Силовой трансформатор ТМ (ТМГ)-СЭЩ 10 кВ 11, 12 и 15 серия

Описание

Силовой распределительный трансформатор ТМГ, ТМ – понижающий трансформатор с мощностью в трёх фазах до 2500 кВА включительно, класса напряжения изоляции 10 кВ, с раздельными обмотками высокого и низкого напряжения, с напряжением распределительной сети до 1 кВ, питающей непосредственных потребителей электроэнергии.

Трансформаторы ТМ, ТМГ как преобразователи энергии полностью обратимы. Первичной может быть любая обмотка, независимо от её расположения относительно её расположения относительно стержня. Один и тот же трансформатор может быть как повышающим, так и понижающим.

Силовые распределительные трансформаторы серий 11 и 12 класса напряжения 10 кВ выпускаются серийно:

- Основные номинальные напряжения обмоток ВН – 6.00 (6.30 ; 6.60) кВ, 10.00 (10.50; 11.00) кВ.

- Основное номинальное напряжение обмоток НН – 0.40 кВ .

Серия трансформаторов 11 серии.

Модернизированная на основе новых теоретических и конструкторских разработок и опыта уже освоенного производства предыдущих серий.

При этом, за счет более качественного проектирования трансформаторы данной серии являются более легкими и компактными по сравнению с предыдущей серией, сохраняя при этом все основные достоинства трансформаторов предыдущей серии.

Энергосберегающие трансформаторы 12 серии.

В связи с общемировой тенденцией увеличения стоимости энергоресурсов становится особенно актуальным вопрос снижения потерь в распределительных трансформаторах, составляющих наибольшую часть парка всех силовых трансформаторов.

Энергосберегающие трансформаторы имеют самый низкий уровень потерь холостого хода и короткого замыкания из всех серийно выпускаемых в СНГ силовых трансформаторов.

Технические характеристики трансформаторов этой серии приведены в 0РТ.135.020 ТИ.

Более низкий уровень потерь достигается за счет вложения материалов и соответственно увеличения стоимости трансформатора, но данное увеличение стоимости быстро окупается.

Приведем пример экономии электроэнергии, даже при среднесуточной загрузке 0,7:

- для трансформатора мощностью 400 кВа годовая экономия электроэнергии составляет 7,5 тыс. кВт * час,

- для трансформатора мощностью 630 кВа годовая экономия электроэнергии составляет 5,8 тыс. кВт * час,

- для трансформатора мощностью 1000 кВа годовая экономия электроэнергии составляет 5,2 тыс. кВт * час.

Данные показатели становятся еще более привлекательными при более высокой средней загрузке трансформатора.

Основные конструктивные исполнения серийных трансформаторов по внешнему конструктивному строению:

Трансформатор ТМГ – силовой трансформатор герметичный без расширителя, увеличение объёма масла при нагреве воспринимается упругими гофрами.

Серия трансформаторов 15 серии.

Разработана новая серия (15) силовых масляных трансформаторов ТМГ-СЭЩ мощностью от 400 до 2500 кВа, класс напряжения 10 кВ.

При этом отличительной особенностью данных трансформаторов является сочетание напряжений ВН/НН: 6/6 кВ, 10/10 кВ, 6/10 кВ, 10/6 кВ. Сочетание групп соединений обмоток: Y/Yн-0, D/Y-11, Y/D-11, D/D-0.

Конструкция.

В конструкцию трансформаторов входят следующие составные части:
- активная часть (магнитопровод, обмотки, изоляция, отводы, вводы (изоляторы), переключатель);
- корпус бака;
- контрольно- измерительные, сигнальные и защитные устройства;
- вспомогательные устройства.

АКТИВНАЯ ЧАСТЬ

Активная часть трансформатора – то место, где происходит непосредственное преобразование электрической энергии одного напряжения в электрическую энергию другого напряжения, то есть энергия от обмотки высокого напряжения через посредство наведённого в магнитной системе магнитного потока преобразуется в энергию обмотки низкого напряжения.

Главные элементы активной части: обмотки и магнитная система (магнитопровод). Активная часть распределительных трансформаторов состоит из следующих узлов:
а) магнитопровода;
б) обмотки высокого напряжения ВН;
в) обмотки низкого напряжения НН;
г) отводов ВН и НН;
д) крышки бака;
е) сборочных единиц и деталей изоляции;
ж) переключающего устройства,
з) изоляционных вводов высокого и низкого напряжения.

1 – магнитопровод; 2 – блок обмоток ВН – НН; 3 – крышка бака; 4 – переключатель; 5 – ввод НН; 6 – ввод ВН.

Магнитопровод трансформатора является конструктивной и механической основой активной части. Основная часть магнитопровода – магнитная система, которая состоит из вертикальных стержней, перекрытых сверху и внизу горизонтальными ярмами, в результате чего образуется замкнутая магнитная цепь.

1 – магнитная система, 2 – прессующая балка, 3 – стяжная шпилька вертикальная, 4 – стяжная шпилька горизонтальная, 5 – ступенчатая основа

Обмотки трансформаторов слоевые, расположены на стержне в следующем порядке, считая от стержня:

- обмотка НН (низкого напряжения)

1 – обмотка, 2 – фазный отвод, 3 – линейный отвод

- обмотка ВН (высокого напряжения)

1 – обмотка ВН, 2 – обмотка НН,3 – отводы ВН, 4 – отводы НН

Обмотки НН выполняются из алюминиевой ленты и бумажной межслоевой изоляцией из бумаги, обмотки ВН серии -11 – из алюминиевого провода круглого сечения с эмалевой изоляцией или прямоугольного сечения с бумажной изоляцией, обмотки ВН серии -12 – из алюминиевого провода круглого сечения с эмалевой изоляцией или медного провода прямоугольного сечения с бумажной изоляцией. Межслоевая изоляция из кабельной бумаги. Прессовка обмоток осуществляется стяжкой ярмовых балок вертикальными шпильками.

Материал проводников обмоток:
алюминий (плотность – γал = 2700 кг/м3, удельное электрическое сопротивление при 75 ºC – ρал75 = 0,0342 Ом*мм2/м),
медь (плотность – γм = 8900 кг/м3, удельное электрическое сопротивление при 75 ºC – ρм75 = 0,0210 Ом*мм2/м)/.

В обмотках ВН предусмотрены отпайки для переключения чисел витков и изменения коэффициента трансформации в пределах ±2x2.5%.

Регулирование напряжения осуществляется переключением без возбуждения (ПБВ) отпаек трансформатора (при полностью отключенном трансформаторе).

Отводы представляют собой промежуточные токоведущие элементы, обеспечивающие соединение обмоток с вводами и переключающим устройством в требуемую электрическую схему.

Соединения обмоток ВН в основном, выполняются теми же проводами, что и сами обмотки. Соединения НН – алюминиевыми или медными шинами прямоугольного сечения.

Переключающее устройство. В распределительных трансформаторах регулирование напряжения производится без возбуждения, при отключенном трансформаторе рукояткой, установленной на крышке бака, путем соединения соответствующих ответвлений обмоток ВН.

Бак трансформатора представляет собой металлическую сварную конструкцию прямоугольной формы и состоит из следующих узлов:
а) корпуса;
б) крышки (конструктивно относится к активной части).

Корпус состоит из следующих узлов и деталей
а) каркаса корпуса (верхней рамы);
б) гофрированных стенок;
в) дна.

К дну приварены два опорных швеллера. На дне баке предусмотрен вентиль слива масла и два контакта заземления.

Механическая прочность бака трансформаторов ТМ рассчитана на избыточное давление не более 25+5 кПа, бака трансформаторов ТМГ рассчитана на избыточное давление не более 25+5 кПа и вакуум с остаточным давлением не более 70+5 кПа.

На крышке бака трансформатора ТМГ установлены: вводы ВН и НН, привод переключателя, маслоуказатель, термометр, клапан сброса давления. На крышке трансформаторов ТМ установлены: вводы ВН и НН, рукоятка привода переключателя и расширитель, на котором расположены: маслоуказатель, осушитель и клапан сброса давления. (Осушитель поставляется в комплекте с трансформатором и устанавливается непосредственно на месте эксплуатации.)

Наружная поверхность корпуса окрашена полиэфирной порошковой краской светло-серого цвета.

Соединение крышки и корпуса бака в разъёме – болтовое, уплотнение разъёма – прокладки из маслобензостойкой резины.

К верхней части токоведущего стержня вводов НН крепится специальный контактный зажим с наконечником, обеспечивающий подсоединение плоской шины.

Трансформаторное масло. Масло в трансформаторе выполняет две функции: электрической изоляции и передачи тепла от нагретых частей к охлаждающим устройствам. Применяются трансформаторные масла марок ГК (ТУ 38.101.1025-85), ВГ (ТУ 38.401.978- 93), арктического АГК (ТУ 38.101.1271-85).

Величина пробивного напряжения, основного контролируемого параметра, характеризующего качество трансформаторного масла – не менее 25 кВ/мм.

Определение пробивного напряжения производится в стандартном разряднике в соответствии с ГОСТ - 6581-75.

Структура условного обозначения

Пример условного обозначения трансформатора ТМГ мощностью 630 кВА с классом напряжением 10 кВ, 01 исполнения, климатического исполнения У, категории размещения 1, напряжением обмотки ВН – 10 кВ, обмотки НН –0,4 кВ, группой соединения Y/YН – 0:

Трансформатор ТМГ-630/10-01У1; 10/0,4; Y/YН - 0

Приме