Балаковская АЭС электрооборудование - Устройство трансформаторов СН и РТСН

Трансформаторы типа ТРДЦН-63000/220 (трансформатор трёхфазный с расщеплёнными обмотками НН, с масляным охлаждением с дутьём и принудительной циркуляцией масла, двухобмоточный с регулированием напряжения под нагрузкой, мощностью 63000кВА, с напряжением обмотки ВН 220кВ) получили широкое применение в схемах резервного питания с.н. крупных электрических станций.
Трансформатор состоит из следующих основных составных частей (рис. 3.1.04 .):
активной части;
бака;
переключающего устройства; системы охлаждения;
вводов ВН;
вводов НН;
расширителя с маслоуказателем; контрольных и измерительных приборов.
Активная часть представляет собой единую конструкцию, состоящую из магнитопровода, обмоток с изоляцией, отводов, переключателя ответвлений с контактором, а также деталей, служащих для их механического соединения.
Обмотки трансформатора расположены концентрически. Первой у стержня расположена обмотка НН. Далее последовательно-основная часть обмотки ВН с линейным вводом и регулировочная часть обмотки РО, концы и начало обмотки РО подведены к контактам переключателя ответвления. Обмотки НН расщеплены на две части. В линейные вводы и в ввод нейтрали обмотки ВН встроены по два трансформатора тока. Все ответвления трансформаторов тока выведены на клеммный ряд фланцев трансформаторов тока.
Со стороны обмоток НН трансформатор защищен разрядниками соответствующего класса напряжения, которые позволяют снизить возможные перенапряжения. Бак трансформатора колокольного типа с нижним разъемом рассчитан на полный вакуум. Защита масла от увлажнения обеспечивается осушителем воздуха, установленным на расширителе.
Переключение ответвлений обмотки ВН производится под нагрузкой устройством РПН с активными токоограничивающими сопротивлениями. Устройство РПН помещено в баке трансформатора. Контактор устройства РПН находится в камере, заполненной маслом, не сообщающимся с маслом трансформатора. Приводной механизм переключающего устройства установлен вне бака трансформатора и снабжен трехфазным двигателем переменного тока. Контактор устройства РПН имеет свой независимый расширитель, являющийся геометрическим продолжением основного расширителя трансформатора. Этот расширитель имеет свой маслоуказатель.
Переключающее устройство типа РС-4 предназначенное для регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой и принцип его действия основан на изменении коэффициента трансформации посредством переключения ответвлений первичной трансформаторной обмотки. Регулировочные ступени выполняются на стороне ВН, так как меньший по значению ток позволяет облегчить переключающее устройство. РС-4 приводится в действие в ручную рукояткой или моторным приводом, который дает возможность использовать местное и дистанционное управление.
Моторный привод пускается в действие кратковременным воздействием импульсом 1-1,5 секунды по месту установки привода встроенными командными кнопками или дистанционно ключом управления с ЦЩУ на панели №13 1 РТСН-1,2 панели №18 2РТСН- 1,2. Ключ выбора режима переключения устанавливается в соответствующее положение "местное" или "дистанционное".

3.1.04. Общий вид трансформатора РТСН

1. - бок трансформатора
2. - расширитель
3. - маслоуказатель
4. - газовое реле
5. - в/в ввод
6. - приводной механизм РПН
7. - охлаждающее устройство
8. - масло-насос

Включение моторного привода невозможно при установленной рукоятке ручного привода. При температуре масла в трансформаторе ниже - 25°С и при значениях тока более двух номинальных токов не допускается переключение переключающего устройства. Вручную переключающим устройством можно пользоваться только на отключенном трансформаторе.
Чтобы обеспечить нормальную работу переключающего устройства при низких температурах предусмотрены электронагреватели мощностью 125Вт 220В, которые включаются термостатом при температуре менее +10°С.
Наибольшие рабочие напряжения не должны превышать на стороне ВН-252000В, на стороне НН-7200В.
Система охлаждения трансформатора масляная с дутьем и принудительной циркуляцией масла типа ДЦ (навесная) предназначена для отвода тепла, выделяющегося в трансформаторе (рис. 3.1.04).
В состав системы входят (рис. 3.1.05):
охлаждающие устройства;
электронасосы для принудительной циркуляции масла;
фильтры для очистки масла от механических примесей;
шкаф управления.
Охлаждающее устройство состоит из маслоохладителя, двух вентиляторов и адсорбционного фильтра.
Охлаждающие устройства с электронасосами и фильтрами для очистки масла от механических примесей навешаны на бак трансформатора и соединены с ним при помощи патрубков и запорной арматуры.
Принудительная циркуляция масла в системе обеспечивается насосами.
Принудительная циркуляция воздуха обеспечивается вентиляторами.

3.1.05 Принципиальная схема системы охлаждения типа ДЦ
1 - бак трансформатора
2 - охладитель
3 - адсорбный фильтр
4 - электронасос
5 - задвижка


Управление вентиляторами и электронасосами осуществляется с помощью шкафа управления ШАОТ-ДЦ. Электрическая схема ШАОТ обеспечивает:
автоматическое и ручное управление всей системой охлаждения и каждым охладителем в отдельности при помощи ключей управления с места установки шкафа;
работу электронасосов при отключенных электродвигателях вентиляторов; защиту электродвигателей от короткого замыкания и сигнализацию.
Управление маслонасосами системы охлаждения осуществляется группами:

Технологическая карта работы охлаждающих устройств 1РТСН-1,2

Технологическая карта работы охлаждающих устройств РТСН 2 группы 2РТСН-1,2

В случае аварийного прекращения работы вентиляторов или электронасосов допускается поддерживать номинальную нагрузку трансформаторов в течении 10 минут (или режим холостого хода в течении 30 минут) после прекращения искусственного охлаждения. Если по истечении указанного времени температура верхних слоев масла не достигла 80°С, допускается поддерживать номинальную нагрузку до достижения верхних слоев масла 80°С, но не более 1 часа после прекращения искусственного охлаждения. Сигнализация неисправности охлаждающих устройств 1,2 РТСН-1,2 выведена на ЦЩУ.

Сигнализация неисправности охлаждающих устройств

Высоковольтные ввода высокого напряжения маслонаполненные герметичные служат для ввода высокого напряжения от обмоток трансформатора и являются конструктивно самостоятельными изделиями.
Ввода предназначены для работы в условиях усиленного загрязнения окружающего воздуха при температуре от - 45 до +40°С и на высоте установки до 1000м. над уровнем моря.
Тип ввода ГБМТУ-220/1600-2000У1/0-90, где:
Г - герметичный;
БМ - бумажно-масляная изоляция;
Т - для трансформаторов;
220-номинальное напряжение в кВ; 2000-ток в амперах;

1. усиленное исполнение;
2. климатическое исполнение.

Для компенсации температурных изменений объема масла служат встроенные в ввода компенсаторы давления, установленные в верхней части вводов.
Ввода состоят из внутренней изоляции, выполненной из пропитанной изоляционным маслом бумажной намотки, разделенной на слои уравнительными обкладками. Внутренняя изоляция помещена в фарфоровые покрышки, которые заполнены маслом. От измерительной обкладки внутренней изоляции сделан изолированный вывод для измерения тангенса угла диэлектрических потерь "tΔ" и емкости "С" внутренней изоляции. В нижней части ввода имеется контактный наконечник, через который происходит электрическое соединение с розеточным контактом отвода трансформатора.
Ввода ВН постоянно находятся под избыточным давлением. Давление контролируется по манометру, присоединенному к вентилю и установленному на соединительной втулке. Так как в эксплуатации манометр устанавливается ниже верхней точки ввода, то давление, которое показывает манометр, будет выше фактического давления в верхней точке ввода на величину, определяемую разностью высот между верхней точке ввода и манометром. Фактическое давление в верхней точке ввода по высоте можно определить по формуле:

где:
Ро- фактическое давление в вводе в верхней точке, кгс/см²;
P- показания манометра, кгс/см²;
Υ- удельный вес масла = 0,92кгс/см³; h-расстояние между манометром и точкой ввода на высоте, в которой определяется давление, см.
Изменение давления во воде можно определить по кривой зависимости, установленной заводом изготовителем.
Ввода низкого напряжения не маслонаполненные с фарфоровой изоляцией.
Трансформатор снабжен расширителем (рис. 3.1.04), который служит для обеспечения постоянного заполнения бака маслом при изменении температуры масла во время работы трансформатора и для уменьшения поверхности соприкосновения масла с воздухом с целью защиты масла от окисления и увлажнения.

3.1.06. Установка оболочки в расширителе

     - расширитель
- пробка
- штанга
- оболочка
- патрубок с фланцами
- патрубок указателя уровня
- маслоуказатель
- патрубок
- люк
- механизм стрелочного маслоуказателя

Сообщение с атмосферой (дыхание) расширителя осуществляется через специальную трубку и воздухоосушитель, заполненный силикагелем. С баком расширитель соединен маслопроводом, на который установлено газовое реле. Расширитель снабжается указателем уровня масла (рис. 3.1.06).
В расширитель встраивается гибкая оболочка, служащая для защиты трансформаторного масла от окисления и увлажнения окружающим воздухом.
При температурных колебаниях объем масла в трансформаторе и уровень его в расширителе изменяется. При изменении объема масла в расширителе изменяется объем воздуха в оболочке и ее нижняя часть следует за изменением уровня масла. Уровень масла в расширителе определяют по шкале стрелочного маслоуказателя, рычаг которого опирается на нижнюю часть внутренней поверхности оболочки.
В состав КИП, используемых в трансформаторе входят термосигнализаторы, газовое реле, стрелочный маслоуказатель, подающий сигнал на минимальный уровень масла.
Трансформаторы собственных нужд (ТСН) имеют аналогичные конструктивные элементы, что и резервные трансформаторы собственных нужд (РТСН) и отличаются только системой охлаждения, уровнями напряжения, конструкцией высоковольтных вводов.