3 Выбор типа и исполнения трансформаторов

3.1 Выбор силовых трансформаторов

Трансформаторы относятся к основному оборудованию ПС, являются главной нагрузкой, а потому правильное определение электрических нагру­зок является основой рационального построения и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий.

Выбор трансформаторов заключается в определении их числа, типа и основных парамет­ров, к которым относятся номинальные мощность; напря­жение; напряжение короткого замыкания (КЗ); ток холостого хода; потери ХХ и КЗ. Определение типа и мощности трансформаторов необхо­димо про­вести на основе технико-экономических расчетов. В расчёте необходимо определить категорию электроприёмников, к которой будет подводиться на­пряжение от подстанции.

ГПП-15-1 осуществляет электроснабжение приемников первой и вто­рой категории:

- электроприёмники первой категории не допускают перерыва в элек­троснабжении, так как это может повлечь за собой опасность для жизни лю­дей, повреждение оборудования, нарушение технологического процесса. Та­ким приёмникам необходимо наличие на ПС не менее двух трансформато­ров;

- электроприёмники второй категории допускают нарушение электро­снабжения на время, необходимое для включения резервного питания де­журным персоналом или выездной бригадой. Длительный простой также приводит к значительным экономическим потерям.

На данном объекте применяется силовые трансформаторы типов ТРДЦН – 63000/110/10,5/10,5 (2Т) и ТРДН – 63000/110/10,5/10,5 (1Т):

Т – трехфазный;

Р – расщепленная обмотка НН;

ДЦ – охлаждение масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла;

Н – с регулировкой напряжения под нагрузкой;

Д – охлаждение с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла.

Мощность силовых трансформаторов по стороне ВН 63000ква.

Мощность обмоток НН 31500ква.

Схема и группа соединения обмоток:

Y/∆ - ∆ - 11 – 11

Напряжение и токи зависят от положения переключателя.

Для среднего положения:

U_вн = 115кв I_вн = 316 А

U_нн = 10,5кв I_нн = 1732 А

Класс напряжения изоляции вводов и обмотки ВН-110кв, вывода нейтрали обмотки ВН-35кв, обмотки НН-10кв.

Активная часть (сердечник с обмотками) помещена в бак, заполненный трансформаторным маслом, необходимым для обеспечения изоляции и охлаждения обмоток. Так как масло в зависимости от температуры меняет свой объем, то на трансформаторе для поддержания нормального уровня масла предусмотрен расширитель. Чтобы не создавалось при изменении уровня масла избыточное давление и вакуум в трансформаторе, расширитель сообщается с воздухом через дыхательный патрон. Отсеки расширителя соединяются с баком трансформатора и камерой переключающего устройства РПН через газовые реле.

Расширитель имеет два стрелочных указателя уровня масла: для отсека бака трансформатора и для отсека бака РПН, на указателях нанесены отметки: +40, +15, -45^ос. Уровень масла в отсеках расширителя должен находиться на отметке, соответствующей температуре масла трансформатора в данный момент.

Трансформаторы оборудованы на стороне 110кв устройством регулирования напряжения под нагрузкой типа РСЧ – Ш – 400 с моторным приводом МЗ - 2, управление приводом осуществляется при помощи ключа управления на приводе, а также дистанционно при помощи ключа управления на панели ГЩУ. Переключатель имеет 19 положений. Регулирование напряжения обмотки ВН производится в пределах ±16% относительно номинального (10-я ступень) ступенями по 1,778%.

Таблица 1 - Ступени регулирования напряжения.

Положение указа­теля переключателя	Напряжение об­мотки ВН (кв)	Напряжение об­мотки НН (кв)
1	133,4
2	131,355
3	129,311
4	127,226
5	125,221
6	123,177
7	121,132
8	119,007
9	117,042
10	115	10,5
11	112,955
12	110,911
13	108,899
14	106,821
15	104,777
16	102,732
17	100,687
18	98,642
19	96,6

Переключающее устройство помещается в баке трансформатора. Контактор регулирующего устройства находится в камере, заполненной трансформаторным маслом, не сообщающимся с маслом трансформатора. Уровень масла в баке трансформатора должен быть выше уровня в баке РПН.

Для подключения обмоток 110кв к питающей линии на трансформаторе типа ТРДЦН установлены ввода типа ГМТБ-45-110/630 – герметичный ввод с бумажно-масляной изоляцией для трансформаторов, усиленный, допускающий установку под углом 0-45^о к вертикали, на напряжение 110кв, номинальный ток 630А. Конструкция вводов герметичная.

На трансформаторе типа ТРДН установлены вводы типа ЕТА П-126/800/550/265 – высоковольтный ввод с бумажно-масляной изоляцией для трансформаторов, наибольшее рабочее напряжение 126кв, номинальный ток 800А, величина импульсного испытательного напряжения 550кв, величина одноминутного испытательного напряжения 265кв. Верхняя часть изоляции (до втулки) закрыта фарфоровой покрышкой и заполнена специальной мастикой, нижняя часть заполняется маслом трансформатора. При эксплуатации такие вводы нуждаются только в периодической чистке верхней фарфоровой покрышки и оценке состояния изоляции по результатам испытаний.

Вводы на стороне ВН снабжены встроенными трансформаторами тока, одновитковой первичной обмоткой которых является токоведущий проводник самого ввода. На нижнюю часть ввода насажен кольцевой магнитопровод с намотанной на него вторичной обмоткой, имеющей ответвления для получения нескольких коэффициентов трансформации. Используемый коэффициент трансформаторов тока на трансформаторах ГПП-15-1 600/5.

Для отвода тепловых потерь трансформатор типа ТРДЦН оборудован циркуляционно-дутьевой системой охлаждения ДЦ, которая состоит из отдельных охлаждающих устройств, навешиваемых на бак трансформатора.

Охлаждающее устройство состоит из:

• Охладителя;

• Термосифонного фильтра;

• Вентиляторов с электродвигателями;

• Электронасоса для принудительной циркуляции.

Охладитель является основной частью охлаждающего устройства, теплоотдающая поверхность его состоит из набора ребристых трубок, которые заделаны в трубные доски.

Термосифонный фильтр предназначен для регенерации и очистки масла. Масло, поступающее в фильтр, проходит через слой силикагеля, очищается и поступает в бак трансформатора.

Управление работой охлаждающих устройств, т.е. Электронасосами и электродвигателями вентиляторов, производится при помощи специального шкафа автоматики ШАОТ (шкаф автоматического охлаждения трансформатора).

Каждый из охладителей может вводиться в работу как местным управлением, так и автоматически.

При работе в автоматическом режиме каждый из охладителей имеет определенное значение:

Охладитель №1 - резервный охладитель, включающийся при достижении температуры масла +75^ос и отключающийся при снижении температуры до + 65° С, а также при аварийном отключении любого из двух других охладителей при работе в автоматическом режиме.

Охладитель № 2 и 3 - рабочие охладители, включаются при включении трансформатора на холостой ход.

В нормальном режиме все автоматы в ШАОТ (ВП-1, ВП-2, В1, В2, В3, В5, В6, В7) – должны быть включены, ключи – ВУ-1, ВУ-2, ВУ-3 в положении II (автоматическое).

Для вывода одного из охладителей из работы необходимо поставить ключ ВУ в нейтральное положение, отключить соответствующие автоматы и вывесить необходимые плакаты.

Система охлаждения трансформатора типа ТРДН состоит из 8 радиаторов, на каждом из которых установлено по два вентилятора. Включение двигателей вентиляторов производится автоматически из шкафа автоматического управления при достижении температуры верхних слоев масла +55⁰С, а отключение при снижении температуры верхних слоев масла +50⁰С.

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электроэнергии напряжением 110кв на напряжение 10кв.