Схема трансформатора трдн 110

Устройство трансформатора 110/35/10 кВ ТРДН: расшифровка, схема, строение, защиты, вывод в ремонт

Трансформатор высоковольтный 110/35/10 кВ ТРДН – это силовое оборудование, которое часто встречаются на трансформаторных подстанциях 70-80-х годов постройки. Уникальность изделия связывается с наличием расщепленной обмотки, что трансформирует электроэнергию высокого напряжения на среднее и низкое. Электроустановки обладают стандартизированной схемой, оснащением.

Расшифровка ТРДН и принципиальные отличия

ТРДН – это силовой трансформатор трехфазный с расщепленной обмоткой с естественным масляным охлаждением, принудительной циркуляцией воздуха. Такие модели сопровождаются механизмом регулировки под нагрузкой, изменение составляет ±8 х 1,5%. Трансформатор служит для преобразования электроэнергии высокого напряжения на низкое распределительное.

Главным отличием считается наличие трех обмоток, которые позволяют получить напряжение 35 и 10 кВ. Бак изготавливают овальной формы, для улучшения охлаждения применяются радиаторы. На верхней раме располагается специальный крюк для монтажа. Циркуляцию воздуха запускает двигатель 0,25 киловатт, которые находятся ниже радиатора. Производство регулируется государственными стандартами 11677-85 и 11920-85.

Схема электрооборудования и первичных соединений, его строение

Разберемся из чего состоит трансформатор, а также какие первичные соединения присутствуют:

По стандарту техника состоит из нескольких элементов:

1. Ввода высокого, среднего, низкого напряжения. Они размещаются на фарфоровой изоляции, высота последней зависит от класса напряжения.
2. Электрический ток в этой модели проходит через трансформатор тока 110 киловольт. Изделие служит для дифференциальной защиты.
3. Внутри размещается 3 обмотки, высокого, среднего и низкого напряжения, которые размещаются на магнитопроводе. Активная часть погружена в специальное трансформаторное масло. Отслеживание и отбор осуществляется в расширительном баке.
4. В отдельном блоке размещается РПН, который служит элементом регулировки напряжения под нагрузкой. Последний обладает 16 положениями.
5. Рядом располагается шкаф с моторным приводом, а также с резервирующими защитами.

Если рассматривать первичную схему подстанции с трансформатором 110 кВ, тогда в стандартном исполнении по высокой стороне находится короткозамыкатель и отделитель с линейным разъединителем РЛНД-110 кВ или элегазовый выключатель, по стороне 35 кВ масляный выключатель, по стороне 10 кВ вакуумный/масляный выключатель.

На шинном мосту будет отпайка на трансформатор собственных нужд. Для электрооборудования такого типа устанавливают ЗОН, который использует по режимам сети или при оперативных переключениях для ремонта.

Трансформатор собственных нужд (СН)

Трансформатор собственных нужд – это силовое оборудование, которое служит для обеспечения подстанции оперативным током 110 В. Устройство такого типа устанавливается спуском с шинного моста 10 киловольт. Силовое оборудование используется индикатором срабатывания автоматики и защит.

Для снижения потерь на подстанции устанавливают модели ТМ-63, в редких случаях ТМ-160. Устройство ТМ и ТМГ почитайте в этой статье.

Назначение ТСН требует постоянной работы оборудования. Поэтому также подключается автоматика (АВР), позволяющая переводить питание от одной подстанции к другой. В качестве резервирующего элемента используется тяговые АКБ.

Трансформаторы тока 110 кВ

На стороне 110 киловольт располагается токовый трансформатор на каждую фазу, который выполняет защитную и в редких случаях измерительную функцию. Устройство размещено непосредственно на баке ТРДН на фарфоровой изоляции. Среди особенностей выделяется:

1. Трансформатор тока 110 кВ выполнен из взрывобезопасных материалов, что обеспечивает выполнение поставленных задач.
2. Модель изделия отличается надежными уплотнителями, которые создают герметичность, в том числе при низких температурах.
3. Для производства покрытия применяется высокопрочная сталь, которая дополняется горячим цинкованием. Это касается и комплектующих.

Оборудование не требует обслуживания. Необходим периодический контроль изоляции. Изделие поставляется с рамой, в том числе под опорные стойки.

Отделитель, короткозамыкатель, ЭВ, ВВ

Для чего нужен трансформатор собственных нужд и ТТ 110 кВ разобрались. Осталось проработать вопрос с коммутационными аппаратами. Об этом оборудовании поговорим детально в других статьях. Здесь рассмотрим принцип действия:

1. Короткозамыкатель – это электрооборудование, которое служит для создания искусственного замыкания. Это кратковременно отключает линию до срабатывания автоматического повторного включения (АПВ). В момент бестоковой паузы отключается отделитель, являющийся коммутационным аппаратом.
2. На современных подстанциях чаще используются элегазовые или вакуумные выключатели 110 киловольт. Это снижает риски отключения из-за несрабатывания АПВ, ускорить процесс, обезопасить работу оперативного персонала.

Часто эксплуатируется старое оборудование, которое ставилось во времена СССР. Но от такой практики постепенно отходят и устанавливают современные коммутационные аппараты.

Защиты и автоматика

Силовой трансформатор – это дорогое и сложное оборудование, поэтому для снижения риска поломки, негативного воздействия короткого замыкания на изделие используются различные виды защит. Этот вопрос также будет рассмотрен подробно в следующих статьях. Высоковольтный трансформатор защищает:

1. Газовая защита. Срабатывает при интенсивном движении газа в баке, при повышении температуры или качании. Обычно газовая защита в таких моделях исполнена для РПН и активной части отдельно. Струйное реле срабатывает сразу на отключение, газовое реле на сигнал, потом на отключение.
2. Дифзащита. Это еще один вид защиты, который используется для отключения оборудования при появлении межвиткового КЗ или перекрытия на шинном мосту. Для этого сводится баланс токов, который берется с ТТ 110 и 10 кВ. Это и является зоной срабатывания, поэтому ТСН также попадает сюда.

Еще одной защитным реле считается резервная защита по типу ПУМА или подобных. Служит в качестве последнего «оплота».

Вывод в ремонт

Трансформатор силовой ТРДН 110/35/10 кВ выводят в ремонт по оперативным бланкам переключения. Последние разрабатываются на основании первичной схемы подключения и используемых коммутационных аппаратов. При проведении поставленной задачи потребуется:

1. Для вывода в ремонт снимается нагрузка по стороне 10 и 35 киловольт.
2. Отключение стороны 110 кВ выполняется через связку короткозамыкатель-отделитель или с использованием элегазовых выключателей.
3. Вывод накладок и автоматики выполняется на основании релейной схемы. Переводится нагрузка ТСН. По режиму включается ЗОН-110 кВ.

Заземление выполняется с каждой стороны, откуда может подаваться напряжение. Включаются заземляющие ножи на выключателе или на трансформаторном разъединителе РЛНДз-110, включаются з/н на МВ 35 кВ и устанавливается переносное заземление на шинный мост 10 кВ.

Заключение

Трансформатор ТРДН нельзя назвать передовым, на что имеется ряд причин:

• использование расщепленной обмотки сопровождается повышенными нагрузочными и потерями холостого хода;
• линии 35 киловольт переводят на 110 кВ, что говорит об отсутствии логики приобретения оборудования;
• срок эксплуатации подобных установок меньше аналогов с двухобмоточными трансформаторами даже при проведении тщательных текущих и капитальных ремонтов.

Если потребовалось купить высоковольтный трансформатор, тогда лучше заказать модели ТДН, ТДНС.

Источник

Трансформатор силовой ТРДН-25000/110

Трансформатор силовой масляный трехфазный двухобмоточный ТРДН-25000/110 с регулированием напряжения под нагрузкой и системой охлаждения Д предназначен для работы в электрических сетях общего назначения 110 кВ. Трансформатор рассчитан на работу в районах с умеренным климатом на открытом воздухе. Условия эксплуатации: высота установки над уровнем моря — не более 1000 м; температура окружающего воздуха при эксплуатации в рабочем состоянии от минус 45 ºС до плюс 40 ºC.

Трансформатор состоит из активной части, помещенной в бак и залитой трансформаторным маслом, регулятора напряжения под нагрузкой (РПН), расширителя, вводов ВН — 110 кВ, нулевого – 35 кВ и вводов НН – 11 кВ, системы охлаждения Д (радиаторы и вентиляторы), приборов контроля и защиты: двух стрелочных маслоуказателей, трансформаторов тока, газового и струйного реле, предохранительного клапана, датчика контроля температуры верхних слоев масла, термосифонного фильтра для удаления влаги из трансформаторного масла, воздухоосушителей, кабелей для подсоединения к приборам.

Технические характеристики трансформатора

Расшифровка ТРДН—25000/110 У1

• Т — трехфазный;
• Р — расщепление обмотки низшего напряжения;
• Д — охлаждение с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла;
• Н — регулирование напряжения под нагрузкой; 25 000 — номинальная мощность трансформатора, кВ·А; 110 — класс напряжения обмотки высшего напряжения, кВ;
• У1 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69.
• Условия эксплуатации по ГОСТ 11677-85.

Вид спереди ТРДН-25000/110 Спецификация:

1.Расширитель; 2. Ввод нейтрали ВН 3. Ввод ВН; 4. Ввод НН; 5.Труба для отвода газа из установок трансформаторов тока; 7. Скоба для стропления при подъеме трансформатора; 8. Крышка бака; 9.Табличка трансформатора; 10.Термометр манометрический (сигнализирующий); 12.Бак трансформатора; 13.Затвор поворотный дисковый DN 80 для слива масла из бака; 15.Пробка для слива остатков масла из бака; 18. Клапан предохранительный; 19. Кран для взятия пробы масла; 21. Люк для осмотра устройства РПН; 22. Маслопровод; 23. Реле газовое трансформатора; 25. Устройство РПН; 26. Скоба для стропления при подъеме крышки. 30. Болт заземления трансформатора; 34. Вентиль DN 25 для долива масла в расширитель устройства РПН.

Спецификация:

16.Каретка; 17.Каток. 21. Люк для осмотра устройства РПН; 27. Маслоуказатель трансформатора; 28. Пробка для слива остатков масла из расширителя трансформатора; 31. Маслоуказатель устройства РПН; 32.Пробка для слива остатков масла из расширителя устройства РПН; 36. Реле защитное устройства РПН; 37. Воздухоосушитель трансформатора. 38. Воздухоосушитель устройства РПН; 40. Привод устройства РПН.

Спецификация:

11.Коробка клеммная; 14.Крюк для подъема бака; 25. Устройство РПН; 29. Радиатор; 35. Установка трансформаторов тока ВН. 39.Фильтр термосифонный; 41. Датчик термометра манометрического.

Схема соединения обмоток ТРДН-25000/110 (переключающее устройство RS-9.3III-200-72.5/k-10.19.1W)

Видео: Силовой трансформатор 1Т ТДТН-25000/110/35/6кВ УХЛ1

Источник

Силовые трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения ТРДН

1. Общая характеристика

Трансформаторы с расщепленной обмоткой представляют из себя трансформаторы, с обмотокой разделенной на 2 или более не связанных между собой гальванически элементов.

Такие трансформаторы обычно устанавливают на крупных ПС районных электрических сетей и электростанциях, а так же систем электроснабжения промышленных предприятий. Это позволяет подсоединить два и более генераторов (или независимых нагрузок) одного или разных классов напряжений присоединять к одному трансформатору.

На рис.1.1 изображено обозначение трансформатора с расщепленной обмоткой на схеме.

Рисунок 1.1 – Обозначение на схеме

При коротком замыкании в цепи одной из частей расщепленной обмотки, в других обмотках трансформатора возникают напряжения и токи существенно меньшие, чем в таком же трансформаторе с нерасщепленной обмоткой низкого напряжения.Такой трансформатор, с достаточной для практики точностью, может рассматриваться как 2 независимых двухобмоточных трансформатора, питающихся от общей сети.

2. Причины установки ТРДН

Для ограничения токов КЗ, при номинальной мощности трансформатора 25 МВА и выше, а так же равномерной нагрузке на секции шин, широко применяются трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения.

У трансформаторов с расщепленной обмоткой мощность каждой из обмоток низкого напряжения в 2 раза меньше номинальной мощности трансформатора. При этом, сопротивление каждой из обмоток низкого напряжения увеличивается в 2 раза по сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности без расщепления.
По сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности, сопротивление трансформатора сквозным токам КЗ при расщеплении обмотки увеличивается почти в 1,6 раза.

3. Расчет параметров

На рис.1.2 представлена схема замещения трансформатора с расщепленной обмоткой.

Рисунок 1.2 – Схема замещения трансформатора

Трансформаторы с расщепленной обмоткой выполняются с соотношением мощностей обмоток равным 100 % / 50 % / 50 % [1].
Для трансформаторов с расщепленной обмоткой индивидуальными параметрами являются:
– сопротивление расщепления Z_Р (равное сопротивлению между выводами двух ветвей расщепленной обмотки):

– сквозное сопротивление Z_скв = Z_В-Н, равно сопротивлению между выводами обмотки высокого напряжения и объединенными (запараллелеными) ветвями расщепленной обмотки низшего напряжения;

– коэффициент расщепления К_Р, равен:

Параметры схемы замещения определяются по следующим формулам:

Для определения Z используем формулы:

R определяется по следующим формулам:

k_{Т Н-В} определяем по формуле:

4. Основные характеристики трансформатора

На рис.1.3 изображен внешний вид трансформатора ТРДН-40000/110.

Рисунок 1.3 – Внешний вид трансформатора ТРДН-40000/110

В соответствии с принятой системой обозначений аббревиатура трансформатора ТРДН-40000/110-У1 расшифровывается так:
Т – трехфазный трансформатор;
Р – наличие ращепленной обмотки низкого напряжения;
Д – охлаждение производится с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха;
Н – регулирование напряжения производится под нагрузкой РПН;
40000 – номинальная мощность трансформатора, кВ•А;
110 – класс напряжения обмотки высокого напряжения, кВ;
У1 – климатическое исполнение, категория размещения по ГОСТу 15150.
Основные параметры этого трансформатора приведены в табл.1.1 [2].

Таблица 1.1 – Технические параметры ТРДН-40000/110-У1

Наименование и размерность показателя		ТРДН-25000/110
Климатическое исполнение и категория размещения

Номинальная частота, Гц	50
Схема и группа соединения обмоток	Υн/Δ-Δ-11-11
Номинальное значение напряжения ВН, кВ	115
Номинальное значение напряжения НН, кВ	11
Напряжение КЗ (ВН-НН), %	10,5
Ток холостого хода, не более, %	0,55
Ступени регулирования РПН в нейтрали ВН	±9х1,78%
Полный срок службы, лет	25

В требованиях для силовых трансформаторов [3, 6.4] сказано, что для обеспечения продолжительной и надежной эксплуатации трансформаторов необходимо обеспечить:

• соблюдение необходимых нагрузочных, температурных режимов и уровня напряжений;
• соблюдение характеристик трансформаторного масла и изоляции в пределах установленных норм;
• содержание в исправном состоянии устройств охлаждения трансформатора, защиты масла, регулирования напряжения и т. д.

5. Системы охлаждения и пожаротушения

Как уже говорилось выше, ТРДН имеют систему охлаждения с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха. Это значит, что в навесных охладителях из радиаторных труб помещают вентиляторы. В этом случае, в навесных охладителях, из радиаторных труб помещаются вентиляторы. Вентилятор засасывает воздух снизу трансформатора и обдувает нагретую верхнюю часть труб.

Для улучшения условий охлаждения масла, а следовательно, и обмоток магнитопровода трансформатора производится форсированный обдув радиаторных труб. Это позволяет изготовлять трансформаторы с расщепленной обмоткой мощностью до 100 000 кВ•А. В настоящее время, пуск и остановка вентиляторов, может осуществятся автоматически. Он зависит только от температуры нагрева масла и нагрузки [1].

6. Требования безопасности и охрана окружающей среды

Общие технические условия для силовых трансформаторов приведены в [4]. ГОСТ включает в себя технические требования, требования безопасности, включая требования пожарной безопасности, требования охраны окружающей среды, указания по эксплуатации, транспортирование и хранение. Требования безопасности, должны так же соответствовать [5, 6]. По стандарту [5] выполняется заземление баков трансформаторов.

Степень защиты трансформаторов определяет стандарт [6]. В нем говорится, что все трансформаторы, кроме встроенных, должны выполняться с 1 или 2 классом защиты и иметь степень защиты не ниже IP20. Стационарные трансформаторы, в свою очередь, допускается изготовлять со степенью защиты IP00. Система стандартов [4] приводит требования по утилизации трансформатора. В нем описан следующий ряд действий:

• трансформаторное масло следует слить и отправить на регенерацию;
• металлические составляющие трансформатора необходимо сдать на переработку;
• фарфоровые изоляторы, электрокартон, резиновые уплотнения нужно отправить на полигон твердых бытовых отходов.

7. Ссылки и литература

1. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. — М.: Энергоатомиздат, 1987. – 315 с.
2. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. Учебник для вузов. 2-изд. — М.: Энергоатомиздат, 1986.-310 с.
3. Правила технической эксплуатации электроустановок. Утвержден приказом Минтопэнерго Украины от 25.07.2006 г.
4. ГОСТ Р 52719–2007. Трансформаторы силовые. Общие технические условия. – М.: Издательство стандартов, 2007. – 45 с.
5. ГОСТ 12.2.007.0–75. Система стандартов безопасности труда. Издание электротехническое. Общие требования безопасности. – М.: Издательство стандартов, 1975. – 12 с.
6. ГОСТ 12.2.007.2–75. Система стандартов безопасности труда. Трансформаторы силовые и реакторы электрические. Требования безопасности. – М.: Издательство стандартов, 1975. – 5 с.

Источник