Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок - Классификация и условные обозначения преобразовательных трансформаторов

Как указывалось выше, в состав преобразовательных агрегатов входит различное трансформаторно-реакторное оборудование (ТРО). Силовые ПТ могут быть классифицированы по следующим признакам: в зависимости от числа фаз СО, по виду охлаждения и изоляции, по типовой мощности и классу напряжения обмоток, в зависимости от способа регулирования напряжения, по номинальной частоте, по роду установки — климатическому исполнению и категории размещения, по назначению, по некоторым дополнительным конструктивным признакам [1.17].
В зависимости от числа фаз сетевой обмотки ПТ выполняются однофазными (О) или трехфазными (Т). Однофазные трансформаторы применяются, как правило, при сравнительно небольших мощностях, а также для питания от контакт ной сети переменного тока преобразователей на электровозах. В отдельных случаях однофазные трансформаторы используют для включения в трехфазную группу. В подавляющем большинстве преобразовательных установок промышленности и транспорта применяют трехфазные трансформаторы.
По виду охлаждения ПТ можно разделить на три основные группы: масляные трансформаторы, в которых основной охлаждающей, а также изолирующей средой является трансформаторное масло; трансформаторы с заполнением негорючей изоляционной жидкостью типа совтола и тексола, которая выполняет те же функции, что и трансформаторное масло; сухие трансформаторы, в которых атмосферный воздух является одним из основных компонентов изолирующей и охлаждающей среды.
Масляные ПТ изготовляются мощностью 2500 кВ А и больше. При мощностях до 63 00 — 8000 кВ·А используется система охлаждения М с естественной циркуляцией масла и воздуха. Большие мощности требуют применения формируемых систем охлаждения: Д — с естественной циркуляцией масла, но с принудительным обдувом охлаждающих радиаторов; Ц — с принудительной, с помощью насосов, циркуляцией масла через охлаждаемые водой охладители; ДЦ — с принудительной циркуляцией масла через охладители с воздушным обдувом. Преобразовательные трансформаторы с заполнением негорючей жидкостью изготовляются отечественными заводами мощностью 400 — 2000 кВ·А. Сухие преобразовательные трансформаторы выпускают мощностью до 10 000 кВ А, причем при мощности до 6300 кВ · А достаточна, как правило, естественная конвекция воздуха (система С). В последние годы применена конструкция сухих трансформаторов, в которой основные изоляционные функции осуществляет не воздушная среда, а твердая изоляция, в частности, термореактивного типа, а охлаждение обеспечивается принудительными системами внутрипроводникового водяного охлаждения В или косвенного водяного охлаждения ВК.
По типовой мощности и классу напряжения обмоток ПТ, так же как и силовые трансформаторы общего назначения, подразделяются на габариты: I габарит — 10—100 кВ А; II габарит—125—1000 кВ А; III габарит—1250 — 6300 кВ А; IV габарит — 8 МВ А и более напряжением до 35 кВ включительно; V габарит — до 32 МВ А включительно напряжением от 35 до 110 кВ включительно; VI габарит — 40 — 80 МВ А напряжением от 35 до 110 кВ включительно и мощностью до 80 МВ А включительно напряжением от 110 до 330 кВ включительно; VII габарит — мощностью от 80 до 220 МВ А включительно напряжением до 330 кВ включительно.
В зависимости от способа регулирования ПТ подразделяются на три вида: нерегулируемые, переключаемые без возбуждения (ПБВ). регулируемые под нагрузкой (РПН). Нерегулируемые ПТ, не имеющие обмоток с регулировочными ответвлениями, используются в системах возбуждения или для подключения к сетям, главным образом низковольтных (до 660 В), где регулирование обеспечивается понижающими распределительными трансформаторами либо регулировочными автотрансформаторами. В ПТ с ПБВ переключение выполняется либо переключателями с ручным или электродвигательным приводом, либо путем пересоединений на вводах или контактных панелях, к которым подведены ответвления обмоток. С РПН выпускаются, как правило, ПТ мощностью не менее 2500 — 4000 кВ-А.
По номинальной частоте ПТ подразделяются на трансформаторы, питающиеся от сетей промышленной частоты 50 Гц (60 Гц для экспортных заказов в ряд стран), и трансформаторы для работы в специальных установках повышенной частоты. В большинстве случаев ПТ используют в установках промышленной частоты. В обозначение ПТ, предназначенных для работы в сетях с частотой выше стандартной, добавляется индекс Ч.
По роду установки ПТ относят к двум группам: наружной и внутренней установкам, т. е. устанавливаемым на открытом воздухе или в помещении. Более детально род установки регламентируется климатическим исполнением и категорией размещения трансформаторов. Все ПТ имеют исполнение для работы в умеренном (У), холодостойком (УХЛ), тропическом (Т) климате. Масляные трансформаторы могут устанавливаться на открытом воздухе — категория размещения 1, под навесом или в специальных камерах — категория размещения 2. Трансформаторы с заполнением негорючей жидкостью — совтолом — устанавливают в отапливаемых помещениях — категория размещения 4, с заполнением гексолом — в неотапливаемых помещениях— категория 2. Сухие трансформаторы, как правило, предназначены для работы в закрытых помещениях — категории размещения 3 и 4. В последние годы разработаны сухие трансформаторы с повышенной стойкостью к воздействию факторов внешней среды — категория размещения 2.
ПТ различают по применению для следующих установок: выпрямителей электролизного производства в цветной металлургии и химической промышленности; тиристорного электропривода с двигателями постоянного тока; электрифицированного железнодорожного транспорта (индекс Ж); инверторных агрегатов тяговых подстанций железных дорог (М); тяговых подстанций метрополитена (М); тяговых подстанций городского транспорта — трамвая, троллейбуса; электропечных установок (П); возбуждения синхронных машин (В); гальванического производства (Г); тиристорного электропривода экскаваторов (ЭК); в буровой технике (Б); частотно-регулируемого синхронного электропривода (С); частотно-регулируемого асинхронного электропривода (А). Указанные в скобках индексы регламентируются стандартом или техническими условиями. К дополнительным конструктивным признакам, классифицирующим ПТ, следует отнести выполнение ВО: не расщепленными, расщепленными на части в пределах одного концентра, занимаемого этой обмоткой (индекс Р), расщепленными на части, расположенные на разных концентрах по отношению к СО, «трехобмоточное» исполнение (индекс Т). В ПТ по схеме соединения ВО две обратные звезды с уравнительным реактором в некоторых конструктивных исполнениях уравнительные реакторы встраивают в общий бак с масляным трансформатором или в общий кожух (шкаф) с сухим трансформатором, что учитывают в обозначении буквой У. Структура условного обозначения ПТ приведена на рис. 1.35.