Лекция 1. Силовые трансформаторы

Дополнительной характеристикой автотрансформаторов является ток в общей части автотрансформаторной обмотки (обмотке ОО), т.е. разность токов сторон ВН и СН.

Ток в общей части указывают для того, чтобы в эксплуатации не допускать превышения его при различных режимах работы, в которых линейные токи обмоток не превосходят номинальные значения, что может быть, например, при комбинированном режиме — передаче мощности из обмотки ВН в обмотку СН и одновременно из обмотки НН в обмотку СН.

Особенностью автотрансформатора является глухое заземление нейтрали автотрансформаторной обмотки. Поскольку обмотки ВН и СН представляют собой две электрически связанные обмотки, то волны перенапряжений, попадающие с линии со стороны ВН, проходят в обмотки ВН и СН. Если нейтраль заземлена, потенциал ее при прохождении волны по обмотке будет равен нулю, а потенциал на вводе обмотки СН будет ниже, чем на линейном вводе обмотки ВН. Если же нейтраль изолирована, то будет происходить отражение волны от нейтрали, причем на нейтрали потенциал возрастает вдвое и распределение потенциала по обмотке может быть такое, что на вывод обмотки СН попадет потенциал даже больший, чем на выходе обмотки ВН, вследствие чего изоляция обмотки СН может повреждаться, так как не рассчитана на такие потенциалы. Усиление изоляции привело бы к значительному усложнению и удорожанию конструкции автотрансформатора. Поскольку автотрансформаторы предназначены для работы в сетях с большим током замыкания на землю, т.е. при глухом заземлении нейтрали, то разземления нейтрали не требуется. При необходимости для ограничения токов КЗ в нейтрали может устанавливаться токоограничивающий реактор; первые такие установки уже включены на ряде объектов.

Рис. 15. Схемы обмоток: а — обмотка без регулировочных ответвлений с вводом на конце; б — обмотка без регулирования ответвлений с вводом посредине; в — прямая схема с регулировочными ответвлениями посредине (трансформатор с переключением ответвлений типа ПБВ); г — прямая схема с регулировочными ответвлениями на 1/4 и 3/4 высоты обмотки (трансформаторы с ПБВ) и с вводом посредине; д — оборотная схема с регулировочными ответвлениями (трансформаторы с РПН) в нейтрали и вводом на конце; е — прямая схема с ответвлениями РПН

Способы соединения обмоток трехфазных трансформаторов и их обозначения. Каждая из обмоток трансформатора как первичная, так и вторичная, может быть соединена звездой или треугольником. Кроме того, обмотка низшего напряжения масляных трансформаторов средней мощности может иметь соединение зигзаг, при котором каждая фаза вторичной обмотки располагается на двух различных стержнях, по половине общего количества витков на каждом стержне.

Рис. 16. Соединение обмоток звездой: а -схема, б — векторы э. д. с., в — векторы э.д.с. Е3, г — векторы напряжений и токов.

Рис. 17. Соединение обмоток треугольником: а — схема, б — векторы э. д. с. Е1, в — векторы токов

Начала фазных обмоток высшего напряжения принято обозначать большими буквами А,.В и С, а концы их — буквами X, Y и Z, причем для обмотки фазы используются буквы АХ, BY и CZ.

Таблица 18. Схема и группа соединения обмоток трехфазных двух обмоточных трансформаторов

Условия параллельной работы трансформаторов. Параллельной работой двух (или более) трансформаторов называется работа их по схеме включения, при которой первичные обмотки включены в общую первичную сеть, а вторичные — в общую вторичную сеть. Параллельная работа трансформаторов возможна при выполнении следующих условий: Первичные и вторичные номинальные напряжения трансформаторов должны быть равны, т. е.

Практически это сводится к требованию равенства коэффициентов трансформации, т. е.

При этом предполагается, что первичные номинальные напряжения в трансформаторах одинаковы. Активные и индуктивные падения напряжения трансформаторов должны быть равны, а это в свою очередь ведет к требованию равенства напряжений короткого замыкания, т. е.

При параллельной работе трехфазных трансформаторов должна соблюдаться тождественность групп соединения обмоток. Если эти условия соблюдены, то при включении первичных обмоток двух или нескольких трансформаторов в общую первичную сеть всегда можно найти такие зажимы каждой вторичной обмотки, напряжения между которыми будут соответственно равны по амплитуде и по фазе, и, соединив их между собой, осуществить параллельное включение трансформаторов. Если теперь к общей вторичной сети включить нагрузку, то она распределится равномерно между трансформаторами. Безусловно должно выполняться третье условие параллельного включения. Равенства могут соблюдаться не точно, возможные отклонения устанавливаются допуском на коэффициент трансформации и напряжение короткого замыкания, согласно ГОСТ №77-65.

Конструкции шунтирующих реакторов.

Рис. 20. Конструкции однофазных реакторов 500 кВ: а — броневая конструкция, б — бронестержневая конструкция. 1 — обмотка, 2 — горизонтальные шунты, 3 — вертикальные шунты, 4 — диски горизонтальных шунтов, 5 — изоляционная опора, 6 — прессующие плиты и стяжные шпильки, 7- линейный ввод, 8 — экран ввода, 9 — линейный отвод, 10- бак, 11 — цилиндры главной изоляции, 12 — заземленный электростатический экран, 13 — электромагнитные экраны, 14 — амортизаторы, 15 — магнитные вставки стержня, 16 — немагнитные зазоры.

Конструкции обмоток и изоляции реакторов не имеют принципиальных отличий от применяющихся в трансформаторах. Прессовка обмотки должна быть рассчитана только на усилия, вызванные токами включения, поэтому она легче, чем в трансформаторах. В броневых реакторах с размещением ввода внутри обмотки применяются специальные реакторные вводы ВН, рассчитанные на работу в сильных электромагнитных полях. Остальные части реакторов такие же, как трансформаторов.

Силовые трансформаторы различаются номинальной мощностью, классом напряжения, условиями и режимом работы, конструктивным исполнением.

Номер габарита Диапазон мощностей, кВ•А Класс напряжения, кВ
I До 100 До 35
II От 100 до 1000 До 35
III ОТ 1000 до 6300 До 35
IV Свыше 6300 До 35
V До 40000 От 35 до 110
VI От 40000 до 80000 До 330
VII От 80000 до 200000 До 330
VIII Свыше 200000 До 330 и выше
IX Независимо от мощности для ЛЭП постоянного тока Независимо от напряжения

В зависимости от вида охлаждения различают сухие, масляные и трансформаторы с негорючим газовым диэлектриком.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *