Что такое сухие трансформаторы?

Что такое сухие трансформаторы

Преобразователи предназначены для изменения электрического тока посредством использования электромагнитной индукции. По типу конструкцию бывают масляные и сухие трансформаторы с литой изоляцией, которые отличаются между собой принципом охлаждения.

Что это такое

Сухие, разделительные или воздушные трансформаторы (ТС, ТСШ, печные ТСП) – это вид преобразователей ГОСТ Р 54827-2011, в которых магнитная система и две или более обмотки не погружаются в масляный раствор, а остужаются за счет движения воздушных потоков.

Эти электрические устройства более просты и безопасны в эксплуатации хотя бы потому, что производители устранили проблему регулярной замены масла и контроля утечки охлаждающей жидкости.

Также, как и любые другие трансформаторы они могут быть понижающими (для преобразования и понижения напряжения), повышающими (с прямо-пропорциональным принципом действия).

Фото – ТМПНГ 630

Недостатком работы считается то, что воздух охлаждает обмотки значительно медленнее, нежели масло. Поэтому между изоляциями сухих преобразователей большее расстояние и увеличенная ширина вентиляционных проходов.

Преимущества сухих трансформаторов:

  1. Безопасность. В масляных устройствах (Zucchini, ТМС) велика вероятность утечки масла или возгорания преобразователя;
  2. Простота в установке и использовании. В «мокрых» преобразователях нужно регулярно менять масло, иначе оно стареет, теряет свои свойства и засоряет протоки. Воздушные трансформаторы можно устанавливать в любых помещениях, без использования специальных сооружений (защитных кожухов). Для монтажа подходят короткие провода. Они нуждаются в регулярной чистке протоков и периодическом осмотре;
  3. Перегрузка возможна очень высокого напряжения, но на непродолжительный срок;
  4. Экологичность. Их можно устанавливать на участках, которые требует повышенной безопасности окружающей среды. Они активно применяются на территориях общего пользования (школы, институты, кинотеатры и т. д.), на различных предприятиях по переработке нефти, газа и химических отходов, также их используют реакторы атомных электростанций и для собственных нужд.

Но при этом, высоковольтные сухие модели имеют увеличенные габариты, в сравнении с моделями, работающими на жидком охлаждении. Иными словами, преобразователи, имеющие одинаковые параметры работы (показатели номинального напряжения, тока и т. д.), но работающие на различных диэлектриках, будут значительно отличаться друг от друга размерами.

Фото – допустимые перегрузки сухих трансформаторов

Конструктивные особенности

Сухие воздушные трансформаторы с литой изоляцией бывают высоковольтные и низковольтные. Их мощность определяет тип вентиляции.

Для низковольтных преобразователей применяется естественная система охлаждения, в которой воздух, попадая в вентиляцию природным путем, охлаждает магнитные обмотки и прочие токоведущие части.

Высоковольтные автотрансформаторы и прочие преобразователи с мощностью до 10 кВА (например, ТЛС-10) охлаждаются принудительно дутьем.

Фото – конструкция сухих трансформаторов

Схема включает в себя следующие элементы:

  • 1 – высоковольтный подвод;
  • 2 – шпильки;
  • 3 – зажимные подкладки из фарфора;
  • 4 – прижимное кольцо;
  • 5 – изоляторы для высокого напряжения;
  • 6 – отводы;
  • 7 – подкладки из фарфора для отводов;
  • 8 – зажимная доска;
  • 9 – регулировочные ответвления для высоковольтных отводов;

На схеме изображен высоковольтный преобразователь без кожуха, т. к., в большинстве случаев, такие устройства эксплуатируются без использования дополнительной изоляции. При необходимости кожух проектируется строго индивидуально для определенного трансформатора. Его мощность – 320 кВА.

Фото – GDNN

Отводы воздушных сухих преобразователей изготавливаются из алюминиевых или медных проводов. Зажимы, которыми регулируется работы преобразователя, выводятся на доску 8.

Для отводов высоковольтного напряжения (6) используются опорные изоляторы 5, для низковольтного – фарфоровые подкладки (на рисунке 7).

На рисунке видно, что в отличие от масляных, здесь нет расширителя и бака для хранения масла.

Еще одним подвидом сухих трансформаторных подстанций являются измерительные преобразователи. Это очень важное электрооборудование для понижения цепей высокого напряжения с целью обеспечения питания вторичных сетей.

Фото – схема сухого измерительного трансформатора

По конструкции они также бывают однофазные (универсальные), например, ТСШ-4, и трехфазные ТСЗ, ТС (используются только, если напряжение менее 18 кВ). В зависимости от области эксплуатации они могут быть масляные (с жидким диэлектриком), сухие (с принудительным воздушным охлаждением), с литой изоляцией (для установки на пожароопасных участках).

Фото – конструкция ТС

Видео: трансформаторы Legrand серии Zucchini

Параметры

Каждый преобразователь имеет определенные показатели работы. Какие технические характеристики имеет ТСЗГЛ-1000 (трансформатор сухой 1000 кВА):

Номинальная мощность, кВА 1000
Ток, А 1,5
Потери мощности при ХХ и КЗ, Вт 2,8/1,8
Напряжение короткого замыкания, В 6

Эти устройства используются в различных тяговых механизмах, они комплектуются обмотками Siemens, что повышает их качество и стойкость к перепадам напряжения. Температура охлаждения до -60. Преобразователи этого типа изготавливаются с литой изоляцией, как и Триал (Trihal, фирмы Шнайдер Электрик) и SGB-SMIT, что гарантирует их повышенную безопасность от возгорания.

RESIBLOC 315 – 2500 кВА от ABB (АВВ):

Мощность, кВА До 63 МВА
Напряжение первичной обмотки, кВ До 36
Вторичной обмотки, кВ До 24
Частота, Гц 50, 60 и 16 2/3
Принцип охлаждения Принудительное и воздушное/принудительное
Защита IP00 – IP54

Их импортными аналогами являются итальянские GBE, SEA S.p.A, TESAR и прочие.

ТСЗП-10/0,7-УХЛ4(О4) (ТСП):

Номинальная мощность, кВА 7,3
Номинальные напряжения обмоток (сетевой /вентильной), В 380; 400; 500; 660/
Масса, кг 205
Габариты, ДхШхВ, мм 625 х 305 х 325

Параметры серии ТП:

Характеристики Значения
Мощности, кВА 0.1; 0.16; 0.25; 0.40; 0.63; 1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10.0; 16.0; 25.0; 40.0; 63.0;100.0
Мощности трехфазных трансформаторов, кВА 1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10.0; 16.0; 25.0; 40.0; 63.0; 100.0; 160.0; 250.0
Вид охлаждения воздушное, естественное
Изоляция В
Степень защиты IP20
Климатическое исполнение У или УХЛ(для районов с умеренным или умеренно-холодным климатом)

Однофазные сухие тороидальные трансформаторы серии ОСМ-0,063 (аналог TTR):

Мощность, кВА 0,063
Номинальное напряжение первичной обмотки, В 110; 220; 380; 660
У вторичной обмотки, В 12; 14; 24; 29; 42; 56; 110; 130; 220; 260
Вес, кг 1,4

Сухие трансформаторы Trihal 1600 (есть модификации от 630 ква до 3200):

Мощность, кВА 1600 кВа
Напряжение обмоток, первичной и вторичной, кВ 6/0,4
D/Yn 11
IP00

Обзор цен

Купить сухой трансформатор можно в любом фирменном магазине или на предприятии-производителе. Завод предлагает стоимость от 500 до 10 000 долларов.

Город Цена ТСЗГЛФ 630 кВА, у. е.
Екатеринбург 8500
Запорожье 8550
Москве 8600
Новосибирск 8500
Санкт-Петербург 8600

Источник: https://www.asutpp.ru/suxie-transformatory.html

Преимущества и недостатки трансформаторов с сухой изоляцией

Линии электроснабжения сегодня нуждаются в качественном оборудовании, которое сможет обеспечить подачу тока необходимого значения. В России на пути передачи электричества конечному потребителю применяют сухие трансформаторы.

Они повышают, понижают напряжение, меняют частоту, фазность тока. Что такое сухой трансформатор, особенности применения, конструктивные особенности трансформаторной установки будут рассмотрены далее.

Как выбрать оптимальное устройство российского и зарубежного производства, помогут советы специалистов.

Область применения

Российские производители изготавливают сухие и масляные трансформаторы. Конструкция отличается способом охлаждения.

Сухие силовые трансформаторы избегают теплового разрушения активной части посредством воздуха. В другой разновидности конструкций применяется масло.

Выбор типа трансформаторного оборудования зависит от особенностей эксплуатации. Приборы отличаются ценой, функционированием.

Установка масляных и сухих трансформаторных производится на высоковольтных станциях для понижения, повышения напряжения до требуемого значения. Это силовой агрегат, применяемый повсеместно.

Повышение значения токов проводится сухими трансформаторами для передачи электричества на дальние расстояния. Применяя такую установку, удается избежать потерь напряжения.

Технические характеристики сухого трансформатора позволяют понизить напряжение в сети до допустимой нормы. Это позволяет избежать перегрузок в установках, потребляющих электроэнергию.

В зависимости от потребностей сети применяются сухие трансформаторы мощностью 100 кВА, 250 кВА, 400 кВА, 630 кВА, 1000 кВА. В российских агрегатах производством может быть заложена и более высокая мощность. Представленное оборудование устанавливается в помещении или на улице.

Трансформаторные аппараты применяются в бытовых и промышленных сетях при осуществлении человеком различных видов деятельности.

Конструкция

Масляный и сухой тип охлаждения применяется в конструкции силового оборудования. Представленные разновидности в общем мало чем отличаются.

При производстве представленных агрегатов конструкция обеспечивается магнитоприводом и контурами ВН (высокое напряжение) и НН (низкое напряжение). Для изготовления активной части оборудования применяются допустимые материалы.

Сердечник изготавливается из электротехнической стали. Контуры бывают медными и алюминиевыми.

Предусматривается наличие кожуха. Воздух в сухом аппарате служит не только температурной защитой, но и изоляцией. Вентиляционные отверстия в представленном оборудовании больше, чем в масляных трансформаторах. Перегрузка из-за перегрева при использовании воздуха в качестве охладителя более вероятна.

Обмотки

Трансформатор сухой 250 кВА, 400 кВА, 1000 кВА и прочие разновидности отличаются категориями обмотки. Различают два типа контуров:

  • ТСЗК – включает лаки на кремнийорганической основе.
  • ТСЗ – создается из стекла. Отличается хорошими теплоизоляционными характеристиками.

Изоляция пропитывается специальными составами. Это предотвращает скапливание влаги внутри. Допустимая температура обмоток изоляции на основе асбеста и стекловолокна выше. Применение новых материалов позволяет избежать перегрузки системы.

Дополнительные элементы

Конструкция дополняется специальными устройствами. Чтобы регулировать исходящее напряжение сухой трансформатор 250 кВА, 630 кВА и прочие разновидности имеют реле. Например, это может быть устройство РПГ, РПН, ПБВ.

Александр, 38 лет (Санкт-Петербург)

Полгода назад сын подарил на день рождения один аппарат. Сказал, что для сбережения энергии. По-началу, заинтересовался, почитал. И очень расстроился, прочтя столько негативных отзывов, отложил в шкаф и забыл. А где-то через пару месяцев жена достала этот, уже порядком запылившийся прибор и решила попробовать без моего ведома.

Я ей ничего не сказал – думаю, пусть использует, мне он все-равно не нужен. И когда я пошел оплачивать счета за электроэнергию, по-началу не понял, что произошло. Затрат по электричеству стало меньше. Причем заметно. В итоге, этот маленький экономитель действительно оказался рабочим. А у соседки, муж уже давно таким пользуется.

Попросил сына купить еще пару впрок… читать далее >>>

Установка требует контроля уровня нагрева магнитопривода. В противном случае возникнет перегрузка, аварийная ситуация. Автоматически контролирует параметры функционирования щит тепловой защиты (ЩТЗТ). Это надежное оборудование. Производство сухих трансформаторов применяет иногда иную систему. Для щитков ЩТЗТ выполняется установка датчика. Прибор реагирует на повышение температуры.

Щитки ЩТЗТ не допускают нагрев активной части свыше 10%. Характеристики, свойственные установке, разрешают кратковременное повышение температуры. Нагрев должен быстро снижаться. За это отвечает щиток. Превышение допустимых показателей температуры длительное время приводит к нарушениям работы агрегата, возникает перегрузка.

Читайте также:  Ниша в ванной комнате: фото сборки полки из гипсокартона

Габариты

Сухие трансформаторы имеют, по сравнению с масляными конструкциями, большие габариты. Перегрузка в этом случае при правильной эксплуатации маловероятна. Вес и размер зависят также от мощности. Установка монтируется в закрытых сухих помещениях.

Благодаря большим габаритам получается создать качественную вентиляцию внутри корпуса конструкции.

Преимущества и недостатки

Сухие трансформаторы характеризуются рядом особенностей. Технические характеристики, устройство аппаратуры говорят о высоком спросе на представленное оборудование. Высокая востребованность объясняется преимуществами, которыми обладает трансформаторное устройство сухого типа. Есть и недостатки. О них необходимо узнать перед приобретением аппаратуры.

Преимущества

Представленная установка для трансформации тока обладает массой достоинств. Преимущества сухих трансформаторов следующие:

  • Применение при изготовлении специальной стали привело к снижению потерь в сети.
  • Современные комплектующие позволяют снизить габариты и вес агрегатов.
  • Преимуществом является экологическая безопасность приборов. В системе отсутствует масляный охладитель, который выделяет вредные для здоровья человека и окружающей среды вещества.
  • Оборудование пожаробезопасное. При создании обмоток применяются негорючие материалы.
  • Исполнение универсальное. Оборудование применяется в различных условиях.

Недостатки

Сухие трансформаторы имеют и ряд недостатков. Их перегрузочная способность уступает масляным разновидностям оборудования. Стоимость последних будет значительно меньше. И продаются они дороже. Они имеют большие габариты, что значительно влияет на цену изделия.

Обслуживание

Не смотря на недостатки, сухие трансформаторные приборы используются в различных сферах человеческой деятельности часто. Обслуживание агрегата простое. Проверка производится раз в 6 месяцев. При этом проверяется система вентиляции.

Уход за агрегатом предполагает также его периодическую очистку от различных загрязнений. Частота уборки зависит от особенностей окружающей среды. В пыльных помещениях уход за поверхностью прибора необходимо выполнять чаще.

Обслуживание предполагает проведение внешнего осмотра оборудования. На нем не должно быть дефектов, механических повреждений. Крепежные элементы должны быть крепко затянуты. Болты проверяются раз в год. Выполняя простые рекомендации по проведению обслуживания, можно обеспечить длительную, надежную работу агрегата.

Видео: Производство сухих трансформаторов с литой изоляцией серии ТЛС

Рассмотрев особенности сухих трансформаторов, рекомендации по их выбору и эксплуатации, можно приобрести оптимальное оборудование в соответствии с особенностями сети.

Александр, 38 лет (Санкт-Петербург)

Полгода назад сын подарил на день рождения один аппарат. Сказал, что для сбережения энергии. По-началу, заинтересовался, почитал. И очень расстроился, прочтя столько негативных отзывов, отложил в шкаф и забыл. А где-то через пару месяцев жена достала этот, уже порядком запылившийся прибор и решила попробовать без моего ведома.

Я ей ничего не сказал – думаю, пусть использует, мне он все-равно не нужен. И когда я пошел оплачивать счета за электроэнергию, по-началу не понял, что произошло. Затрат по электричеству стало меньше. Причем заметно. В итоге, этот маленький экономитель действительно оказался рабочим. А у соседки, муж уже давно таким пользуется.

Попросил сына купить еще пару впрок… читать далее >>>

Источник: https://ProTransformatory.ru/vidy/suhie-transformatory

Что такое сухие трансформаторы?

Главная » Освещение » Трансформаторы » Что такое сухие трансформаторы?

Теперь трансформаторы считаются достаточно распространенным и необходимым товаром. Они необходимы для качественного изменения электромагнитного тока. Тип конструкции этих устройств может быть разнообразным. И теперь пришло время узнать, что такое сухие трансформаторы.

Мы представили вашему вниманию полную информацию об этих устройствах. Их отличие заключается не только в литой изоляции, но и в системе охлаждения.

Сухие трансформаторы

Сухие трансформаторы многие называют еще и воздушными. Этот вид изделия имеет свои отличительные характеристики, к которым можно отнести то, что магнитная система и ее две обмотки не будут погружаться в масляный раствор. Процесс охлаждения будет происходить за счет движения воздушных потоков.

Устройства считаются достаточно простыми и безопасными и основным преимуществом считается то, что вам больше не следует выполнять регулярную замену масла. Также вам необходимо помнить, что этот тип, как и другие устройства может быть понижающим или повышающим.

Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про защиту трансформатора от перегрузки.

Единственным недостатком этого устройства можно считать то, что потоки медленно охлаждают конструкцию. Именно поэтому в конструкции необходимо обеспечить достаточную ширину воздушного потока.

Теперь вам необходимо изучить список следующих преимуществ:

  1. Значительная безопасность. Теперь у вас будет возможность избежать проблем с вытечкой масла в результате которого может загореться преобразователь.
  2. Простота в установке. Если вы используете масляное устройство, тогда вам необходимо было бы постоянно менять масло. Воздушные трансформаторы можно использовать даже в закрытых помещениях. Для монтажа многие специалисты используют обычные короткие провода.
  3. Перегрузка возможна, но на короткий срок.
  4. Экологическая безопасность. Теперь выполнить установку этих устройств можно даже н участках, где требуется повышенная безопасность к окружающей среде. Именно поэтому они активно применяются на территориях школы и различных предприятиях.

Высоковольтные сухие модели трансформатора имеют достаточно крупные габариты. Иными словами, даже при одинаковых параметрах сухие трансформаторы будут иметь значительные размеры.

Конструктивные особенности

Сухие воздушные трансформаторы с литой изоляцией могут быть высоковольтными и низковольтными. Мощность этих устройств будет зависеть от типа вентиляции. Низковольтные преобразователи будут иметь естественную систему охлаждения. Высоковольтные преобразователи мощность которых достигает 10 КВА имеют принудительное охлаждение.

Схема, которую мы поместили будет включать в себя следующие элементы:

  1. Высоковольтный провод.
  2. Специальные шпильки.
  3. Прокладки для зажима.
  4. Прижимное кольцо.
  5. Изоляторы.
  6. Отводы.
  7. Прокладки из фарфора для отводов.
  8. Зажимную доску.
  9. Регулировочные ответвления.

Как видно н схеме здесь изображен сухой трансформатор без кожуха. В большинстве случаев, чтобы использовать эти устройства, вам не потребуется дополнительная изоляция. При необходимости спроектировать специальный кожух можно самостоятельно. Его мощность составляет 320 кВа. При необходимости вы можете прочесть про трансформатор ТМГ.

Отводы воздушных сухих преобразователей обычно изготавливают из алюминиевых или медных проводников. Все зажимы будут выводиться на доску.

Для отводов производитель использует опорные изоляторы, а для низковольтных трансформаторов производитель использует фарфоровые подкладки. Еще к одному подвиду сухих трансформаторов можно отнести измерительные преобразователи.

Это важное оборудование, которое используется для понижения цепей высокого напряжения.

По своей конструкции эти устройства также могут быть и однофазными. В зависимости от области эксплуатации их можно разделить на масляные, сухие или устройства, которые будут иметь литую изоляцию.

Параметры сухого трансформатора

Каждый преобразователь обычно может иметь свои параметры работы. Вот краткие технические характеристики ТСЗГЛ-1000 (трансформатор сухой 1000 кВА):

Эти устройства можно использовать в разнообразных тяговых механизмах. Температура его охлаждения может доходить до -60. Преобразователи подобного типа могут иметь литую изоляцию и благодаря этому можно получить повышенную безопасность против возгорания.

RESIBLOC 315 — 2500 кВА от ABB (АВВ):

Если вы желаете изучить характеристики импортного аналога, тогда вам следует выбрать модель ТСЗП-10/0,7-УХЛ4(О4) (ТСП):

Параметры серии ТП:

Обзор цен

Если вы планируете купить сухой трансформатор, тогда сделать это можно в фирменном магазине или на заводе. Обычно заводы могут предлагать стоимость от 500 до 10000 долларов. На фото ниже мы предоставили детальную информацию о ценовой политике.

Надеемся, что эта информация будет полезной и вы выберите качественное устройство.

Источник: http://vse-elektrichestvo.ru/osveshhenie/transformatory/chto-takoe-suxie-transformatory.html

Что такое сухие трансформаторы? Технические характеристики и область применения

При использовании электроэнергии необходимо изменение напряжения одного уровня на другой. Сухие трансформаторы (иначе – с воздушным охлаждением) выполняют эту функцию настолько безопасно и эффективно, что они широко используются для внутренней установки в общественных и жилых зданиях, где другие типы этих устройств считаются слишком рискованными.

Типы трансформаторов: жидкостные и сухие

В принципе, есть два различных типа такого устройства: с жидкостной изоляцией и охлаждением (жидкостный тип) и с охлаждением воздухом или воздушно-газовой смесью (сухой тип).

Для трансформаторов первого типа охлаждающей средой может быть обычное минеральное масло. Применяются также и другие субстанции, такие как трудновоспламеняемые углеводороды и кремнийорганические жидкости. Такие трансформаторы имеют сердечник и обмотки, погруженные в бак с жидкой средой, которая служит и изолятором, и охладителем.

  1. Мощность, кВА.
  2. Номинальное напряжение первичной и вторичной обмотки.
  3. Теплоотдача изоляционной системы – сумма максимальной температуры окружающей среды + средний подъем температуры в обмотках + разница между средним подъемом температуры в обмотках и самым высоким показателем в них.
  4. Сердечник и катушки – особое значение имеют возможные повреждения сердечника или накопление расслоений (медных или алюминиевых проводников).

Существуют различные конструктивные типы трансформаторов, определяемые, прежде всего, применяемыми способами изоляции их обмоток. Среди них известны: вакуумная пропитка, капсулирование и литая катушка. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Изоляция способом вакуумной пропитки (VPI)

Эта технология создает лаковое покрытие проводников путем чередования циклов давления и вакуума. VPI-процесс использует полиэфирные смолы.

Он обеспечивает проводникам лучшее покрытие лаком, чем при обычном погружении в состав. Катушки, покрытые им, затем помещаются в печь, где происходит запекание.

Они получаются гораздо более устойчивыми к возникновению коронных разрядов. Как выглядит такой трансформатор? Фото его размещено ниже.

Изоляция способом вакуумного капсулирования (VPE)

Этот метод обычно превосходит VPI-процесс. Несколько погружений добавляются в процессе изготовления для капсулирования катушки, после чего их покрытие запекается в печи. Эти трансформаторы имеют лучшую защиту от воздействия агрессивных и влажных сред, чем их VPI-аналоги. Как выглядит такой трансформатор? Фото его представлено ниже.

Капсулирование (герметизация)

Капсулированные трансформаторы – это обычные устройства с обмотками, покрытыми кремнийсодержащими составами или эпоксидной смолой и полностью заключенные в тяжеловесный кожух. Производственный процесс заполняет обмотки плотной эпоксидной смолой с высокой диэлектрической прочностью, защищая трансформатор от любых воздействующих сред.

Литые катушки (в формованной уплотненной эпоксидной смоле)

Эти устройства содержат катушки, закапсулированные в эпоксидную смолу в процессе формирования. Они полностью заполняются смолой под действием вакуума.

Каждый из способов изоляции обмотки специально подходит для конкретных сред. Очень важно понять, где лучше использовать соответствующие типы устройств. Например, сухие трансформаторы с литой изоляцией стоят примерно на 50% дороже, чем изделия VPE или VPI. Таким образом, выбор конкретного типа устройства может значительно влиять на общую стоимость проекта.

Читайте также:  Декорации и аксессуары для дома в стиле шебби-шик

Рекомендации по выбору

При необходимости повышенной стойкости к коронным разрядам (т. е. электрическим разрядам, вызванным напряженностью поля, превышающего диэлектрическую прочность изоляции), когда повышенной механической прочности обмоток не требуется, следует использовать VPI-тип трансформатора.

Применяйте их с литыми катушками, когда требуется дополнительная прочность и защита, например, в агрессивных средах, таких как химические технологические установки, заводы стройматериалов, а также для наружной установки. Агрессивные среды включают вещества, которые могут пагубно сказываться на обмотках других сухих трансформаторов, в том числе соли, пыль, едкие газы, влага и металлические частицы.

Кроме того, обмотки с литой изоляцией обладают улучшенной способностью выдерживать кратковременные и повторяющиеся перегрузки, характерные для многих производственных процессов.

Инженеру зачастую приходится делать выбор между устройством с литой изоляцией или ее VPI/VPE-типом для применения в критических условиях и агрессивных средах. Первый тип, как правило, считается лучшим. Некоторые производители, однако, указывают, что литая смоляная изоляция ограничивает срок службы трансформатора.

Коэффициент теплового расширения эпоксидной смолы меньше, чем у медных проводников. Циклическое расширение и сжатие с нагреванием и охлаждением катушек в конечном итоге может вызвать растрескивание смолы. Отмечается также, что трансформатор VPI-типа может лучше справиться с такими процессами и поэтому служит дольше.

В конце концов, окончательный выбор остается за инженером-энергетиком.

Жидкостный тип против сухого

Жидкостно-заполненные трансформаторы, как правило, имеют более высокий КПД, чем сухие, поэтому у них больший срок службы. Кроме того, жидкость является более эффективной средой для охлаждения локальных областей высокой температуры в обмотках. Плюс ко всему, жидкостно-заполненные устройства обладают лучшей перегрузочной способностью.

Так, сухой трансформатор 1000 КВА при половинной загрузке имеет уровень потерь примерно 8 кВт, а при полной – около 16 кВт. При этом такой же «тысячник», но жидкостный, имеет примерно вдвое меньшие растраты.

Масляный «двухтысячник» при половинной загрузке несет потери 8 кВт, а при полной – 16 кВт. Его сухой аналог характеризуется затратами в 13 и 26,5 кВт соответственно.

Это означает то, что сомнительное первенство по уровню потерь держат именно сухие трансформаторы. Цена их при этом выше, чем у жидкостных.

Вследствие более интенсивного охлаждения обмоток жидкостные устройства имеют меньшие габариты (глубину и ширину), чем сухие аналогичной мощности.

Это может оказывать влияние на необходимую площадь трансформаторных подстанций (особенно встроенных), а значит, и на стоимость всего объекта. Так, типовой сухой трансформатор 1000 КВА имеет глубину 1,6 м, а ширину 2,44 м.

При этом аналогичный масляный при близкой глубине имеет ширину около 1,5 м. Но у этого типа есть, однако, и ряд недостатков.

Например, противопожарная защита более важна для жидкостных трансформаторов при использовании охлаждающей среды, способной к возгоранию. Правда, сухие трансформаторы тоже могут загореться. Неправильно эксплуатируемое устройство жидкостного типа может даже взорваться.

В зависимости от условий эксплуатации для жидкостно-заполненных изделий может потребоваться устройство поддона для сбора охладителя при возможных его утечках.

Возможно, при выборе трансформаторов участок перехода от однозначного предпочтения сухого типа к жидкостному заключается между 500 кВА и 2,5 МВА, причем первый тип предпочтительно используется до нижней границы диапазона, а второй выше нее.

Важным фактором выбора типа является место установки трансформатора, например, внутри офисного здания или снаружи, а также обслуживание промышленных нагрузок.

Сухие трансформаторы мощностью более 5МВА вполне доступны, но многие из них являются жидкостно-заполненными. При наружной установке этот тип также является преобладающим.

Несколько слов о вентиляции

При оснащении трансформатора вентилятором обдува нагрузку можно существенно поднять. Так, для литых обмоток такая функция может поднять длительно допустимую нагрузку на 50% выше номинальной. Для VPE или VPI-типов прирост мощности в этом случае может составить до 33%.

Например, мощность стандартного трансформатора в 3000 кВА с литой обмоткой при оснащении его вентилятором обдува возрастает до 4500 кВА (на 50%). В то же время VPE- или VPI-тип мощностью 2500 кВА при наличии вентилятора поднимет ее до 3,333 кВА (на 33%).

Впрочем, нужно всегда учитывать, что наличие вентилятора обдува снижает общую надежность системы. Если при работе с обдувом под нагрузкой выше номинальной вентилятор откажет, то есть реальный риск возникновения тяжелой аварии, вследствие которой можно потерять весь трансформатор.

А что на российском рынке?

Стоит отметить, что в последние годы в России сформировалась устойчивая тенденция повторять опыт Европы, где до 90% всех вновь устанавливаемых трансформаторов относится к сухому типу. Соответственно реагирует и рынок.

Сегодня в РФ есть предложения таких устройств от двух групп производителей. К первой из них можно отнести российские, итальянские, китайские и корейские бренды. В основном предлагаются конструктивные аналоги известных российских марок: ТСЗ, ТСЛ, ТСГЛ.

Сколько же стоит такой сухой трансформатор? Цена типового «тысячника» варьируется от 900 тысяч до 1 миллиона рублей.

Ко второй группе относятся немецкие и французские производители. Они предлагают марки серий DTTH, GDNN, GDHN. Во что же обойдется такой импортный трансформатор? Цена все того же «тысячника» составит от 1,5 до 2 миллионов рублей.

Источник: https://autogear.ru/article/196/894/chto-takoe-suhie-transformatoryi-tehnicheskie-harakteristiki-i-oblast-primeneniya/

Сухие силовые трансформаторы. Выбор, устройство, характеристики трансформаторов

Силовые трансформаторы являются одними из важнейших элементов электрических сетей и электроустановок. Ранее, вплоть до последней трети прошлого веко, в электросетях исключительно использовались силовые масляные трансформаторы.

Однако за последние 40 лет вместо них все более широко стали применять сухие силовые трансформаторы, представляющие собой один из современных пожаро- и экологически безопасных типов трансформаторов, у которых магнитная система и обмотки не погружены в трансформаторное масло, кремнийорганическую жидкость (КОЖ) или какой-либо другой жидкий диэлектрик.

Этим сухие трансформаторы существенно отличаются от традиционных конструкций пожаро- и экологически опасных масляных трансформаторов, которые, с целью устранения опасности возгорания масла и бумажно-масляной изоляции, необходимо размещать в специально оборудованных помещениях с огнеупорными наружными стенами, потолками и полами, а также маслоприемника- ми в виде ям для стекания масла, или же помещать их в от-дельные камеры с выходом наружу. К тому же масляные трансформаторы в отличие от сухих трансформаторов требуют постоянного технического обслуживания, что ведет к дополнительным эксплуатационным расходам.

Сухие силовые трансформаторы по сравнению с масляными трансформаторами имеют целый ряд преимуществ, основные из которых приведены в таблице 1.

Наименование преимущества Характеристика преимущества
Надежность Высокийуровень надежности, достигнутый благодаря технологическому прогрессуизготовления Высокая устойчивость к переменному и ударному напряжениюОтсутствие частичных разрядов Возможность работы с перегрузкойСтойкость к условиям повышеннойвлажности и загрязненности
Экономичность Возможность оптимизацииэлектросетей благодаря установкесухих трансформаторов в центрах потребления электроэнергии, что снижаетпотерив ЛЭП и затраты на кабель в сетях низкого напряжения Простотаперенастройки приизменении условий эксплуатацииОтсутствие необходимости иметь специальные помещения дляустановки трансформаторов
Экологичность                Отсутствиев трансформаторе масла устраняет угрозу загрязнения окружающей средыпри егоутечке Трудновозгораемость, исключительно высокий уровеньпожаробезопасностиОтсутствие в случае пожара выброса в окружающую среду токсичных и едкихгазовНизкий уровень шума
Стойкостьк воздействию окружающей среды Возможность работы приповышенной и пониженной температуре ивысокой влажности воздуха Возможность работы в условиях солесодержащей,агрессивной атмосферы, при наличии металлической пыли
Гибкость Возмсжность существенного (до50%) увеличения мощноститрансформатора посредством установки вентиляторов охлажденияРазнообразие вариантов техники подключения
Компактность Минимальная занимаемая площадьввиду компактности размеровсухих трансформаторов, что позволяет выгоднее использовать пространствопроизводственных помещений
Необслуживаемость Обслуживание практическиполностью исключается и сводится кпериодическому проведению визуальных осмотров
Улучшенныемассогабаритные характеристики Сухиетрансформаторы имеют низкие потери XX и КЗ, характеризуются высокойстойкостьюк КЗ и длительным тепловым перегрузкам
Технологичность Сходная с маслянымитрансформаторами технология изготовленияБольшая доступность основных изоляционных материалов

Таблица 1

Хотя маломощные однофазные сухие трансформаторы применялись в устройствах радиотехники, автоматики, сигнализации, связи и т.п.

еще в первой половине прошлого века, технология производства силовых одно- и, в особенности, трехфазных сухих трансформаторов, предназначенных для преобразования электроэнергии в электросетях и электроустановках, была разработана намного позднее – в последней трети прошлого века.

За тридцатилетний период времени мощность сухих трансформаторов удалось повысить в 40 раз (с 0,5 до 20 МВА), рабочее напряжение – в 2 раза (с 18 до 36 кВ), испытательное напряжение – в 2,5 раза (с 80 до 200 кВ), что позволило наладить серийный выпуск различных конструкций сухих трансформаторов, которые согласно международному стандарту МЭК-726 имеют классификацию, приведенную в табл.2.

Наименованиетипов сухих трансформаторов Общая характеристикаособенностей конструкции трансформатора
Герметичные Трансформатор окружен воздухомили помещен в защитный кожух,уплотненный таким образом, что отсутствует заметный обмен между еговнутреннимобъемом и окружающей атмосферой
Полностьюпомещенные в геометичный кожух Конструкция трансформаторатакова, что окружающий воздух неохлаждает его магнитную систему и обмотки, однако он может сообщаться сатмосферой
Защищенные Защитныйкожух трансформатора выполнен так, что окружающий воздух можетнепосредственноохлаждать магнитную систему и обмотки трансформатора
Незащищенные УTpaнсформатора отсутствует защитный кожух, а его магнитная система иобмоткиохлаждается окружающим воздухом

Таблица 2 Отметим, что применение трансформаторов в электроустановках обеспечивает возможность генерирования электроэнергии на одном уровне напряжения, а для минимизации потерь на ее передачу использовать более высокое напряжение. При этом передача электроэнергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует применения в современных электросетях не менее 5-, 6-кратной трансформации, осуществляемой путем применения повышающих и понижающих трансформаторов. Поэтому, вследствие необходимости распределения энергии по разным радиальным направлениям между многими потребителями, требуется устанавливать значительно большее количество отдельных трансформаторов по сравнению с количеством генераторов. При этом суммарная мощность трансформаторов в сети на каждой следующей ступени трансформации с более низким напряжением в целях более свободного маневрирования электроэнергией выбирается обычно большей, чем мощность предыдущей ступени более высокого напряжения. Поэтому общая мощность всех трансформаторов, установленных в электросетях, в настоящее время превышает общую мощность генераторов не в 5-6, а в 7-8 раз. В связи с этим важнейшими задачами являются: повышение качества силовых трансформаторов, использование прогрессивной технологии их производства, экономия материалов при их изготовлении и достижение как можно более низких потерь энергии при их работе в сети. Хотя КПД подавляющего большинства современных трансформаторов составляет 98…99% и более, однако из-за необходимости многократной трансформации энергии и установки в связи с этим в сетях трансформаторов общей мощностью, в 7-8 раз превышающей мощность генераторов, общие потери энергии во всем парке транс-форматоров являются достаточно большими. Так, в сере-дине 50-х годов прошлого века они составляли около 6% всей энергии, выработанной электростанциями, а в последующие годы, когда потери XX были снижены до 50%, а потери КЗ – на 20…25%, общие потери в парке трансформаторов несколько уменьшились. Еще большего уменьшения этих потерь можно достичь за счет широкого применения сухих силовых трансформаторов, имеющих низкие потери XX и КЗ.

Читайте также:  Как класть плитку на гипсокартон: как клеить и укладывать, можно ли положить без подготовки, кладка кафеля

Область применения сухих силовых трансформаторов благодаря их многочисленным достоинствам, указанным в табл.1, достаточно обширна, несмотря на то, что они, обладая намного лучшими по сравнению с масляными трансформаторами потребительских свойствах, такими как повышенная надежность, безопасность, удобство в эксплуатации и др., стоят в 2,5-3 раза дороже, чем масляные.

Эти трансформаторы широко применяются в системах распределения электроэнергии в жилых, общественных, административных и бытовых зданиях, а также на целом ряде других объектов, к которым предъявляются повышенные требования в отношении пожаробезопасности и взрывозащищенности, экологической чистоты и низкого уровня шума.

К таким объектам с повышенным уровнем безопасности людей, оборудования и окружающей среды относятся больницы, гостиницы, банки, офисные центры, высотные здания, метрополитен, наземный электротранспорт и др.

Кроме того, сухие силовые трансформаторы, изготовленные по специальным заказам, применяются также в особых условиях эксплуатации, в том числе для морского, арктического или тропического климата, для районов с повышенной сейсмической активностью и т.п.

Особенности конструктивного исполнения сухих трансформаторов, изготовленных по вакуумной технологии

В настоящее время, подавляющее большинство зарубежных и отечественных фирм производят сухие трансформаторы по одной из следующих технологий: вакуумной или безвакуумной (ровинговой). Охарактеризуем вначале сущность вакуумной технологии производства сухих силовых трансформаторов.

При производстве сухих трансформаторов по вакуумной технологии готовые обмотки трансформатора заливаются в вакууме эпоксидным компаундом с кварцевым наполнителем, процесс подготовки которого также происходит в вакууме. Трансформаторы с обмотками, изготовленными таким образом, получили название CAST RESIN TRANSFORMERS, или сокращенно CAST RESIN.

Достоинство этой технологии заключается в том, что она позволяет исключить из состава изоляции различные примеси, а также газовые микрополости, резко ухудшающие диэлектрическую прочность изоляции по отношению к частичным разрядам, действие которых вызывает быстрое старение изоляции и снижает срок ее службы.

Обмотка трансформатора в результате вакуумной обработки получает прочную, закрытую со всех сторон, эпоксидную оболочку толщиной 5…20 мм, которая придает обмотке необходимую жесткость и защищает ее от влаги и воздействия агрессивной среды.

Общий вид сухого силового трансформатора типа CAST RESIN, изготовленного по вакуумной технологии, показан на фотографии, помещенной в начале статьи, а вид наиболее важных конструктивных элементов этого трансформатора показан на рис.

1, где обозначено: 1 – трехстержневой магнитопровод, состоящий из трех колонн, выполненных из магнитной стали с оптимальной зернистой структурой; 2, 3 – обмотки НН и ВН соответственно, изготовленные из алюминиевой ленты 4 – вводы НН, которые могут иметь либо нормальное расположение – сверху на противоположной стороне по отношению к вводам ВН, либо специальное расположение – снизу; 5 – вводы ВН, имеющие перемычки для согласования обмотки ВН с напряжением сети, которые расположены на стороне вводов НН; переключение перемычек осуществляется при невозбужденном трансформаторе; 6 – упругие опорные подкладки, предназначенные для снижения уровня шума трансформатора; 7 – опорная рама с переставляемыми роликами для перемещения трансформатора в продольном и поперечном направлениях; 8 – изоляция, представляющая собой смесь эпоксидной смолы и кварцевого наполнителя, не требующая дополнительного обслуживания.Рис.1

Основные технические характеристики трансформаторов, изготовленных по вакуумной технологии компании ABB, приведены в табл.3.

Отметим наиболее существенные особенности обмоток и магнитопровода сухих силовых трансформаторов, изготовленных по вакуумной технологии заливки обмоток.

Отличительной конструктивной особенностью термообработанной обмотки ВН сухих силовых трансформаторов с литой изоляцией является то, что она изготавливается с применением автоматической намотки и состоит из выполненного из алюминиевой фольги набора катушек. Изоляция между витками осуществляется с помощью полиэфирной пленки.

Каждая катушка армируется стекловолокном, подвергается глубокой сушке и затем заливается в вакууме эпоксидной смолой класса F, смешанной с кварцем и тригидроксидом алюминия. Такая технология изготовления обмотки ВН обеспечивает низкий уровень напряжения между соседними проводниками.

Незначительная разность потенциалов между соседними витками обмотки позволила в трансформаторах с литой изоляцией отказаться от применения межслоевой изоляции и тем самым уменьшить габариты катушек и обеспечить высокое качество литой изоляции, покрывающей все проводники.

Обмотка НН сухих силовых трансформаторов, изготовленных по вакуумной технологии, также выполняется из алюминиевой фольги, изолированной диэлектрической пленкой класса F.

Особенностью этой обмотки является то, что она, после предварительной пропитки и последующей вакуумной обработки, приобретает достаточно высокую механическую прочность, позволяющую не только сохранять целостность трансформатора при температурных деформациях и аварийных токах КЗ, многократно превышающих номинальный рабочий ток трансформатора, но и на порядок снизить в обмотке потери на вихревые токи по сравнению с потерями в обмотках обычного исполнения.

Табл.3 Магнитопровод, являющийся одним из важнейших элементов трансформатора, изготавливается из магнит-ной пластины с ориентированной зернистой структурой, которая защищена от удельных потерь энергии и обладает высокой магнитной проницаемостью.

Кроме того, составные части магнитопровода в процессе его изготовления располагаются под углом 45°, с перекрывающимися соединениями по так называемой технологии «Step Lap», что приводит к снижению потерь и тока XX, а также уровня шума трансформатора.

Сухие силовые трансформаторы, изготовленные по безвакуумной технологии

Кроме изготовления сухих силовых трансформаторов по вакуумной технологии заливки обмоток, сухие трансформаторы создаются также и по другой технологии. Так, в конце 70-х годов прошлого века фирмой ASEA – LEPPER (теперешнее название ABB) была разработана безвакуумная технология производства сухих силовых трансформаторов.

По этой технологии обмотка ВН сухого силового трансформатора изготовляется путем поочередного наматывания слоя обмотки и межслоевой изоляции, состоящей из ровинга, насыщенного эпоксидным компаундом без наполнителя, причем намотка производится «на мокро» при атмосферном давлении.

Трансформаторы с обмотками, выполненными по такой технологии, получили название «РЕЗИБЛОК», отражающее тот факт, что такие обмотки имеют вид монолитного блока, усилены стекловолокном, пропитанным эпоксидным компаундом, и поэтому после последующей совместной термообработки способны выдерживать значительные усилия КЗ.

Механическая прочность обмотки такого трансформатора исключает опасность возникновения трещин в обмотках и гарантирует долгий срок эксплуатации трансформаторов этого типа.

К основным преимуществам трансформаторов типа RES/BLOC относятся следующие: • низкие потери XX и КЗ; • низкий уровень частичных разрядов; • высокая динамическая прочность обмоток, • линейное распределение атмосферного перенапряжения; • эффективная система естественного охлаждения (благодаря встроенным охлаждающим каналам), позволяющая их эксплуатировать в нормальном режиме работы при нагреве обмоток до 1 40°С; • малошумность; • исключительно высокая взрыво- и пожаробезопасность.

Общий вид сухого силового трансформатора типа RESIBLOC производства компании ABB, изготовленного по безвакуумной технологии, показан на рис.2, а его основные технические характеристики приведены в табл.4.

Рис.2В столбце 4 числитель – стандартные потери XX, знаменатель – пониженные потери XX. Табл.

4 Трансформаторы RESIBLOC прошли длительные испытания при температуре окружающей среды -60°С, которые доказали, что данный тип трансформаторов пре-восходит по своим характеристикам требования существующих стандартов.

Сравнительная оценка основных достоинств сухих (эпоксидных) трансформаторов типа CAST RESIN, изготовляемых по вакуумной технологии, и трансформа-торов типа RESIBLOC, изготовляемых по безвакуумной технологии, показывает, что оба типа трансформаторов практически равноценны по пожаробезопасности; влаго- и химостойкости; экологической безопасности. В то же время трансформаторы типа RESIBLOC способны превосходить трансформаторы CAST RESIN по механической прочности, динамической стойкости к силам КЗ, стойкости к действию высоких и низких температур.

К.Ю.Гура

Источник: http://www.eti.su/articles/visokovoltnaya-tehnika/visokovoltnaya-tehnika_327.html

Что такое сухой трансформатор

Сухие трансформаторы – это отличное приобретение для дома, офиса или промышленного предприятия. Оборудование подает тепло в помещение естественным воздушным потоком. Когда оно нагревается, то тепло расходится по всему помещению. Сухие трансформаторы обладают мощностью, которая достигает до 2500 кВт. Будет достаточно напряжения, которое не превышает 15 кВ, для естественного охлаждения.

Прибор отлично подходит для объектов, где высокие требования к безопасности людей и техники. Таким образом, сухие трансформаторы часто решаются заказать не только для предприятий, но и для общественных построек. Оборудование приобретается даже для транспорта, благодаря доступной стоимости.

Условия применения трансформаторов

Все обмотки сухого трансформатора спрятаны в надежный кожух. Атмосферный воздух отлично охлаждает, а также изолирует защиту.

Устройство должно быть установлено в обязательном порядке в закрытом помещении, где влажность не более 80%. Влажность не должна превышать указанное значение по причине того, что обмотка сухого трансформатора будет становиться влажной при соприкосновении с воздухом.

Для эффективного охлаждения применяются особые профили. Они не только позволяют стабильно охлаждать оборудование, но и позволяют увеличить уровень устойчивости к грязи и пыли.

Провода обладают качественной изоляцией. Бандажные ленты увеличивают прочность конструкции. Таким образом, сухие трансформаторы можно использовать долгие годы даже при перегрузках. Изоляция будет стабильно поддерживать свои электрические характеристики.

Благодаря специальным наполнителям, обмотка имеет улучшенные характеристики. Сухие трансформаторы работают при большом уровне напряжения.

Важно отметить, что при резких температурных перепадах могут возникнуть механические напряжения в изоляционном материале.

Достоинства сухих трансформаторов

Если сравнивать с масляными вариантами, то данная модель имеет большое количества достоинств:

  • Не нужно тратить время и деньги на обслуживание, потому что данная марка не нуждается в чистке и смене масла;
  • Прибор имеет высокую рабочую температуру, поэтому время эксплуатации повышается;
  • Защитный кожух прекрасно защищает от внешней агрессивной среды;
  • Модель востребована на объектах, где нужен высокий уровень безопасности. Подойдет для домов, офисов, предприятий и транспорта;
  • Покупка сухих трансформаторов окупается в самые кратчайшие сроки. Благодаря нагревостойким элементами системы, модель является экономной. Элементы позволяют работать прибору при повышенных нагрузках.

Источник: http://www.moipros.ru/chto-takoe-suhoj-transformator/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector