- Силовые трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения ТРДН
- 1. Общая характеристика
- 2. Причины установки ТРДН
- 3. Расчет параметров
- 4. Основные характеристики трансформатора
- 5. Системы охлаждения и пожаротушения
- 6. Требования безопасности и охрана окружающей среды
- 7. Ссылки и литература
- Характеристики ТРДН-25000/220-У1 для ПС 220 кВ НПС-11
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 ZР (равное сопротивлению между выводами двух ветвей расщепленной обмотки):
– сквозное сопротивление Zскв = ZВ-Н, равно сопротивлению между выводами обмотки высокого напряжения и объединенными (запараллелеными) ветвями расщепленной обмотки низшего напряжения;
– коэффициент расщепления КР, равен:
Параметры схемы замещения определяются по следующим формулам:
Для определения Z используем формулы:
R определяется по следующим формулам:
kТ 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
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
Характеристики ТРДН-25000/220-У1 для ПС 220 кВ НПС-11
Двухобмоточный трехфазный трансформатор 25 МВА 220/10 кВ ПС 220 кВ НПС-11. Характеристики
№ п/п | Наименование параметра | |
1 | Основные параметры | |
1.1 | Изготовитель | ОАО «ПК ХК ЭЛЕКТРОЗАВОД» |
1.2 | Заводской тип (марка) | ТРДН-25000/220-У1 |
1.3 | Номинальная мощность обмоток, кВАВННН1-НН2 | 2500012500-12500 |
1.4 | Номинальное напряжение, кВВННН1-НН2 | 23011-11 |
1.5 | Наибольшее рабочее напряжение, кВВННН1-НН2 | 25212-12 |
1.6 | Класс напряжения нейтрали, кВ | 35, глух.заземл. |
1.7 | Номинальная частота, Гц | 50 |
1.8 | Способ и диапазон регулирования | РПН в нейтрали ВН**±12%; ±12 ступеней |
1.9 | Схема и группа соединения обмоток | Yн /Д/Д-11-11 |
1.10 | Ток холостого хода, %, не более | 0,65+30% |
1.11 | Напряжение короткого замыкания, %ВН-(НН1-НН2)ВН-НН1(НН2)НН1-НН2 | 11,5±10%21±10%Не менее 28 |
1.12 | Потери холостого хода, не более, кВт | 24 + 15% |
1.13 | Потери КЗ, не более, кВтВН-НН | 140 + 10% |
1.14 | Допустимые превышения температуры отдельных элементов трансформатора над температурой окружающей среды, 8С, не более (по ГОСТ Р 52719-2007)обмоткимасламагнитопровода | ГОСТ Р 52719-20076560 75 |
1.15 | Стойкость к КЗ, кА:ТермическаяДинамическаяВ соответствии с п. 9.3.2.4. ГОСТ Р52719-2007 / Подтверждение сертификатом, протоколом испытаний, экспертным заключением, расчетом (указать) | ГОСТ Р 52719-2007Испытанияне проводятся, подтверждаются расчетом |
1.16 | Наибольший допустимый ток в общей обмотке, А | — |
2 | РПН: | |
2.1 | Тип, производитель | VRC III-400Y-72,5/C-14273 |
2.2 | Количество переключений до первой ревизии, не менее | 300 000 |
2.3 | Соответствие требованиям МЭК 214 (да, нет) | Да |
2.4 | Механический ресурс контактора, количество переключений, не менее | 1 200 000 |
2.5 | Износостойкость контактов при (0,7-1,0)Iном, количество переключений, не менее | 600 000 |
2.6 | Опыт эксплуатации, лет | > 15 |
2.7 | Кривая зависимости износа контактов от тока переключений | Нет, при Iном гарантируется 600000 переключений |
2.8 | Техническая поддержка на территории России (в том числе сервисное обслуживание) | да |
2.9 | Датчик положения РПН:Датчики температуры масла в контакторе РПН (да, нет)КоличествоДатчики положения РПН (да, нет)Количество | да1да1 |
2.10 | Мониторинг РПН с выводом информации на терминале системы мониторинга на русском языке с функциями:Контроля температуры маслаКонтроля коммутационного ресурсаКонтроля механического момента переключенияКонтроля тока привода РПН | дадада да |
2.11 | Панель дистанционной сигнализации режимов работы трансформатора и РПН (да, нет) | нет |
2.12 | Наличие цифрового интерфейса для интеграции в АСУ ТП с поддержкой стандартных протоколов обмена | да |
2.13 | Встроенные трансформаторы тока | |
2.14 | На вводах ВН:КоличествоПервичный ток, А Вторичный ток, АОбмотка 1-2 (РЗ) Номинальная предельная кратность | 2600-400-300-200110Р 20 |
2.15 | На вводе нейтрали:КоличествоПервичный ток, А Вторичный ток, АКласс точности Коэффициент безопасности приборов | 2600-400-300-200110Р 20 |
2.16 | Измерительные трансформаторы должны иметь сертификат об утверждении типа средства измерения (с информацией о занесении СИ в Госреестр РФ) и действующее свидетельство о поверке. Указать номер и дату выдачи | да |
3 | Система охлаждения: | |
3.1 | Вид системы охлаждения (М,Д, ДЦ, М/Д/ДЦ) | Д |
3.2 | Тип / производитель охладителей | Eurocooler |
3.3 | Компоновка охладителей | навесная |
3.4 | Конструкция охлаждающих устройств (радиаторов) | Пластинчатая (плоскоштампованные радиаторы, оцинкованные методом горячего погружения) |
3.5 | Количество охладителей / (в том числе резервных) | 8/- |
3.6 | Срок эксплуатации вентиляторов системы охлаждения, лет, не менее | 30 |
3.7 | Номинальное напряжение электродвигателей системы охлаждения, В | |
3.8 | Номинальное напряжение оперативного тока системы охлаждения, В | |
3.9 | Номинальная мощность электродвигателей системы охлаждения, кВт (обдув + циркуляция) | 4,0 |
3.10 | Прямоточный тип конструкции насоса охладителя да, нет | нет |
3.11 | Микропроцессорная система управления охлаждением на базе контроллеров HLC | да |
3.12 | Ручное (местное и дистанционное) включение / отключение каждого из установленных насосов и вентиляторов обдува | да |
3.13 | Адаптивный алгоритм управления каждым насосом и вентилятором обдува в зависимости от теплового режима работы трансформатора | да |
3.14 | Плавный пуск (для электродвигателей мощностью более 0,5 кВт) и токовая защита электродвигателей насосов и вентиляторов | да |
3.15 | Самодиагностика коммутационных аппаратов, каждого электродвигателя насосов и вентиляторов, а также визуализации состояния системы охлаждения для оперативного управления. | да |
3.16 | Наличие цифрового канала связи для передачи в систему мониторинга или АСУТП информации о состоянии системы охлаждения, в том числе:- включение системы охлаждения;- количество включенных маслонасосов и вентиляторов обдува;- неисправность системы охлаждения;- аварийное отключение любого рабочего насоса или вентилятора; — включение резервного охладителя; — аварийное отключение резервного охладителя; — включение/отключение рабочего и резервного источников питания; — отключение системы охлаждения; — включение/отключение системы обогрева; — количество отработанных моточасов по каждому насосу и вентилятору обдува; Источник Adblockdetector |