Масляные силовые трансформаторы предназначены для преобразования электрической энергии в сетях трёхфазного переменного тока напряжением 6 или 10 кВ на стороне высокого напряжения и 0,4 кВ на стороне низкого напряжения при частоте 50 Гц. Трансформаторы применяются в составе комплектных трансформаторных подстанций (КТП) киоскового, контейнерного и блочного типов, а также в составе распределительных устройств промышленных предприятий и объектов инфраструктуры.
Конструктивные особенности
Масляные трансформаторы изготавливаются в двух основных исполнениях:
Трансформаторы серии ТМ (трансформатор масляный):
- система охлаждения — естественная циркуляция масла и воздуха (тип охлаждения М);
- наличие расширителя для компенсации изменения объёма масла при колебаниях температуры;
- установка термосифонных фильтров для регенерации масла в процессе эксплуатации;
- магнитопровод собран из холоднокатаной электротехнической стали марки 3404–3424 с ориентированной текстурой;
- обмотки — медные или алюминиевые (в зависимости от исполнения), изолированные кабельной бумагой, пропитанной маслом.
Трансформаторы серии ТМГ (трансформатор масляный герметичный):
- полная герметизация масляного контура без применения расширителя;
- компенсация температурных деформаций осуществляется за счёт гофрированных стенок бака или установки гофробака;
- исключение контакта масла с атмосферным воздухом предотвращает увлажнение и окисление изоляции;
- увеличенный межремонтный период эксплуатации по сравнению с трансформаторами серии ТМ;
- возможность установки в условиях повышенной влажности и запылённости.
Технические характеристики
|
Параметр
|
Значение
|
|---|---|
|
Номинальная мощность
|
25–6300 кВА
|
|
Номинальное напряжение ВН
|
6 кВ или 10 кВ
|
|
Номинальное напряжение НН
|
0,4 кВ
|
|
Частота сети
|
50 Гц
|
|
Схема и группа соединения обмоток
|
У/Ун-0 или У/Δ-11
|
|
Климатическое исполнение
|
У1 или УХЛ1 по ГОСТ 15150-69
|
|
Степень защиты
|
не ниже IP00 (для установки в закрытых отсеках КТП)
|
|
Высота установки над уровнем моря
|
до 1000 м
|
|
Режим нейтрали НН
|
глухозаземлённая
|
Режимы охлаждения
- М (естественное масляное) — охлаждение осуществляется за счёт естественной конвекции масла внутри бака и воздуха снаружи. Применяется для трансформаторов мощностью до 1600 кВА.
- Д (масляное с дутьём) — принудительная циркуляция воздуха с помощью вентиляторов, установленных на радиаторах. Применяется для трансформаторов мощностью свыше 1600 кВА.
- ДЦ (масляное с дутьём и принудительной циркуляцией масла) — применяется для трансформаторов мощностью свыше 4000 кВА с установкой масляного насоса и вентиляторов.
Типоразмерный ряд (стандартные мощности)
|
Тип трансформатора
|
Мощность, кВА
|
Напряжение ВН, кВ
|
Напряжение НН, кВ
|
Потери холостого хода, кВт
|
Потери короткого замыкания, кВт
|
Напряжение КЗ, %
|
|---|---|---|---|---|---|---|
|
ТМ(Г)-25/10
|
25
|
10
|
0,4
|
0,13
|
0,60
|
4,5
|
|
ТМ(Г)-40/10
|
40
|
10
|
0,4
|
0,16
|
0,85
|
4,5
|
|
ТМ(Г)-63/10
|
63
|
10
|
0,4
|
0,22
|
1,23
|
4,5
|
|
ТМ(Г)-100/10
|
100
|
10
|
0,4
|
0,30
|
1,77
|
4,5
|
|
ТМ(Г)-160/10
|
160
|
10
|
0,4
|
0,41
|
2,65
|
4,5
|
|
ТМ(Г)-250/10
|
250
|
10
|
0,4
|
0,56
|
3,70
|
4,5
|
|
ТМ(Г)-400/10
|
400
|
10
|
0,4
|
0,78
|
5,50
|
4,5
|
|
ТМ(Г)-630/10
|
630
|
10
|
0,4
|
1,05
|
7,60
|
5,5
|
|
ТМ(Г)-1000/10
|
1000
|
10
|
0,4
|
1,45
|
10,5
|
5,5
|
|
ТМ(Г)-1600/10
|
1600
|
10
|
0,4
|
2,10
|
14,5
|
6,0
|
|
ТМ(Г)-2500/10
|
2500
|
10
|
0,4
|
2,90
|
19,5
|
6,0
|
|
ТМ(Г)-4000/10
|
4000
|
10
|
0,4
|
4,00
|
28,0
|
6,0
|
|
ТМ(Г)-6300/10
|
6300
|
10
|
0,4
|
5,80
|
41,0
|
6,5
|
Примечание: потери холостого хода и короткого замыкания приведены для трансформаторов с медными обмотками. Для исполнения с алюминиевыми обмотками потери короткого замыкания могут быть выше на 15–20 %. Точные значения габаритных размеров, массы и параметров для конкретных исполнений указываются в паспорте изделия.
Условия эксплуатации
Допустимые условия эксплуатации масляных трансформаторов:
- температура окружающей среды: от –60 °С до +40 °С (климатическое исполнение УХЛ1);
- относительная влажность: до 80 % при +25 °С;
- высота установки над уровнем моря: до 1000 м;
- окружающая среда: без агрессивных газов и паров, вызывающих коррозию металлических частей.
Эксплуатация трансформаторов допускается при наличии вибрации, соответствующей требованиям ГОСТ 27471-87.
Требования к монтажу и обслуживанию
- установка трансформатора должна выполняться на горизонтальной площадке с уклоном не более 1,5°;
- для трансформаторов мощностью свыше 250 кВА требуется устройство маслоприёмника или маслосборного лотка объёмом не менее объёма масла в баке;
- минимальное расстояние до горючих строительных конструкций — 1,0 м для трансформаторов до 400 кВА, 2,0 м для мощности свыше 400 кВА (при отсутствии противопожарных перегородок);
- периодичность отбора проб масла для анализа — не реже одного раза в 12 месяцев;
- контроль уровня масла в расширителе (для серии ТМ) — ежемесячно;
- измерение сопротивления изоляции обмоток — не реже одного раза в 3 года.
Область применения
Масляные трансформаторы применяются:
- в составе киосковых и контейнерных трансформаторных подстанций наружной установки;
- в распределительных пунктах промышленных предприятий;
- для электроснабжения сельскохозяйственных объектов и удалённых населённых пунктов;
- в системах резервного электроснабжения при наличии условий для размещения маслосборных устройств;
- на объектах, где допустимо применение оборудования с горючей жидкостью в соответствии с требованиями пожарной безопасности.
Преимущества масляных трансформаторов
- высокая перегрузочная способность — допускается кратковременная перегрузка до 130 % номинальной мощности при условии соблюдения температурных ограничений;
- эффективное охлаждение обмоток за счёт высокой теплоёмкости трансформаторного масла;
- проверенная надёжность и ремонтопригодность — конструкция отработана десятилетиями эксплуатации;
- возможность восстановления характеристик изоляции путём замены или регенерации масла;
- более низкая стоимость по сравнению с сухими трансформаторами аналогичной мощности.
Нормативное соответствие
Масляные силовые трансформаторы изготавливаются в соответствии с требованиями:
- ГОСТ 11677-2015 «Трансформаторы силовые масляные и сухие общего назначения»;
- ГОСТ 12.2.007.14-77 «Средства защиты от поражения электрическим током»;
- ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов»;
- ПУЭ, седьмое издание, глава 1.8 «Трансформаторные подстанции»;
- СП 4.13130.2013 «Системы противопожарной защиты» (требования к размещению маслонаполненного оборудования).
Каждый трансформатор проходит приёмосдаточные испытания в объёме, установленном программой и методикой, включая:
- испытание напряжением промышленной частоты;
- измерение потерь холостого хода и короткого замыкания;
- проверку коэффициента трансформации и группы соединения обмоток;
- измерение сопротивления изоляции;
- анализ трансформаторного масла (тангенс угла диэлектрических потерь, пробивное напряжение, кислотное число).
По результатам испытаний трансформатор сопровождается паспортом, сертификатом соответствия и протоколом заводских испытаний.
