5.6 Типы трансформаторов и их параметры

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трёхфазные трансформаторы, так как потери в них на 12% ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20% меньше, чем в группе трёх однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности. Предельная единичная мощность трансформаторов ограничивается массой, размерами, условиями транспортировки. По количеству обмоток различного напряжения трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трёхобмоточные.

К основным параметрам трансформатора относятся номинальные U,S,I,напряжение КЗ, ток ХХ, потери ХХ и КЗ.

Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов. Обмотки имеют обычно схемы соединения “звезда”, “треугольник” и “звезда с нейтралью”. В трёхфазном трансформаторе применением различных способов соединений обмоток можно образовать 12 различных групп соединений, причём при схемах соединения обмоток “звезда-звезда” мы можем получить любую чётную группу (2,4,6,8,10,0), а при схеме “звезда-треугольник” – любую нечётную группу (1,3,5,7,9,11).

Элементы конструкции силовых трансформаторов. Трансфоматоры высокого напряжения представляют собой сложное устройство, состоящее из большого числа конструктивных элементов, основными из которых являются магнитопровод, обмотки, изоляция, выводы, бак, охлаждающее устройство, механизм регулирования напряжения, измерительные устройства, тележка.

Система охлаждения трансформаторов. При работе трансформатора происходит нагрев обмоток и магнитопровода за счёт потерь энергии в них. Предельный нагрев частей трансформатора ограничивается изоляцией, срок службы которой зависит от температуры нагрева. Чем больше мощность трансформатора, тем интенсивнее должна быть система охлаждения. Естественное воздушное осуществляется путём естественной конвекции воздуха (“сухие” трансформаторы). Естественное маслянное охлаждение выполняется для трансформаторов мощностью до 16000 кВА включительно. Тепло передаётся окружающему маслу, которое, циркулируя по баку и радиаторным трубам, передаёт его окружающему воздуху. Масляное охлаждение с дутьём и естест-венной циркуляцией масла (Д). Применяется для мощных трансформаторов. В этом случае в навесных охладителях из радиаторных труб помещаются вентляторы. Вентилятор засасывает воздух снизу и обдувает нагретую верхнюю часть труб. Пуск и остановка вентиляторов могут осуществляться автоматически в зависимости от нагрузки и температуры нагрева масла. Масляное охлаждение с дутьём и принудительной циркуляцией масла через воздушные охладители (ДЦ). Применяется в трансформаторах 63000 кВА и более. Масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла (Ц).

В установках 110 кВ находят широкое применение находят автотрансформаторы. Объясняется это рядом преимуществ, которые они имеют по сравнению с трансформаторами той же мощности.

5.7 Схема управления выключателем с пружинным приводом

Для управления выключателем высокого напряжения, приведе­ние в действие его приводного механизма, обеспечивающего посред­ством выпрямляющих механизмов перемещение подвижных контактов вы­ключателя из включенного положения в отключенное и наоборот, ис­пользуется анергия привода. Привод выключателя представляет спе­циальное устройство, которое осуществляет операции включения, удержания во включенном положении и отключения выключателей.

Одним из известных типов приводов, применяемых для указан­ных целей, являются пружинные приводы типа ПП-61 - ПП-67. Привод типа ПП является приводом косвенного действия; для выполнения ра­боты включения в нем используется потенциальная анергия заведен­ных пружин. В отличие от приводов прямого действия в этом приводе каждый раз после завершения операции включения требуется последу­ющая заводка пружин. В приводе ПП эта работа может выполняться оперативным персоналом вручную или привод снабжается автоматичес­ким моторным редуктором (AMP) с небольшим двигателем для автома­тической заводки привода после его срабатывания на включение. В последнем случае привод по существу становится автоматическим, так как он может выполнять дистанционно и автоматически операции включения и отключения выключателей. Этот привод пригоден для осуществления автоматического повторного включения (АПВ) и авто­матического ввода резерва (АВР). Разумеется, что для заводки привода требуется определенное время: ручным способом несколько минут (посредством вращения ручки на редукторе), автоматически 6-15 секунд. Причем автоматический привод допускает ручной за­вод пружины посредством рычага штурвала. Приводы типа ПП состоит из следующих основных частей: ме­ханизма и расцепления; механизма включения; вала развода; встроенных реле максимального тока с выдержкой или без выдержки времени и электромагнитов включения YАС и отключения YAT; траверсы с грузом (противовесом, обеспечивающим увеличение вращающего момента привода на включение выклю­чателя), соединенной при помощи рычагов с включающими пружинами; устройства завода пружин, состоящего из электродвигателя, редук­тора и зубчатых колес; контактов вала привода SQ, аварийных АК5 положения включающих пружин; устройства АПВ однократного дей­ствия (с выдержкой или без выдержки времени).

Конструкции приводов типа ПП-61 - ПП-67 различаются между собой в части модернизации и усовершенствования отдельных узлов и деталей. Эти различия необходимо изучить на приводах, представ­ленных в лаборатории. Компоновка же узлов в приводах является оди­наковой.

Электродвигатель и редуктор расположены в верхней части привода, реле максимального тока и электромагниты включения УАС и отключения УАТ встроены в нижней части привода. Силовой частью конструкции приводов является блок из трех параллельных спиральных цилиндрических пружин из круглой стальной проволоки. Они распола­гаются вертикально снаружи с правой стороны привода и при заводе растягиваются длинноплечим рычагом.

Последовательность работы узлов и механизмов привода ПП-67 при его автоматическом заводе, включении и отключении выключателя изложена в Электрическая схема ПП-67 приведена на рисунке. Для работы АПВ имеется проскальзывающий контакт JSQ2, вклю­ченный последовательно с блок-контактном аварийной сигнализации АК5 в цепь электромагнита включения; при его отклю­чения (выключателя) от защиты (рис.1,г) намыкается контакт ККЦ, срабатывает устройство АПВ и после истечения установленного вре­мени (уставки АПВ) подается импульс на катушку включения привода УАС и выключатель включится; двухкратное АПВ может быть осущест­влено только посредством релейной схемы, но при атом исполь­зуется заводящее устройстве привода; при оперативном отключении привода АПВ работать не будет, так как блок-контакт КК5 не замкнут.

Запуск электродвигателя для завода пружин осуществляется в конце операции включения привода блок контактом SS .При готовности отключающих пружин 51 замыкается при заведенных пружинах и разрешает произвести включение привода. Остальная рабо­та электрической схемы привода ПП-67 ясна и не требует дальней­ших пояснений.

Пружинные привода не требуют для своего управления источника постоянного тока, что является существенным преимуществом перед другими приводами. Недостатком привода является его малая мощ­ность, поэтому он применяется в основном для выключателей напря­жений 6. 10 в 35 кВ типов ВЮ-10, ВМГ-ТЗЗ. ВС-10. Ве-35. Пру­жинные приводы могут применяться для внутренней и наружной уста­новки.

Дистанционное и автоматическое отключение выключателя произ­водится с помощью реле, встроенных в нижней части привода, которые через планку отключения воздействует на механизм свободного рас­цепления привода. Реле прямого действия, непосредственно воздей­ствующие на приводы выключатели, встраивают от двух до четырех штук и более в приводы многих типов и выполняют с выдержкой вре­мени и без нее.

Рис.4. Электрическая схема привода ПП-67;

а - выключатель отключен оперативно, включающие пружи­ны не заведены;

б - выключатель включен, пружины заведены;

в - выключатель отключен оперативно, пружины заведены;

г - выключатель отключен от защиты, пружины заведены.

Рис.5. Конструкция встроенного реле типа РТВ.