и экологичность монтажа. При установке данного типа трансформаторов исключается возможность экологического загрязнения территории.