35. Нормальные режимы работы трансформаторов. Автотрансформаторный режим.

Преобразование напряжения из одного значения в другое осуществляют трансформаторами и автотрансформаторами¹. Параметры номинального режима работы трансформаторов (напряжения, токи, частота и т.д.) указываются на заводском щитке каждого из них. При номинальных параметрах трансформаторы могут работать неограниченно долго, если условия охлаждающей среды соответствуют номинальным. Такими номинальными условиями окружающей среды являются: естественно изменяющаяся температура охлаждающего воздуха не более 40 °С и не менее -45 ° С при масляно-воздушном охлаждении;

температура охлаждающей воды у входа в охладитель не более 25 ⁰С при масляно-водяном охлаждении;

среднесуточная температура воздуха не более 30 °С. Если температура воздуха или воды превышает соответственно 40 или 25 °С, то нормы нагрева должны снижаться на столько градусов, на сколько градусов температура воздуха или воды превышает 40 и 25 °С соответственно. Режим работы. Для автотрансформатора характерны три рабочих режима: автотрансформаторный, трансформаторный и комбинированный. В автотрансформаторном режиме ВН→СН (рис. 1.4, а) автотрансформатор может передавать полную номинальную мощность, хотя его обмотки и сердечник рассчитаны и фактически будут загружены типовой мощностью, при этом токи в обмотках равны. В трансформаторном режиме ВН→ НН (рис. 1.4, б) возможна передача только типовой мощности. Линейные номинальные токи равны. Комбинированный режим представляет наибольший интерес. Распределение токов при передаче номинальной мощности из сети в сеть СН и одновременно НН показано на рис. 1.4, в. Если передаваемая мощность распределяется поровну между обмотками СН и НН, то линейные токи равны.

36. Допустимые нагрузки и перегрузки трансформаторов (по току, по нагрузочной способности, 1%-ные перегрузки).

Оптимальным для трансформатора должен быть такой режим работы, при котором износ его изоляции был бы близок к расчетному. Наилучшее использование изоляции трансформаторов достигается загрузкой их в соответствии с так называемой нагрузочной способностью, при этом предусматриваются кратковременные режимы работы с перегрузкой. Согласно ПТЭ допустима длительная перегрузка масляных трансформаторов по току на 5 %, если напряжение обмоток не выше номинального, при этом для обмоток с ответвлениями нагрузка не должна превышать 1,05 номинального тока ответвления. Однако в ряде случаев такой безоговорочно допустимой перегрузки для полного использования изоляции трансформатора оказывается недостаточно. Тогда продолжительность и значения перегрузок трансформаторов мощностью до 100 MB-А, находят по графикам нагрузочной способности в зависимости от суточного графика нагрузки, эквивалентной температуры охлаждающей среды и постоянной времени трансформатора, или по нагрузочной способности.В эксплуатационной практике нередки случаи, когда при наступлении перегрузки у оперативного персонала отсутствует по той или иной причине суточный график нагрузки в таких случаях рекомендуется пользоваться данными таблиц. Согласно этим таблицам систематические перегрузки, допустимые вслед за нагрузкой ниже номинальной устанавливаются в зависимости от превышения температуры верхних слоев масла над температурой охлаждающей среды, которое определяется не позднее начала наступления перегрузки. Помимо систематических перегрузок в зимние месяцы года допускаются 1 %-ные перегрузки трансформаторов на каждый процент недогрузки летом, но не более чем на 15 %. Это правило применяется в том случае, когда максимум летнего графика нагрузки не превышал номинальной мощности трансформатора. Оба вида перегрузок (по нагрузочной способности и 1 %-ному правилу) могут применяться одновременно при условии, если суммарная нагрузка не превышает 150 % номинальной мощности трансформатора. При авариях, например при выходе из работы одного из параллельно работающих трансформаторов и отсутствии резерва, разрешается аварийная перегрузка оставшихся в работе трансформаторов независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды. По сравнению с номинальным износом изоляции аварийные перегрузки повышают износ изоляции.

37.Условия включения трансформаторов в работу после ремонта. Процесс установки нагрузки трансформатора в зависимости от температуры. Если трансформатор находился в ремонте, то обращается внимание на чистоту рабочих мест, отсутствие закороток, защитных заземлений на трансформаторе и его оборудовании. Необходимо также получение согласия ремонтного персонала на включения трансформатора. Включение трансформаторов в сеть производят, как правило, со стороны питания, т.е. со стороны ВН. Включение часто сопровождается броском тока намагничивания, что можно заметить по отклонению стрелки амперметра. Максимальный ток намагничивания превышает номинальный ток в несколько раз. Однако эти броски тока не опасны для трансформатора, так как его обмотки рассчитаны на прохождение токов короткого замыкания, значения которых больше максимально возможных токов намагничивания, имеющих затухающий характер. Дифференциальная защита трансформатора обычно отстраивается от тока намагничивания при первом опробовании трансформатора напряжением, что устраняет ложное срабатывание ее при всех последующих включениях. После включения трансформатора в работу нагрузка на нем устанавливается в зависимости от общей нагрузки на шинах подстанции, при этом не исключено включение сразу под номинальную нагрузку. Трансформаторы с охлаждением М и Д разрешается включать под номинальную нагрузку при температуре масла не ниже —40 °С, а трансформаторы с охлаждением ДЦ - не ниже -25 °С. Если температура верхних слоев масла окажется ниже указанной, ее следует поднять включением трансформатора только на холостой ход или под нагрузку, не превышающую 40-50 % номинальной. В аварийных ситуациях этих ограничений не придерживаются, и трансформаторы включают под номинальную нагрузку при любой температуре. Возникающий при этом значительный перепад температур между маслом и обмотками из-за высокой вязкости холодного масла не приводит к повреждению трансформатора, однако износ изоляции обмоток ускоряется. Повышение вязкости масла в зимнее время года учитывается при вклю­чении в работу не только самого трансформатора, но и его охлаждающих устройств.