ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ТМ-1000 

• 

• Мощность, кВА  100.
• Напряжение ВН, кВ  6 (10).
• Напряжение НН, кВ  0,4.
• Номинальный ток ВН, А 96,4 (57,8).
• Номинальный ток НН, А  1445.
• Частота, Гц  50.
• Число фаз  3.
• Схема и группа соединения  У/Ун-0 (Д/Ун-11).
• Способ охлаждения трансформатора: естественный масляный.
• Режим нагрузки: продолжительный.
• Характер установки (внутренний, наружный).
• Напряжение КЗ, %  5,5.
•  

  Основные показатели надежности работы трансформатора

  Надежностью объекта называется свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени в заданных пределах значения установленных эксплуатационных показателей при заданных режимах использования и условиях обслуживания и ремонта. При этом количественные показатели надежности определяются статистической вероятностью выполнения этих функций или случайными значениями частоты вынужденных отказов и длительности нормальной и аварийной работы, в связи с чем при оценке надежности используются методы теории вероятности и математической статистики.

  В соответствии с ГОСТ 27.002—83 могут использоваться 16 единичных показателей надежности, определяющих отдельно безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость объекта. Кроме того, надежность как комплексное свойство технического объекта могут характеризовать пять комплексных показателей.

  Из всего многообразия показателей для оценки надежности трансформаторов практически используются лишь следующие: параметр потока отказов со — среднее число отказов ремонтируемого изделия в единицу времени (например, отказ/год); время восстановления после отказа Т„ — среднее время вынужденного простоя, необходимого для выявления и устранения одного отказа (ч/отказ); частота плановых ремонтов р (ремонт/год); средняя продолжительность одного планового ремонта Тр (ч/ремонт); коэффициенты вынужденного простоя /Св=со7 в и планового /Ср = рГр (иногда называемые среднегодовой продолжительностью простоя соответственно в аварийном и плановом ремонтах)—вероятности нахождения элемента в вынужденном и плановом простое соответственно (ч/год); коэффициент технического использования /Ст. и = 1 — (Гв + ЛГр) — вероятность нахождения элемента в работоспособном состоянии, т. е. в работе или в резерве. Определение перечисленных показателей надежности рассмотрено .

  Противотожарные требования роботы трансформатора

  Маслонаполненный трансформатор, содержащий большое количество горючей жидкости, обладающей относительно невысокой температурой вспышки (135—150 °С), является оборудованием с повышенной пожарной опасностью. При повреждениях внутри бака, во вводе, на изоляции или на ошиновке трансформатора возникает электрическая дуга, способная при известных условиях воспламенить как трансформаторное масло, так и твердую изоляцию трансформатора. Возникновение пожара при внутренних повреждениях в трансформаторе тем более вероятно, что эти повреждения обычно сопровождаются образованием горючих и взрывоопасных газов (метан, водород и т. п.). Кроме того, сопровождающее КЗ резкое повышение давления в баке или во вводе (гидравлический удар) зачастую вызывает нарушение целости бака и ввода с выбрасыванием струи масла и горючих газов, воспламеняющихся под действием той же дуги КЗ.

  Воспламенение масла может быть также следствием недопустимого нагрева контакта на вводе или на ошиновке трансформатора, либо замыкания в контрольных и силовых кабелях проводки к приводу РПН, к электродвигателям системы охлаждения и т. п.
  Отметим, что как возникновению возгорания, так и его развитию способствует нередкое в эксплуатации образование промасленного слоя загрязнений трансформатора, охладителей, гравийной засыпки, маслосборной ямы.

  Возникшие на трансформаторе до или в ходе пожара повреждения обычно связаны с растеканием горящего масла, которое вызывает распространение возгорания по территории энергообъекта или на соседние помещения и оборудование. Отметим, что температура горящего масла превышает 1100 °С, и на каждый кубический метр сгоревшего масла выделяется более 10 м3 газов, которые задымляют территорию и помещения, затрудняя или делая невозможным доступ туда персонала без применения дыхательных аппаратов. Образующаяся копоть отлагается на изоляции, вызывая дополнительные перекрытия и КЗ и создавая необходимость большого объема работ по чистке изоляции перед повторной подачей напряжения на оборудование после завершения тушения пожара и локализации повреждения в электроустановке.

  Автоматическое отключение трансформатора силового

  Действия эксплуатационного персонала при автоматическом отключении трансформатора зависят, в частности, от того, какая защита сработала, а также от последствий отключения.

  При автоматическом отключении трансформатора от защит следует прежде всего по типу сработавшей защиты и по известной зоне ее действия найти возможное место повреждения. Следует различать газовую защиту и струйное реле, зоны действия которых находятся соответственно внутри баков трансформатора или устройства РПН, отсечку и дифзащиту трансформатора, зоны действия которых, кроме самого трансформатора, охватывают также аппаратуру и ошиновку присоединения трансформатора, и, наконец, защиты от внешних КЗ, зоны действия которых охватывают элементы электроустановки и сети, внешние по отношению к трансформатору.

  При срабатывании какой-либо одной из указанных защит можно с определенной вероятностью предполагать и ее ложное действие. Поэтому, если осмотр зоны действия защиты не выявит повреждения и последующие испытания самого трансформатора также не обнаружат дефекта, следует проверить сработавшее устройство защиты. При выявлении дефекта защиты она должна быть выведена из действия, а трансформатор при необходимости может быть включен в работу. Одновременно должны быть приняты меры по восстановлению неисправной защиты. При этом следует учитывать повышенную опасность развития возможного повреждения трансформатора при отсутствии быстродействующей газовой защиты. Особенно опасна работа трансформатора без струйного реле, которое практически является единственной защитой бака контактора. Такая работа допустима на период не более суток по особому решению главного инженера энергопредприятия.

  Вентиляция трансформаторных помещений

   

  В настоящее время в Средневолжском ПО «Трансформатор» изготовлена первая опытно-промышленная партия трансформаторов с повышенной нагрузочной способностью (коэффициент аварийной перегрузки 2,24), обеспечиваемой за счет форсированного охлаждения, основанного на сочетании стандартной дутьевой системы охлаждения с направленной принудительной циркуляцией масла и дополнительного охладителя ДЦ на баке трансформатора.

  Специфической особенностью охлаждения трансформаторов при установке их
  в закрытых помещениях (камерах) является необходимость оснащения камеры вентиляцией для предупреждения недопустимого перегрева как помещения, так и самого трансформатора.
  Отметим, что только при системах охлаждения М и Д вся теплота, генерируемая в трансформаторе, выделяется в пределах трансформаторной камеры. У трансформаторов с масляно-водяным охлаждением основная часть потерь отводится водой и вентиляция камеры должна удалить только теплоту, выделяемую поверхностью бака трансформатора. При системе охлаждения ДЦ количество теплоты, выделяемой в камере, зависит от места расположения охладителей.

  Вентиляционные системы подразделяются на приточные (нагнетающие воздух в помещение) и вытяжные (извлекающие воздух из помещения и выбрасывающие его в атмосферу). Комбинация обоих этих методов носит название приточно-вытяжной системы.
  Если перемещение воздуха обеспечивается только за счет разности температур, а следовательно, и плотности внутреннего и внешнего воздуха или за счет воздействия ветра на здание, то система вентиляции называется естественной.

  При естественной вентиляции может быть получено усиление тяги путем использования давления ветра; с этой целью в вытяжных вентиляционных каналах в месте выхода их на крышу здания устанавливаются специальные насадки-дефлекторы. Поток ветра, обтекая дефлектор, создает эжекционный
  эффект.

   

   

  Ограничения уровня шума трансформатора

  Особенности распространения и физиологическое воздействие звука. Звуком называется акустическая вибрация, создающая ощущения в органах слуха. Органы слуха человека воспринимают звуковые частоты в диапазоне от 16 до 16 000 Гц при условии, что их интенсивность больше некоторого минимального значения, называемого порогом слышимости.

  Акустические вибрации сложного частотного состава носят название шума. Трансформатор и его вспомогательные устройства (система охлаждения, вентиляция) при работе генерируют именно шум. Шум способен оказывать вредное или раздражающее действие на человека: под его воздействием может повышаться артериальное давление, ускоряться пульс, понижаться острота зрения, меняться ритм дыхания. Воздействуя на кору головного мозга, шум вызывает раздражение нервной системы, приводящее к усталости, ослаблению внимательности, снижению четкости речи. Как следствие, снижается производительность труда работника, возрастает вероятность ошибки.
  Степень вредного воздействия шума зависит, в первую очередь, от уровня его интенсивности, спектрального состава, продолжительности и распределения шума в течение рассматриваемого промежутка времени (рабочего дня, суток и т. д.); существенную роль играет и само состояние организма человека.

  Для ориентировочной оценки постоянного шума используется уровень звука в децибелах (уровень акустического давления), измеряемый по шкале А шумомера. Эта шкала обладает скорректированной частотной характеристикой, примерно соответствующей по чувствительности человеческому уху.

  Более точной характеристикой шума является его частотный спектр, представляющий собой значения уровня звука, рассчитанные отдельно для нескольких частотных полос, перекрывающих весь диапазон звуковых частот. Обычно для такой характеристики используются так называемые октавные полосы, для которых соотношение граничных частот равно двум.

  Действия в аварийных условиях по эксплуатации трансформатора 

  

   

  В нормальных условиях, оперативный персонал должен неукоснительно соблюдать правила техники безопасности, правила технической эксплуатации и местные инструкции, применять необходимые защитные средства и т. д.
  В отличие от нормальной обстановки в аварийных условиях разрешается не пользоваться бланками переключений (даже при сложных переключениях и при отсутствии или неисправности блокировки), не производить немедленных записей в оперативной документации (записи делаются позднее, по памяти или на основе кратких черновых заметок), в ряде ситуаций, оговоренных типовыми или местными инструкциями, действовать самостоятельно, без предварительного уведомления и разрешения вышестоящего оперативного лица, в ведении или управлении которого находится данное оборудование (но с последующим его уведомлением). В частности, можно самостоятельно отключать любое оборудование при наличии непосредственной угрозы безопасности людей или возникновении пожара, повторно включать отключившиеся трансформаторы при нарушении электроснабжения потребителей или питания с. и. электростанции, включать транзитные связи, в том числе трансформаторы, если допустимость и порядок этих действий обусловлены заранее разработанными указаниями.

  Недопустимо самостоятельно включать трансформаторы, отключенные устройствами автоматической частотной разгрузки, либо отключать трансформаторы связи при исчезновении напряжения на шинах (кроме случаев явного повреждения оборудования).

  При возникновении аварийной ситуации оперативный персонал не должен вмешиваться в работу автоматических устройств, если это не оговорено инструкциями, и, прежде чем предпринимать какие-либо действия, уяснить себе по показаниям приборов, устройств сигнализации, указательных реле защит и путем осмотра оборудования, что случилось на объекте, какое оборудование отключилось и какова послеаварийная схема объекта, а также по возможности выяснить место, характер и объем повреждения.

   

  Дело в том, что регламентированные директивными документами предельные перегрузки не сокращают срок службы трансформатора против нормированного; если же пойти на ускоренный износ изоляции, то можно повысить предел допустимых перегрузок. На практике повышенные систематические перегрузки допускают, например, на трансформаторах временных подстанции или при предполагаемой в ближайшее время замене трансформатора.

  При повышении температуры масла трансформатора вне связи с его перегрузкой оперативный персонал должен попытаться выяснить, причину перегрева, в частности, связь ее с возможным повышением температуры охлаждающей среды (воздух, вода) или с неисправностью устройства охлаждения; целесобразно также уточнить достоверность показаний термосигнализатора.

  При неисправности какого-либо элемента устройства охлаждения следует принять срочные меры по подключению резервных охлаждающих устройств (при их наличии) и ускорить ликвидацию дефекта, а при необходимости — разгрузить тем или иным путем перегревшийся трансформатор. Если перегрев вызван повышением температуры охлаждающей среды, то необходимо форсировать охлаждение (увеличение расхода воды, подключение дополнительных охладителей) или разгрузить трансформатор.

  Заметим, что трансформатор с системой охлаждения Д при отключении всех вентиляторов допускает длительную работу с нагрузкой, меньшей номинальной, если температура верхних слоев масла не превышает 55 °С, а при температуре окружающего воздуха ниже нуля — с любой нагрузкой, если температура верхних слоев масла не превышает 45 °С. Кратковременная работа этих же трансформаторов с номинальной нагрузкой без ограничения по температуре масла допускается в зависимости от температуры окружающего воздуха.

   

  Определение вида дефекта трансформатора по анализу состава газа в газовом реле. При внутренних повреждениях в трансформаторе выделяющиеся с газовое реле газы характеризуются пониженным содержанием кислорода и наличием водорода, окиси углерода, углекислого газа и углеводородов. При этом по мере развития повреждения содержание кислорода в газе будет уменьшаться, а остальных газов увеличиваться. Именно поэтому анализ газа в реле позволяет определить внутренние повреждения в трансформаторе, а в некоторых случаях также и характер этих повреждений.

  Анализ состава пробы газа из газового реле может выполняться с помощью либо химического газоанализатора (ГХЛ-1 или ВТИ-2), либо хроматографа (ЛХМ-8НД, ЦВЕТ-102 и др.). Результаты анализа сопоставляются с обобщенными данными по составу газа, выделяющегося при различных внутренних повреждениях.

  Трансформаторы 35 кВ и ниже, имеющие внутренние повреждения, при которых разлагается масло, но не повреждена твердая изоляция, могут быть временно оставлены в работе с учетом местных условий. Масло из этих трансформаторов должно контролироваться не реже раза в месяц в объеме сокращенного анализа и определения 1б б, и при возрастании скорости выделения газа или ухудшении показателей масла трансформатор следует вывести из работы.

  При анализе состава газа следует иметь в виду, что в масле трансформаторов, не оснащенных азотной (пленочной) защитой, содержится от 5 до 10 % растворенного воздуха. При внутренних повреждениях в таком трансформаторе значительная часть образующихся газов вначале будет растворяться в масле и вытеснять воздух, именно поэтому первоначальное выделение в газовом реле воздуха еще не гарантирует отсутствия внутренних повреждений трансформатора и необходим дальнейший отбор проб газа с их анализом, а также анализ газосодержания масла.

  Во всех случаях для индикации повреждения и определения возможного характера дефекта кроме пробы газа из газового реле следует дополнительно использовать другие методы и способы контроля, а также анализировать режим работы трансформатора, данные о его предшествующем состоянии, перенесенные внешние КЗ и т. п.

   

   

  Для исключения возможности прорыва воды в масляный контур охладителя при случайном повышении давления воды в системе можно рекомендовать схему водоснабжения с использованием предельными значениями. Кроме того, необходимо контролировать состояние масляных фильтров, входящих в комплект охлаждающего устройства, по манометрам, установленным для измерения давления в системе (возрастание давления свидетельствует о необходимости очистки фильтрующего пакета).

  Эффективность работы масляных радиаторов при системах охлаждения М и Д может быть проверена прикосновением руки: холодный радиатор указывает на отсутствие циркуляции через него масла, что скорее всего объясняется закрытым положением радиаторных кранов.
  При эксплуатации системы охлаждения ДЦ могут загрязняться наружные поверхности оребренных трубок калорифера, резко снижая его эффективность.

  Особое внимание следует уделять контролю вращающихся элементов системы охлаждения: вентиляторов, насосов, электродвигателей; прежде всего необходимо обратить внимание на отсутствие повышенной вибрации и ненормального шума вращающегося агрегата. Требует периодического контроля и состояние самих рабочих колес (крыльчаток) вентиляторов, так как возможен их излом в месте крепления лопасти к диску ступицы (или образование трещины в этом месте). Подобный контроль проводится на остановленном вентиляторе.

  Во избежание ухудшения циркуляции масла через маслоочистной фильтр из него необходимо периодически удалять загрязнения. Эта операция проводится первый раз после 72 ч непрерывной работы вновь смонтированного или введенного после капитального ремонта трансформатора, а в дальнейшем очистка фильтра повторяется при каждом ремонте трансформатора или его масляной системы.

   

   

   

   

  Назначение системы охлаждения и основные типы ее исполнения. Работа трансформатора сопровождается выделением теплоты в элементах его конструкции за счет нагрузочных потерь в обмотках и отводах, потерь в стали магнитопровода, добавочных потерь в некоторых конструктивных элементах.

  Задачу отвода теплоты непосредственно от нагретых детален у масляного трансформатора выполняет изоляционное масло, которым залит его бак. В практике отечественного трансформаторостроения для масляных трансформаторов применяется один из четырех видов охлаждения: естественное масляное, дутьевое, циркуляционное масляно-воздушное и циркуляционное масляно-водяное, условно обозначаемые соответственно М, Д, ДЦ и Ц .

  Охлаждение системы М использует естественную, за счет тепловой конвекции, циркуляцию как масла, так и охлаждающего воздуха. При этом интенсификация охлаждения практически может осуществляться только за счет увеличения поверхности, охлаждаемой воздухом, что конструктивно выполняется путем применения волнистых или трубчатых баков (для маломощных трансформаторов) и охлаждающих радиаторов (для более мощных трансформаторов). Усиление охлаждения активной части трансформатора осуществляется путем создания необходимых маслопроводящих каналов как в магнитопроводе, так и в обмотках, а также между обмотками.

  В отечественном трансформаторостроении гладкие баки при охлаждении системы М используются для трансформаторов мощностью до 100 кВ-А, при больших мощностях в настоящее время используются радиаторы; трансформаторы с баком, в стенки которого вварены изогнутые трубы (трубчатый бак) применялись в прошлом при мощностях вплоть до 1800 кВ-А.

  Наиболее широко применялись до последнего времени радиаторы с гнутыми трубами круглого сечения. В усовершенствованной конструкции трубчатых радиаторов, так называемых прямотрубных, разработанных в последние годы, используются трубы овального сечения. Такие радиаторы могут быть как однорядными, с вертикальным расположением труб, так и двухрядными, с наклонным расположением рядов труб, разнесенных внизу и сближенных кверху (шатрообразный радиатор).

  Отключение и включение трансформатора силового тм

  

   

  Снятие нагрузки с трансформатора или его обмотки, а также включение под нагрузку следует производить

  Защита силового трансформатора от перегрева

  

   

  Трансформаторы мощностью 400 кВ • Л и более, на которых реально возможно появление перегрузки, оснащаются защитой от перегрузки, выполняемой по принципу максимальной токовой защиты с выдержкой времени. Эта защита устанавливается в одной фазе и, как правило, только на одной обмотке (со стороны питания); лишь при неравной мощности обмоток или двух- и трехстороннем питании трансформатора может потребоваться установка защиты от перегрузки на двух или трех обмотках. С учетом особенностей токораспределения в обмотках автотрансформатора у него устанавливается несколько комплектов защиты от перегрузки, а именно: для всех автотрансформаторов на обмотке НН, а кроме того, на стороне ВН и СН для повышающих автотрансформаторов и понижающих, получающих питание со стороны ВН, и на нулевых выводах — для автотрансформаторов связи.

  Защита от перегрузки имеет уставку по току, соответствующую 125— 130 % номинального тока, и, как правило, выполняется с действием только на сигнал; лишь на подстанциях, эксплуатируемых без постоянного дежурного персонала, допускается выполнять защиту от перегрузки с действием на автоматическую разгрузку.

  Если предусматривается автоматическая разгрузка трансформатора, то защита от перегрузки выполняется с несколькими ступенями. Первая ступень с уставкой по току, указанной выше, действует на сигнал, последующие две-три ступени с уставкой по току 130—140 % номинального — на отключение потребителей, которые распределяются между ступенями по степени их ответственности. Уставка по времени первой ступени принимается в пределах 5—10 мин, а каждой последующей — на 30 с выше предыдущей.

  выключателем; точно так же выключателем, если это позволяет схема присоединения, следует снимать и подавать напряжение на трансформатор. При отсутствии в схеме присоединения трансформатора соответствующего выключателя, а также при его неисправности может возникнуть необходимость в выполнении названных операций разъединителем или отделителем.

  Как показали специальные испытания, возможно отключение и включение стандартными разъединителями и отделителями наружной установки намагничивающих токов трансформаторов. Для закрытых РУ соответствующие токи составляют: при 6 кВ (если расстояние между полюсами аппарата 0,2 м) —3,5 А; при 10 кВ (0,25 м) — 3 А; при 20 кВ (0.45 м) — 2.5 А: при ПО кВ 19 м/4 А- при 900 к В (3,5 м) — 2 А.

  Для облегчения коммутационных операций, выполняемых разъединителем (отделителем), целесообразно на трансформаторах с РПН уменьшать намагничивающий ток перестановкой переключателя в положение, при котором напряжение соответствующего ответвления будет выше, чем подводимое напряжение сети. Заметим, что снижение возбуждения на 10 % уменьшает намагничивающий ток примерно на 4,5 %.
  Наличие на отделителе пружинного привода обеспечивает его относительное быстродействие при отключении, но замедляет процесс ручного включения, поэтому при установке в цепи трансформатора последовательно отделителя и разъединителя рекомендуется включать трансформатор под напряжение разъединителем, а отключать отделителем.

  Система качества

   

   

  Забота о качестве продукции является важным элементом стратегии ПАО “Укрэлектроаппарат”. Для преодоления торговых барьеров и выхода на новые рынки сбыта весь фонд нормативных документов предприятия, регулирующих разные этапы производственного цикла, гармонизирован со следующими уровнями стандартов: 

  международные стандарты (ISO, IEC); европейские стандарты и нормы (EN); национальные стандарты.

  Международные стандарты ISO (Международная Организация Стандартизации) предъявляют ключевые требования к организации производства. В 1997 г. на предприятии была разработана и внедрена система управления качества по международному стандарту ISO 9001 в области «Проектирование и производство электротехнического оборудования». Ежегодный аудит представителями сертификационного органа TUV-CERT (Германия) подтверждает соответствие системы международному стандарту. С 2008 года заводская система качества подтверждена международным сертификатом по стандарту ISO 9001 версии 2008-го года. 

  
  Выпускаемая продукция проходит также строгий контроль на соответствие нормам международных стандартов IEC, Международная Электротехническая Комиссия, (IEC 60076-1, IEC 6007-2-10, IEC 60137, ІЕС 694) содержащих технические требования к трансформаторному оборудованию. 
  
  Функционирование испытательных подразделений регулируется европейскими стандартами серии EN45000 и акредитированы в национальной системе сертификации “УкрСЕПРО” на техническую компетентность, что позволяет проводить испытания и гарантировать их качество на высоком уровне. Предприятием сертифицировано бoльшая часть своей продукции в российской системе ГОСТ и в украинских органах сертификации. 
  
  Использование качественных материалов и комплектующих известных производителей, применение новейшего высокотехнологического оборудования, успешное поэтапное проведение комплекса испытаний позволяет обеспечить непрерывный срок работы оборудования не менее 25 лет. 

  История трансформатора

  В 1831 году английским физиком Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, лежащее в основе действия электрического трансформатора, при проведении им основополагающих исследований в области электричества.

  Схематичное изображение будущего трансформатора впервые появилось в 1831 году в работах Фарадея и Генри. Однако ни тот, ни другой не отмечали в своем приборе такого свойства трансформатора, как изменение напряжений и токов, то есть трансформирование переменного тока.

  30 ноября 1876 года, дата получения патента Яблочковым Павлом Николаевичем, считается датой рождения первого трансформатора. Это был трансформатор с разомкнутым сердечником, представлявшим собой стержень, на который наматывались обмотки.

  Первые трансформаторы с замкнутыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон.

  С изобретением трансформатора возник технический интерес к переменному току. Русский электротехник Михаил Осипович Доливо-Добровольский в 1889 г. предложил трехфазную систему переменного тока, построил первый трехфазный асинхронный двигатель и первый трехфазный трансформатор. На электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне в 1891 г. Доливо-Добровольский демонстрировал опытную высоковольтную электропередачу трехфазного тока протяженностью 175 км трехфазный генератор имел мощность 230 КВт при напряжении 95 В.

  1928 год можно считать началом производства силовых трансформаторов в России, когда начал работать Московский трансформаторный завод (впоследствии - Московский электрозавод).

  В начале 1900-х годов английский исследователь-металлург Роберт Хедфилд провел серию экспериментов для установления влияния добавок на свойства железа. Лишь через несколько лет ему удалось поставить заказчикам первую тонну трансформаторной стали с добавками кремния.

  Следующий крупный скачок в технологии производства сердечников был сделан в начале 30-х годов XX в, когда американский металлург Норман П. Гросс установил, что при комбинированном воздействии проката и нагревания у кремнистой стали появляются незаурядные магнитные свойства в направлении прокатки: магнитное насыщение увеличивалось на 50%, потери на гистерезис сокращались в 4 раза, а магнитная проницаемость возрастала в 5 раз.

  Что такое трансформатор?

  Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя ( или больше ) обмотками, предназначенный чаще всего для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным полем. Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, распределении ее между приемниками, а также в различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах.
   
  При передаче электрической энергии от электростанции к потребителям сила тока в линии обуславливает потери энергии в этой линии и расход цветных металлов на ее устройство. Если при одной и той же передаваемой мощности увеличить напряжение, то сила тока в такой же мере уменьшится, а следовательно, можно будет применить провода с меньшим поперечным сечением. Это сократит расход цветных металлов при устройстве линии электропередачи и снизит потери энергии в ней.
   
  Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях синхронными генераторами при напряжении 11—20 кВ; в отдельных случаях применяют напряжение 30—35 кВ. Хотя такие напряжения являются слишком высокими для их непосредственного использования в производстве и для бытовых нужд, они недостаточны для экономичной передачи электроэнергии на большие расстояния. Дальнейшее повышение напряжения в линиях электропередачи (до 750 кВ и более) осуществляют повышающими трансформаторами.
   
  Приемники электрической энергии (лампы накаливания, электродвигатели и т. д.) из соображений безопасности рассчитывают на более низкое напряжение (110-380 В). Кроме того, изготовление электрических аппаратов, приборов и машин на высокое напряжение связано со значительными конструктивными сложностями, так как токоведущие части этих устройств при высоком напряжении требуют усиленной изоляции. Поэтому высокое напряжение, при котором происходит передача энергии, не может быть непосредственно использовано для питания приемников и подводится к ним черезпонижающие трансформаторы.
   
  Электрическую энергию переменного тока по пути от электростанции, где она вырабатывается, до потребителя приходится трансформировать 3-4 раза. В распределительных сетях понижающие трансформаторы нагружаются неодновременно и не на полную мощность. Поэтому полная мощностьтрансформаторов, используемых для передачи и распределения электроэнергии, в 7-8 раз больше мощности генераторов, устанавливаемых на электростанциях.

  Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным полем с использованием магнитопровода.
   
  Напряжения первичной и вторичной обмоток, как правило, неодинаковы. Если первичное напряжение меньше вторичного, трансформатор называется повышающим, если больше вторичного —понижающим. Любой трансформатор может быть использован и как повышающий, и как понижающий. Повышающие трансформаторы применяют для передачи электроэнергии на большие расстояния, а понижающие — для ее распределения между потребителями.
   
  В зависимости от назначения различают силовые трансформаторы, измерительные трансформаторынапряжения и трансформаторы тока.

  ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

  В системах электроснабжения промышленных предприятий главные понизительные и цеховыеподстанции используют для преобразования и распределения электроэнергии, получаемой обычно от энергосистем. На всех подстанциях для изменения напряжения переменного тока служат силовые трансформаторы различного конструктивного исполнения, выпускаемые в широком диапазоне номинальных мощностей и напряжений. 
  Выбор трансформаторов заключается в определении их требуемого числа, типа, номинальных напряжений и мощности, а также группы и схемы соединения обмоток.

  Цеховые трансформаторные подстанции (ТП) в настоящее время часто выполняются комплектными (КТП), и во всех случаях, когда этому не препятствуют условия окружающей среды и обслуживания, устанавливаются открыто. Правильное определение числа и мощности цеховых трансформатороввозможно только с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжении до 1 кВ; перегрузочной способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей; экономичных режимов работы трансформаторов в зависимости от графика нагрузки.

  Выбор требуемого числа трансформаторов.

  Обычно на подстанции выбирают один или два трансформатора. 
  При этом однотрансформаторные подстанции выбирают:

  для питания электроприемников, допускающих питание только от одного нерезервированного источника (электроприемников III категории); для питания электроприемников любых категорий через замкнутые сети, подключенные к двум или нескольким подстанциям (или через незамкнутые сети, связанные между собой резервными линиями).

  Два трансформатора устанавливают на подстанциях, питающих электроприемники I или II категории и не имеющих на вторичном напряжении связи с другими подстанциями.

  Чтобы оба трансформатора могли надежно резервировать друг друга, их запитывают от независимых источников по не зависящим друг от друга линиям. Ввиду того, что взаимное резервированиетрансформаторов должно быть равнозначным, их выбирают одинаковой мощности.

  Главные понизительные подстанции (ГПП) предприятий, как правило, сооружаютдвухтрансформаторными.

  Необходимость в большем числе трансформаторов встречается редко. 
  Однотрансформаторные подстанции рекомендуется применять при наличии в цехе электроприемников, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки «складского» резерва, или при резервировании, осуществляемом по линиям низшего напряжения от соседних ТП, т.е. они допустимы для потребителей III и II категорий, а также при наличии в сети 380-660 В небольшого количества (до 20%) потребителей I категории.

  Двухтрансформаторные подстанции рекомендуется применять в следующих случаях:

  при преобладании потребителей I категории и наличии потребителей особой группы (последним необходим третий источник); для сосредоточенной цеховой нагрузки и отдельно стоящих объектов общезаводского назначения (компрессорные и насосные подстанции); для цехов с высокой удельной плотностью нагрузок (выше 0,5-0,7 кВА/м2).

  Выбор конструктивного исполнения трансформаторов.

  По конструктивному исполнению трансформаторы делят на масляные, заполненные синтетическими жидкостями и сухие . Первые из них обладают хорошим отводом тепла от обмоток и сердечника, хорошей диэлектрической пропиткой изоляции, надежной защитой активных частей от воздействия окружающей среды, дешевизной. Их недостаток – возможность возникновения пожара, взрыва или выброса продуктов разложения масла при случайном повреждении изоляции, приводящая к дуговому короткому замыканию (КЗ) внутри бака трансформатора, особенно при отказе или неправильном срабатывании защиты. Поэтому такие трансформаторы используют для наружной установки или для установки в специальных трансформаторных помещениях подстанций.

  Если трансформаторы должны устанавливаться внутри цеха в целях приближения ТП к центру электрических нагрузок, то по соображениям пожарной безопасности используют сухие (безмасляные) трансформаторы. Условия охлаждения таких трансформаторов хуже, чем у масляных, поэтому плотность тока в их обмотках меньше, а габариты, расход активных материалов и стоимость соответственно больше. Следовательно, выбор типа трансформатора (масляного или сухого) является технико-экономической задачей.

  В сухих трансформаторах используют различные изоляционные материалы. Наиболее надежной считается литая изоляция из затвердевающих синтетических смол и, обычно на две трети, кварцевого порошкового заполнителя.

  Пожарная безопасность трансформатора обеспечивается и при применении синтетических негорючих заполняющих жидкостей. В настоящее время разработаны новые негорючие и при этом нетоксичные жидкости, например, тетрахлорбензилтолуол, которые пока не нашли широкого применения.

  Выбор номинальных напряжений и способа регулирования вторичного напряжения трансформаторов.

  Для двухобмоточных трансформаторов в паспортных данных приводятся номинальные напряжения обмотки высшего и низшего напряжения – U_ВН и U_НН соответственно. Для трехобмоточных – соответственно номинальные напряжения обмоток высшего, среднего и низшего напряжения - U_ВН, U_СН и U_НН.

  По способу регулирования вторичного напряжения трансформаторы делят на:

  регулируемые при помощи переключения отводов первичной обмотки при отключении трансформатора; такие трансформаторы снабжены устройством ПБВ (переключения без возбуждения); регулируемые под нагрузкой, т.е. при помощи переключения отводов первичной обмотки без отключения трансформатора; такие трансформаторы снабжены устройством РПН (регулирования под нагрузкой);

  В первом случае возможны нечастые сезонные изменения коэффициента трансформации в пределах от -5 до +5 процентов; обычно применяются пять ступеней переключения (-5; -2,5; 0; +2,5; +5 процентов).

  Во втором случае число ступеней больше (например, 13 ступеней в пределах от -9 до +9 процентов или 17 ступеней в пределах от -12 до +12 процентов, или 19 ступеней в пределах от -16 до +16 процентов).Трансформатор с РПН снабжен внешним контактным устройством для автоматического переключения ступеней.

  В обоих случаях нулевой отвод имеет напряжение, соответствующее UВН трансформатора.

  Первичное напряжение ГПП предприятий поддерживается энергосистемами настолько стабильным, что обычно необходимость применения трансформаторов с РПН отпадает.

  Выбор номинальной мощности трансформаторов.

  Основным фактором, определяющим требуемую номинальную мощность трансформатора , является допустимая относительная аварийная нагрузка. По ГОСТ 14209-97 она определяется по соображениям допустимого дополнительного теплового износа изоляции трансформатора за время аварийного режима с учетом температуры охлаждающей среды, типа трансформатора и формы суточного графика нагрузки в аварийных условиях. 
  В зависимости от исходных данных различают два метода выбора номинальной мощности трансформаторов:

  по заданному суточному графику нагрузки цеха за характерные сутки года для нормальных и аварийных режимов; по расчетной мощности для тех же режимов.

  В соответствии с ГОСТ 11920-85 и 12965-85 цеховые трансформаторы имеют следующие номинальные мощности: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 кВА.

  В первом случае выбор цеховых трансформаторов аналогичен выбору трансформаторов ГПП.

  Выбор группы и схемы соединения обмоток трансформаторов.

  Группу соединения обмоток трансформаторов выбирают так, чтобы трансформаторы в максимально возможной степени отвечали следующим условиям:

  препятствовали возникновению высших гармоник в электрических сетях; выравнивали нагрузку между фазами первичной обмотки при несимметричной нагрузке вторичной обмотки; ограничивали сопротивление нулевой последовательности цепи КЗ в случае питания четырехпроводных сетей.

  Для выполнения первого и второго условий одну обмотку трансформаторов соединяют в звезду (Y), а другую - в треугольник (Δ). На ГПП предприятий в звезду, как правило, соединена обмотка высшего напряжения (35-220 кВ), так как это может потребоваться системой заземления нейтрали в сетях этого напряжения; обмотку низшего напряжения соединяют в треугольник. Соединение первичной обмотки в звезду облегчает, кроме того, регулирование напряжений путем переключения отводов. По этим причинам на ГПП промышленных предприятий используют преимущественно трансформаторы с группой соединения обмоток звезда-треугольник (Y/Δ) или звезда с выведенной нейтральной точкой – треугольник (Y₀/Δ). Такие же трансформаторы используют и на цеховых подстанциях, питающих трехпроводные сети низкого напряжения (например, сети напряжением 220 или 660 В без нейтрального проводника). Для питания четырехпроводных сетей напряжением 220/380 или 380/660 В используюттрансформаторы, у которых вторичная обмотка соединена в звезду с выведенной нейтральной точкой (Y₀) или в зигзаг с выведенной нейтральной точкой (Z₀). Для выполнения приведенных выше трех условий первичную обмотка следовало бы соединить в треугольник, и оптимальной группой соединения трансформатора была бы Δ/Y₀; этим же требованиям, особенно в части симметрирования, удовлетворяет также группа Y/Z₀, используемая при номинальной мощности трансформаторов от 25 до 100 кВ·А.

  Группа Y/Y₀ этими положительными свойствами не обладает и, в частности, отличается повышенным сопротивлением нулевой последовательности, что затрудняет защиту сетей от однофазных КЗ, возникающих при замыканиях на корпус и т.п. Поэтому трансформаторы с группой соединения обмоток Y/Y или Y/Y₀ в большинстве случаев не рекомендуют для питания цеховых сетей низкого напряжения.

  Материал составлен на основании методики
  О.И.ПИЛИПЕНКО «ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ»
  Оренбург 2003

  Какие бывают трансформаторы?

  Силовые трансформаторы преобразуют переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения для питания электроэнергией потребителей. В зависимости от назначения они могут быть повышающими или понижающими. В распределительных сетях применяют, как правило, трехфазные двухобмоточные понижающие трансформаторы, преобразующие напряжение 6 и 10 кВ в напряжение 0,4 кВ.

  Измерительные трансформаторы напряжения – это промежуточные трансформаторы, через которые включаются измерительные приборы при высоких напряжениях. Благодаря этому измерительные приборы оказываются изолированными от сети, что делает возможным применение стандартных приборов (с переградуированием их шкалы) и тем самым расширяет пределы измеряемых напряжений.
   
  Трансформаторы напряжения используются как для измерения напряжения, мощности, энергии, так и для питания цепей автоматики, сигнализаций и релейной защиты линий электропередачи от замыкания на землю. 
   
  В ряде случаев трансформаторы напряжения могут быть использованы как маломощные понижающие силовые трансформаторы или как повышающие испытательные трансформаторы (для испытания изоляции электрических аппаратов). 
   
  Трансформатор тока представляет собой вспомогательный аппарат, в котором вторичный ток практически пропорционален первичному току и предназначенный для включения измерительных приборов и реле в электрические цепи переменного тока. 
   
  Трансформаторы тока служат для преобразования тока любого значения и напряжения в ток, удобный для измерения стандартными приборами (5 А), питания токовых обмоток реле, отключающих устройств, а также для изолирования приборов и обслуживающего их персонала от высокого напряжения.

   
  Классификация трансформаторов напряжения

  Трансформаторы напряжения различаются:

  по числу фаз — однофазные и трехфазные;

  по числу обмоток — двухобмоточные и трехобмоточные;

  по классу точности, т. е. по допускаемым значениям погрешностей;

  по способу охлаждения — трансформаторы с масляным охлаждением (масляные), с естественным воздушным охлаждением (сухие и с литой изоляцией); по роду установки — для внутренней установки, для наружной установки и для комплектных распределительных устройств (КРУ).

   Для напряжений до 6 кВ трансформаторы напряжения изготовляют сухими, т. е. с естественным воздушным охлаждением. Для напряжений выше 6 кВ применяют масляные трансформаторынапряжения. 
   
  Трансформаторы внутренней установки предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от -40 до + 45°С с относительной влажностью до 80 %.
   
  В однофазных трансформаторах напряжения на 6 к 10 кВ преимущественно применяеться литая изоляция. Трансформаторы с литой изоляцией полностью или частично (одни обмотки) залиты изоляционной массой (эпоксидной смолой). Такие трансформаторы, предназначенные для внутренней установки, выгодно отличаются от масляных: имеют меньшие массу и габаритные размеры и почти не требуют ухода в эксплуатации.
   
  Трехфазные двухобмоточные трансформаторы напряжения имеют обычные трехстержневые магнитопроводы, а трехобмоточные — однофазные броневые. Трехфазный трехобмоточный трансформатор представляет собой группу из трех однофазных однополюсных единиц, обмотки которых соединены по соответствующей схеме. Трехфазные трехобмоточные трансформаторы напряжения старой серии (до 1968—1969 гг.) имели бронестержневые магнитопроводы. Трехфазный трансформаторменьше по массе и габаритам, чем группа из трех однофазных трансформаторов. При работе трехфазного трансформатора для резерва нужно иметь другой трансформатор на полную мощность
   
  В масляных трансформаторах основной изолирующей и охлаждающей средой являетсятрансформаторное масло.
   
  Масляный трансформатор состоит из магнитопровода, обмоток, бака, крышки с вводами. Магнитопровод собирают из изолированных друг от друга (для уменьшения потерь на вихревые токи) листов холоднокатаной электротехнической стали. Обмотки изготовляют из медного или алюминиевого провода. Для регулирования напряжения обмотка ВН имеет ответвления, соединяющиеся с переключателем. Втрансформаторах предусмотрено два вида переключении ответвлений: под нагрузкой — РПН (регулирование под нагрузкой) и без нагрузки, после отключения трансформатора от сети — ПБВ (переключение без возбуждения). Наиболее распространен второй способ регулирования напряжения как наиболее простой. 
   
  Кроме указанных трансформаторов с масляным охлаждением (ТМ) выпускаются трансформаторы в герметичном исполнении (ТМГ), в которых масло не сообщается с воздухом и, следовательно, исключается его ускоренное окисление и увлажнение. Масляные трансформаторы в герметичном исполнении полностью заполнены трансформаторным маслом и не имеют расширителя, а температурные изменения его объема при нагревании и охлаждении компенсируются изменением объема гофров стенок бака. Эти трансформаторы заполняются маслом под вакуумом, вследствие чего повышается электрическая прочность их изоляции.
   
  Сухой трансформатор, так же как и масляный, состоит из магнитопровода, обмоток ВН и НН, заключенных в защитный кожух. Основной изолирующей и охлаждающей средой является атмосферный воздух. Однако воздух является менее совершенной изолирующей и охлаждающей средой, чем трансформаторное масло. Поэтому в сухих трансформаторах все изоляционные промежутки и вентиляционные каналы делают большими, чем в масляных.
   
  Сухие трансформаторы изготовляют с обмотками со стеклоизоляцией класса нагревостойкости В (ТСЗ),а также с изоляцией на кремнийорганических лаках класса Н (ТСЗК). Для уменьшения гигроскопичности обмотки пропитывают специальными лаками. Применение в качестве изоляции обмоток стекловолокна или асбеста позволяет значительно повысить рабочую температуру обмоток и получить практически пожаробезопасную установку. Это свойство сухих трансформаторов дает возможность применять их для установки внутри сухих помещений в тех случаях, когда обеспечение пожарной безопасностиустановкиявляется решающим фактором. Иногда сухие трансформаторы заменяют более дорогими и сложными в изготовлении совтоловыми. 
   
  Сухие трансформаторы имеют несколько большие габаритные размеры и массу (ТСЗ) и меньшую перегрузочную способность, чем масляные, и используются для работы в закрытых помещениях с относительной влажностью не более 80%. К преимуществам сухих трансформаторов относят их пожаробезопасность (отсутствие масла), сравнительную простоту конструкции и относительно малые затраты на эксплуатацию.

  Принцип действия и устройство трансформатора

  Действие трансформатора основано на явлении взаимной индукции. Если первичную обмоткутрансформатора включить в сеть источника переменного тока, то по ней будет протекать переменный ток, который создаст в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток. Этот магнитный поток, пронизывая витки вторичной обмотки, будет индуктировать в ней электродвижущую силу (ЭДС). Если вторичную обмотку замкнуть на какой-либо приемник энергии, то под действием индуктируемой ЭДС по этой обмотке и через приемник энергии начнет протекать ток.
   
  Одновременно в первичной обмотке также появится нагрузочный ток. Таким образом, электрическая энергия, трансформируясь, передается из первичной сети во вторичную при напряжении, на которое рассчитан приемник энергии, включенный во вторичную сеть.
   
  В целях улучшения магнитной связи между первичной и вторичной обмотками их помещают на стальной магнитопровод. Обмотки изолируют как друг от друга, так и от магнитопровода. Обмотка более высокого напряжения называется обмоткой высшего напряжения (ВН), а обмотка более низкого напряжения - обмоткой низшего напряжения (НН). Обмотка, включенная в сеть источника электрической энергии, называется первичной; обмотка, от которой энергия подается к приемнику, - вторичной.
   
  Обычно напряжения первичной и вторичной обмоток неодинаковы. Если первичное напряжение меньше вторичного, трансформатор называется повышающим, если больше вторичного - понижающим. Любойтрансформатор может быть использован и как повышающий, и как понижающий. Повышающиетрансформаторы применяют для передачи электроэнергии на большие расстояния, а понижающие - для ее распределения между потребителями.
   
  В трехобмоточных трансформаторах на магнитопровод помещают три изолированные друг от друга обмотки. Такой трансформатор, питаемый со стороны одной из обмоток, дает возможность получать два различных напряжения и снабжать электрической энергией две различные группы приемников. Кроме обмоток высшего и низшего напряжения трехобмоточный трансформатор имеет обмотку среднего напряжения (СН).
   
  Обмоткам трансформатора придают преимущественно цилиндрическую форму, выполняя их при малых токах из круглого медного изолированного провода, а при больших токах - из медных шин прямоугольного сечения 
   
  Ближе к магнитопроводу располагают обмотку низшего напряжения, так как ее легче изо¬лировать от него, чем обмотку высшего напряжения. 
   
  Обмотку низшего напряжения изолируют от стержня прослойкой из какого-либо изолировочного материала. Такую же изолирующую прокладку помещают между обмотками высшего и низшего напряжения.
   
  При цилиндрических обмотках поперечному сечению стержня магнитопровода желательно придать круглую форму, чтобы в площади, охватываемой обмотками, не оставалось немагнитных промежутков. Чем меньше немагнитные промежутки, тем меньше длина витков обмоток, а следовательно, и масса меди при заданной площади сечения стального стержня.
   
  Однако стержни круглого сечения изготовлять сложно. Магнитопровод набирают из тонких стальных листов, и для получения стержня круглого сечения понадобилось бы большое число стальных листов различной ширины, а это потребовало бы изготовления множества штампов. Поэтому втрансформаторах большой мощности стержень имеет ступенчатое поперечное сечение с числом ступеней не более 15-17. Количество ступеней сечения стержня определяется числом углов в одной четверти круга. Ярмо магнитопровода, т.е. та его часть, которая соединяет стержни, имеет также ступенчатое сечение.
   
  Для лучшего охлаждения в магнитопроводах, а также в обмотках мощных трансформаторов устраивают вентиляционные каналы в плоскостях, параллельных и перпендикулярных плоскости стальных листов.
   
  В трансформаторах малой мощности площадь сечения провода мала и выполнение обмоток упрощается. Магнитопроводы таких трансформаторов имеют прямоугольное сечение.

  Потери в трансформаторах

  Степень потерь (и снижения КПД) в трансформаторе зависит, главным образом, от качества, конструкции и материала «трансформаторного железа». Потери в трансформаторе, где «железо» монолитное больше, чем в трансформаторе, где оно составлено из многих секций (так как в этом случае уменьшается количество вихревых токов).

  Номинальные данные трансформатора

  Полезная мощность, на которую рассчитан трансформатор по условиям нагревания, т. е. мощность его вторичной обмотки при полной (номинальной) нагрузке называется номинальной мощностьютрансформатора. Эта мощность выражается в единицах полной мощности — в вольтамперах (ВА) или киловольт-амперах (кВА). В ваттах или киловаттах выражается активная мощность трансформатора, т.е. та мощность, которая может быть преобразована из электрической в механическую, тепловую, химическую, световую и т.д.
   
  Сечения проводов обмоток и всех частей трансформатора, так же как и любого электротехнического аппарата или электрической машины, определяются не активной составляющей тока или активной мощностью, а полным током, протекающим по проводнику и, следовательно, полной мощностью. Все прочие величины, характеризующие работу трансформатора в условиях, на которые он рассчитан, также называются номинальными.
   
  Каждый трансформатор снабжен щитком из материала, не подверженного атмосферным влияниям. Щиток прикреплен к баку трансформатора на видном месте и содержит его номинальные данные, которые нанесены травлением, гравировкой, выбиванием или другим способом, обеспечивающим долговечность знаков. На щитке трансформатора указаны следующие данные:

  Марка завода-изготовителя.

  Год выпуска.

  Заводской номер.

  Обозначение типа.

  Номер стандарта, которому соответствует изготовленный трансформатор.

  Номинальная мощность (кВА). (Для трехобмоточных трансформаторов указывают мощность каждой    обмотки).

  Номинальные напряжения и напряжения ответвлений обмоток (В или кВ).

  Номинальные токи каждой обмотки (А).

  Число фаз.

  Частота тока (Гц).

  Схема и группа соединения обмоток трансформатора.

  Напряжение короткого замыкания (%).

  Род установки (внутренняя или наружная).

  Способ охлаждения.

  Полная масса трансформатора (кг или т).

  Масса масла (кг или т).

  Масса активной части (кг или т).

  Положения переключателя, обозначенные на его приводе.

  Для трансформатора с искусственным воздушным охлаждением дополнительно указана мощность его при отключенном охлаждении. Заводской номер трансформатора выбит также на баке под щитком, на крышке около ввода ВН фазы А и на левом конце верхней полки ярмовой балки магнитопровода.
   
  Условное обозначение трансформатора состоит из буквенной и цифровой частей. Буквы означают следующее: Т - трехфазный трансформатор, О - однофазный, М - естественное масляное охлаждение, Д - масляное охлаждение с дутьем (искусственное воздушное и с естественной циркуляцией масла), Ц - масляное охлаждение с принудительной циркуляцией масла через водяной охладитель, ДЦ - масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла, Г - грозоупорный трансформатор, Н в конце обозначения -трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой, Н на втором месте - заполненный негорючим жидким диэлектриком, Т на третьем месте - трехобмоточный трансформатор.

  Что такое КТП , определение КТП(комплектная трансформаторная подстанция), какие бывают КТП.

  Комплектные трансформаторные подстанции (КТП)  используются для снижения напряжения при передаче тока с высоковольтной линии в бытовые сети(потребителям). Такие подстанции дают возможность принимать электроэнергию трёхфазного тока переменной частоты в 50 Гц и величиной напряжения в 6 кВ или 10 кВ для последующего его преобразования в электрическую энергию напряжением, эквивалентным 0, 4 кВ (380 В). В небольших по размерам населённых пунктах или на промышленных предприятиях, в областях с умеренным климатом в диапазоне температур от -45°С +40°С, для питания электроэнергией объектов размещаются КТП различного уровня мощности.

  КТП состоит:

  устройство ввода со стороны высшего напряжения (УВН); силовой трансформатор; распределительное устройство со стороны низшего напряжения (РУНН).

  Еще в устройство КТП входят воздушные или кабельные высоковольтные линии ввода, а также кабельные или воздушно-кабельные линии вывода. На отходящих линиях непременно крепятся автоматические выключатели или рубильники с предохранителями. Актуальной частью является высоковольтный разъединитель,как правило РЛНД, но он необходим только в случае присоединения КТП к воздушной высоковольтной линии.

  Одним из звеньев оборудования КТП являются устройства для защиты подстанции от перегрузок в сети и коротких замыканий. Для того, чтобы перепад напряжения не вывел КТП из строя, в ее комплект включены так называемые розрядники или ограничители перенапряжения. Также в КТП возможна установка автоматического блока освещения, оборудованного фотоэлементами для координирования мощности внешнего освещения. Система вентиляции у шкафа КТП изнутри носит естественный характер. В последнее время распространение таких подстанций заметно увеличилась и всё благодаря тому, чтоКТП стали использоваться для работы со специальными нагрузками.

  КТП бывают следующих видов:

  Однотрансформаторные мачтовые подстанции КТПМ или однотрансформаторные подстанции столбового типа (КТПС), устанавливаемые на улице, мощность которых от 25 до 250 кВа. КТПМразмещают в областях с умеренным климатом для обслуживания компактных промышленных или частных объектов. КТПМ присоединяется к воздушной силовой линии при помощи разъединителя. Шкаф РУНН и остальные устройства КТПМ обязательно размещаются согласно определенной стандартной схеме. Разъединитель, разрядники и предохранители – обязательные составляющиеКТПМ.

  Тупиковые и проходные (киосковые) КТП  мощностью от 25 кВа до 1000 кВа.  Предназначены для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, отдельных населенных пунктов и небольших промышленных объектов в районах с умеренным климатом (от -45ºС до +40ºС).

  Промышленные-внутрицеховые КТП  мощностью от 630 до  2500 кВа,с масляными (ТМЗ) или сухими трансформаторами.

  КТП для термообработки грунта или бетона КТПТО или КТПОБ ускоряет процесс его твердения, а наличие автоматического регулирования температуры сокращает расход энергии.

  Корпус таких подстанций изготавливается сборно-сварочным способом из металла. Внутреннее наполнение подстанции находится в прямой зависимости от ее прямого назначения и пожеланий потребителя.

  Структура условного обозначения

  A-КТП-B/C/D, пример 2КТП-630/10/0,4

  A - число применяемых трансформаторов
       (для однотрансформаторных КТП не указывается; 2 - для двухтрансформаторных КТП);
  К - комплектная;
  Т - трансформаторная;
  П - подстанция;
  B - мощность силового трансформатора, кВА;
  C - класс напряжения трансформатора, кВ;
  D - номинальное напряжение на стороне НН, кВ;

  Условия эксплуатации

  Высота над уровнем моря не более 1000м; Температура окружающего воздуха от -45°С до +40°С;

  Окружающая среда невзрывоопасная, пожаробезопасная, не содержащая токопроводящей пыли, химически активного газа.

  КТП не предназначены для работы в условиях резких толчков, ударов, сильной тряски, а также на подвижных установках и в шахтах 

   

  Первое число, стоящее после буквенного обозначения трансформатора, показывает номинальную мощность (кВА), второе число - номинальное напряжение обмотки ВН (кВ). Так, тип ТМ 6300/35 означаеттрехфазный двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением мощностью 6300 кВА и напряжением обмотки ВН 35 кВ.

   

  КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИСПОЛНЕНИЯ И КАТЕГОРИИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
  Первая цифра кода: климатическое исполнение электрооборудования		Вторая цифра кода: категория размещения электрооборудования
  У…	С умеренным климатом. Средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха равна или ниже +40 градусов С, средняя из ежегодных абсолютных минимумом температура выше -45 градусов С. Диапазон рабочих температур при эксплуатации 45…+40 С.	1…	Для работы на открытом воздухе.
  ХЛ…           УХЛ…	С холодным климатом. Средняя из ежегодных абсолютных минимумов температура ниже -45*С. Диапазон рабочих температур при эксплуатации  60*…+4-*С   С умеренным и холодным климатом. Диапазон рабочих температур при эксплуатации  60…+40*С	2…	Для работы в помещениях, где колебания влажности воздуха не очень отличаются от колебаний на открытом воздухе, например: в палатках, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в кожухах комплектных устройств категории 1 или под навесом (отсутствует прямое действие солнечной радиации и атмосферных осадков на изделие).
  ТВ…	С влажным тропическим климатом. Сочетание температуры, равной или выше 80% наблюдается 12 и более часов в сутки за непрерывный период более 2 месяцев (концентрация хлоридов – менее 0,3мг/м2хсут., сернистого газа - 20-250 мг/м2хсут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации +1…+40*С.	3…	Для работы в закрытых помещениях с природной вентиляцией, без искусственного регулирования климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха, а также действие песка и пыли значительно меньше, чем снаружи, например: в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях  (значительное уменьшение действия солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков, отсутствие росы).
  ТВ…	С сухим тропическим климатом. Средняя из ежегодных абсолютных максимумов температура воздуха выше …-40*С (концентрация хлоридов - не менее 0,3мг/м2хсут., сернистого газа -20-250 мг/м2хсут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации - 10…+50*С.	4…	Для работы в помещениях с искусственно регулируемым микроклиматом, например: в закрытых обогреваемых и вентили-руемых производственных и других, в том числе подземных, помещениях с хорошей вентиляцией (отсутствие прямого действия атмосферных осадков, ветра, а также песка и пыли внешнего воздуха).
  О…	Общеклиматическое исполнение. Для макроклиматических районов на суше, кроме района с очень холодным климатом (концентрация хлоридов - 0,3мг/м2хсут., сернистого газа - 20-250мг/м2хсут). Диапазон рабочих температур при эксплуатации - 60…+50*С.	5…	Для работы в помещениях с повышенной влажностью.
  В…	Всеклиматическое исполнение. Для макроклиматических районов на суше и на море, кроме района с очень холодным климатом концентрация хлоридов - 0,3- 300мг/м2хсут., сернистого газа - не более 250мг/м2хсут.). Диапазон рабочих температур при эксплуатации - 60…+50*С.

   

  Степень  защиты IP

  Материал подогтовлен на основании ГОСТ 14254-96
  "Изделия электротехнические. Оболочки. Степени защиты. Обозначения. Методы испытаний"

   

  IP	X	X
  Первая цифра кода: степень защиты персонала от соприкосновения с находящимися под напряжением частями и от соприкосновения с движущимися частями, расположенными внутри оболочки, а также степень защиты изделия от попадания внутрь твердых посторонних тел.   0 . . . Защита отсутствует. 1 . . . Защита от проникновения внутрь оболочки к токоведущим и движущим частям большого участка поверхности человеческого тела и защита от проникновения под оболочку твердых тел размером свыше 50 мм. 2 . . . Защита от проникновения внутрь оболочки к токоведущим и движущимся частям пальцев или предметов длиной более 80 мм и от проникновения твердых тел размером свыше 12 мм. 3 . . . Защита от проникновения внутрь оболочки к токоведущим движущимся частям инструментов, проволоки и т.д. диаметром или толщиной более 2,5 мм и от проникновения твердых тел размером более 2,5 мм. 4 . . . Защита от проникновения внутрь оболочки к токоведущим и движущимся частям проволоки и других предметов толщиной более 1 мм, и от проникновения твердых тел размером более 1 мм. 5 . . . Полная защита персонала от случайного соприкосновения с токоведущими движущимися частями, находящимися под оболочкой; прикосновение пыли внутрь не предотвращено полностью, однако пыль не может проникать в количестве достаточном для нарушения работы изделия. 6 . . . Полная защита персонала от случайного соприкосновения с токоведущими и движущимися частями и полная защита от проникновения пыли.		Вторая цифра кода: категория размещения элек- трооборудования:           0 . . . Защита отсутствует. 1 . . . Защита от капель воды. Капли воды, вертикально падающие на оболочку, не должны оказывать вредное воздействие на изделие. 2 . . . Защита от капель воды, падающих на оболочку при наклоне 15°. Капли не должны оказывать вредное воздействие на изделие. 3 . . . Защита от дождя. Дождь, падающий на оболочку под углом 60° от вертикали, не должен оказывать вредного действия на изделие, находящееся под оболочкой. 4 . . . Защита от брызг падающих под любым углом. Брызги не должны оказывать вредного воздействия на изделие находящееся под оболочкой. 5 . . . Защита от водяных струй. Струя воды, которая выбрасывается в любом направлении на оболочку, не должна оказывать вредного действия на изделие. 6 . . . Защита от воздействий, характерных для палубы корабля (включая палубное водонепроницаемое оборудование). 7 . . . Защита при погружении в воду. Вода не должна проникать в оболочку, погруженную в воду, при определенных условиях давления и времени в количестве, достаточном для повреждения изделия. 8 . . . Защита при длительном погружении в воду. Изделия пригодны для длительного погружения в воду при условиях, установленных изготовителем.