Стартовая >> Архив >> Электрооборудование установок гидромеханизации

Силовые трансформаторы - Электрооборудование установок гидромеханизации

Оглавление
Электрооборудование установок гидромеханизации
Электрические машины, применяемые в гидромеханизации
Машины постоянного тока
Асинхронные машины
Синхронные машины
Силовые трансформаторы
Сельсины
Индукторные муфты скольжения
Электромагниты и электрогидротолкатели
Аппараты управления до 1000 В
Автоматические воздушные выключатели
Командоаппараты и контроллеры
Резисторы и реостаты
Реле управления
Аппараты сигнализации
Аппараты электроустановок выше 1000 В
Разъединители
Выключатели нагрузки
Масляные выключателя
Приводы коммутационных аппаратов
Измерительные трансформаторы
Разрядники
Шины
Датчики
Электронные и полупроводниковые приборы
Выпрямители
Усилители
Характеристика нагрузок и привода установок гидромеханизации
Рыхлители землесосных снарядов
Оперативные лебедки
Электропривод дистанционного управления гидромонитором и вспомогательных механизмов
Электрические схемы в их начертание
Схемы управления двигателями постоянного тока якоря неизменном напряжении питания
Управление двигателями с глубоким регулированием скоростим
Схемы управления асинхронными двигателями
Схемы управления синхронными двигателями
Управление электромагнитным приводом масляного выключателя на постоянном токе
Замкнутые системы регулирования я автоматическое управление электроприводом
Замкнутые системы автоматического регулирования
Экскаваторная характеристика
Специальные схемы управления электроприводом с регулированием скорости
Автоматизация управления электроприводами землесосных снарядов
Принципы комплексной автоматизации землесосных снарядов
Принципы автоматизации насосных станций
Общие вопросы электроснабжения гидромеханизации
Основные показатели для расчета электроснабжения потребителей
Выбор сечения проводов, кабеля и шин
Воздушные линии электропередачи
Передача электроэнергии по кабелю
Трансформаторные подстанции и распределительные устройства
Распределение электроэнергии на установках гидромеханизации
Грозозащита воздушных линий и открытых электроустановок
Релейная защита электроустановок
Предохранители
Классификация и описание конструкций реле защиты
Принципы построения схем релейной защиты
Защита трансформаторов
Максимальная токовая защита электрических сетей
Защита от замыкания на землю
Эксплуатация электрооборудования установок гидромеханизации
Защитные меры безопасности в электроустановках гидромеханизации
Потребление и экономия электроэнергии

Общие сведения

В зависимости от назначения силовые трансформаторы могут быть повышающими или понижающими. В первом случае они служат для преобразования низшего напряжения в высшее, например повышения напряжения генераторов для передачи электроэнергии по линиям. Во втором случае трансформаторы предназначены для понижения напряжения сети или электросистемы до напряжения низшей ступени электропередачи либо до рабочего напряжения электроустановки1.
В гидромеханизации применяются понижающие трансформаторы. Повышающие трансформаторы используются в исключительных, довольно редких случаях. Установки гидромеханизации питаются трехфазным током. Трансформация трехфазного тока может быть осуществлена группой, состоящей из трех однофазных трансформаторов, либо трехфазными трансформаторами. В гидромеханизации применяются только трехфазные трансформаторы. Последние в системах электроснабжения выполняются двух- и трехобмоточными.
Двухобмоточные трехфазные трансформаторы имеют по одной трехфазной группе обмоток на сторонах высшего и низшего напряжений.
Трехобмоточные трансформаторы применяют обычно там, где необходимо иметь два низших напряжения. Например, трансформаторы напряжением 110/35/6 кВ используются на подстанциях, где напряжение 110 кВ, принимаемое от электросистемы, преобразуется в напряжение 35 кВ для последующей передачи в сеть электроснабжения на пониженной ступени напряжения, а напряжение 6 кВ используется в качестве рабочего для питания потребителей на месте.
Трансформаторы различаются, кроме того, по способу их охлаждения. Большинство трансформаторов, работающих в гидромеханизации, имеют естественное масляное охлаждение. Это обычно трансформаторы мощностью до 10000 кВ-A. Трансформаторы небольшой мощности выполняются, помимо того, сухими, а трансформаторы от 10000 кВ-А и выше — комбинированными, с естественным масляным и принудительным воздушным охлаждением.
Естественное масляное охлаждение осуществляется путем отвода тепла в окружающую среду омывающим обмотки маслом через стенки бака трансформатора. Для увеличения поверхности охлаждения баки трансформаторов снабжаются циркуляционными трубами или радиаторами.

1 В настоящей главе рассматриваются только трансформаторы, применяемые в устройствах электроснабжения и распределения электроэнергии.

Естественное масляное охлаждение с форсированным воздушным охлаждением выполняется с дополнительным обдувом радиаторов потоком воздуха от специальных вентиляторов.
Сухие трансформаторы охлаждаются естественным потоком окружающего воздуха. Такие трансформаторы изготовляются с высшим напряжением до 10 кВ.
Кроме указанных способов охлаждения существуют еще системы масловодяного и масловоздушного охлаждения с принудительной циркуляцией масла через водяные и воздушные охладители. Такие системы охлаждения применяются для мощных трансформаторов.

Схемы и группы соединения обмоток

Обмотки трансформаторов на стороне любого из напряжений могут быть соединены в звезду или треугольник. В зависимости от соединения обмоток между векторами межфазных (линейных) напряжений образуется тот или другой угол.
Схемы соединения обмоток обозначаются знаками: Y — звезда, Yo — звезда с выведенной нулевой точкой (нейтралью) и Δ — треугольник.
Наиболее распространенные группы соединений, при которых векторы напряжений совпадают либо отличаются на 30°, обозначаются цифрами 12 или 11 соответственно.
Чаще всего в трансформаторах установлены схемы и группы соединений Υ/Υ-12; Υ/Υο-12; Δ/Δ-12; Υ/Δ-12. Здесь первый знак относится к обмотке высшего, а второй — к обмотке низшего напряжения. Знание группы соединения обмоток обязательно при определении возможности параллельной работы нескольких трансформаторов.
Номинальные величины
Номинальной мощностью называется та максимальная мощность нагрузки, которую трансформатор должен выдерживать при непрерывной работе в течение полного срока его амортизации, составляющего 20—25 лет, в условиях естественных годовых колебаний температуры окружающей среды, с соблюдением режима охлаждения, соответствующего инструкции.
Трансформаторы прежних выпусков, в большом количестве используемые до настоящего времени, имели номинальные мощности 5, 10, 20, 30, 50, 100, 180, 320, 560, 750, 1800, 3200, 5600, 7500, 10 000, 15 000, 20000 кВ-A и т. д.
Согласно ГОСТ, принятому в 1961 г., утверждена следующая шкала мощностей трансформаторов: 10, 16, 25, 40, 63 кВ-А и десятикратные значения этих величин. Таким образом, ряд стандартных мощностей силовых трансформаторов представлен величинами 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600 кВ-А и т. д. За номинальную мощность трехобмоточных трансформаторов принимается мощность, соответствующая наиболее мощной обмотке.
Номинальное напряжение. Номинальными первичными напряжениями понижающих трансформаторов являются стандартные напряжения сетей электроснабжения. У повышающих, а также понижающих трансформаторов, подключаемых непосредственно к сборным шинам генераторов или их выводам, согласно ГОСТ предусматривается номинальное напряжение, повышенное на 5% по сравнению со стандартным напряжением сетей.
Стандартные первичные напряжения трансформаторов составляют ряд:
В скобках указаны номинальные первичные напряжения, повышенные на 5% для трансформаторов, подключаемых к генераторам.
Номинальным вторичным напряжением принято напряжение на выводах вторичных обмоток при холостом ходе трансформаторов и номинальном напряжении на первичных обмотках. В целях компенсации потерь напряжения в линиях, отходящих от трансформаторов, вторичные напряжения принимаются повышенными — около 5%—по отношению к номинальному стандартному напряжению сетей и приемников электроэнергии и составляют шкалу:

Кроме перечисленных стандартом предусматривается номинальное напряжение 660 В, которому соответствует вторичное напряжение трансформаторов 690 В. Это напряжение, в настоящее время применяемое главным образом в угольной промышленности, является прогрессивным по ряду технико-экономических показателей, например, таких, как возможность применения двигателей и силовых трансформаторов, повышенной мощности в единице, экономия цветных металлов и пр.
Напряжение, подводимое к первичной обмотке трансформаторов, не должно превышать больше чем на 5% номинальное напряжение обмоток или соответствующего ответвления первичной обмотки трансформатора.

Регулирование напряжения. Для поддержания напряжения у потребителей в заданных пределах на понижающих трансформаторах предусматривается возможность регулирования коэффициента трансформации. Для этой цели обмотки высшего напряжения выполняются с ответвлениями. Соответствующими переключениями регулировочных ответвлений можно изменять число активных витков обмотки и получить несколько ступеней регулирования вторичного напряжения: —5%; —2,5%; 0; +2,5%; +5% номинального напряжения.
Переключение числа витков осуществляется на стороне высшего напряжения, т. е. на стороне низшего тока, где контакты могут быть менее мощными. Переключения при обычной конструкции ответвлений выполняются только на отключенном трансформаторе. Однако существуют конструкции трансформаторов со встроенными регуляторами коэффициента трансформации под нагрузкой, а также с устройствами автоматического регулирования напряжения.

Серии и типы трансформаторов

Любые трансформаторы данной мощности различаются верхними пределами напряжений первичной и вторичной обмоток. В сетях электроснабжения гидромеханизации применяются понижающие трансформаторы на напряжение 110/35; 110/6; 35/6; 10/6 кВ, непосредственно на установках гидромеханизации — трансформаторы на напряжение 6/0,4 кВ и в некоторых случаях — на 6/0,23 кВ.
При заказе трансформатора поставщику необходимо кроме типа указывать номинальные мощность (кВ·А) и линейные напряжения при холостом ходе — низшее и высшее (кВ), а также схему и группу соединения обмоток.
Серия трансформаторов ТМ. Обозначение типа трансформаторов состоит из букв и группы цифр. Оно расшифровывается следующим образом: Т — трехфазный трансформатор, М — масляное естественное охлаждение, первое число цифровой группы — номинальная мощность трансформатора в кВ·А, второе — класс напряжения высшей обмотки в кВ.
Например, трансформатор типа ТМ-400/10 имеет номинальную мощность 400 кВ·А и напряжение обмотки ВН 10 кВ. Класс напряжения представляет собой верхний предел напряжения, предусматриваемый конструкцией. Трансформатор данного типа, соответственно формулировке заказа, может быть изготовлен и на следующую, более низкую ступень напряжения — 6 кВ.
Трансформаторы серии ТМ применяются как на внутренних, так и на наружных электроустановках.
В табл. 1-7 приводится данные некоторых типов понижающих трансформаторов, применяемых в гидромеханизации. Здесь кроме номинальной мощности и напряжения даны потери холостого хода (х. х.) и короткого замыкания (к. з.), а также напряжение к. з. (в процентах от номинального) и ток х. х. (в процентах от номинального тока трансформатора).
Таблица 1-7

Трансформаторы других типов. Цифровые группы в обозначении типа имеют то же значение, что и в серии ТМ. Буквы имеют следующие значения. Первая буква обозначает число фаз (Т или О), вторая (для некоторых трансформаторов — вторая и третья) — систему охлаждения (М- масляное, естественное; С — сухой трансформатор с естественным воздушным охлаждением; Д — масляное охлаждение с искусственным вентиляторным обдувом), следующая буква Т обозначает число обмоток (трехобмоточные), Г — грозоупорность и т. д.
Например, тип ТДГ-10 000/110 означает: трансформатор трехфазный, охлаждение — масляное с искусственным обдувом, грозоупорный, мощностью 10000 кВ-A, с высшим напряжением 110 кВ. Отсутствие обозначения числа обмоток указывает на то, что трансформатор двухобмоточный.



 
« Электрооборудование насосных, компрессорных станций и нефтебаз   Электропотребление по отраслям промышленности и экономики России »
электрические сети