Силовые автотрансформаторы однофазные и трехфазные 220 - 500 кВ АТДЦТН 200000-220-110У1 в Минске


Силовые автотрансформаторы однофазные и трехфазные 220–500 кВ АТДЦТН 200000-220-110У1

Автотрансформаторы АТДЦТН 200000-220-110У1 — трехфазные масляные силовые агрегаты с принудительной циркуляцией масла и дутьевым охлаждением, предназначенные для электрической связи сетей напряжением 220 и 110 кВ с глухозаземленной нейтралью. Исполнение У1 допускает эксплуатацию в условиях умеренного климата при температуре окружающей среды от –45 до +40 C. Номинальная мощность — 200 МВА, что соответствует классу крупных системообразующих автотрансформаторов межсистемных связей.

Конструктивно АТДЦТН 200000-220-110У1 выполнен по схеме автотрансформатора с обмоткой низшего напряжения (НН) 10,5 кВ, включенной по схеме звезды с выведенной нейтралью. Обмотка среднего напряжения (СН) 110 кВ и обмотка высшего напряжения (ВН) 220 кВ образуют автотрансформаторную связь, что обеспечивает передачу части мощности электромагнитным путем, а части — электрическим. Такое схемное решение снижает установленную мощность трансформаторного оборудования и уменьшает потери холостого хода по сравнению с трехобмоточными трансформаторами той же мощности.

Устройство РПН (регулирование под нагрузкой) установлено на стороне СН и обеспечивает диапазон регулирования напряжения 12 % ступенями по 1,5 %. Это позволяет поддерживать заданные уровни напряжения в распределительной сети 110 кВ без отключения нагрузки, что критично для узловых подстанций с транзитными перетоками мощности.

Технические характеристики

ПараметрЗначениеЕдиница измеренияМетод контроляПримечание
Номинальная мощность200МВАГОСТ 16110для класса 220 кВ
Напряжение ВН230кВГОСТ 721диапазон регулирования
Напряжение СН121кВГОСТ 721с РПН
Напряжение НН10,5кВГОСТ 721обмотка НН
Потери холостого хода120кВтГОСТ 3484.1при номинальном напряжении
Потери короткого замыкания650кВтГОСТ 3484.1ВН–СН
Напряжение КЗ ВН–СН11,5%ГОСТ 3484.3при номинальной мощности

Система охлаждения ДЦ — дутьевая с принудительной циркуляцией масла через охладители. В составе системы — маслонасосы, вентиляторы обдува радиаторов и шкафы управления охлаждением. Автоматика регулирует число работающих охладителей в зависимости от температуры масла и тока нагрузки, что обеспечивает оптимальный тепловой режим при переменных графиках нагрузки.

Конструктивные особенности

Магнитная система автотрансформатора — трехстержневая, шихтованная из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали. Стержни стянуты бандажами из стеклоленты, ярма — стальными балками. Обмотки ВН и СН выполнены из медного провода, обмотка НН — из медной фольги или транспонированного провода в зависимости от завода-изготовителя. Главная изоляция — маслобарьерная на основе электрокартона и кабельной бумаги.

Бак автотрансформатора — сварной, с плоским или гофрированным днищем, снабжен выемной частью с активной частью. Для транспортировки предусмотрены специальные устройства: опорные лапы, рымы, а также система контроля давления в баке. Расширитель снабжен осушителем воздуха силикагелевого типа и маслоуказателем. Газовое реле установлено в трубопроводе между баком и расширителем для защиты от внутренних повреждений.

Применение

Автотрансформаторы АТДЦТН 200000-220-110У1 применяются на узловых подстанциях 220/110 кВ энергосистем, на межсистемных связях, а также на крупных промышленных объектах с собственной генерацией. Основные сценарии использования:

  • связь сетей 220 и 110 кВ на системообразующих подстанциях;
  • выдача мощности крупных электростанций в распределительную сеть 110 кВ;
  • питание собственных нужд подстанций через обмотку НН 10,5 кВ;
  • обеспечение транзитных перетоков мощности между энергорайонами;
  • резервирование параллельно работающих трансформаторов на двухтрансформаторных подстанциях.

Благодаря наличию обмотки НН автотрансформатор может питать синхронные компенсаторы, батареи статических конденсаторов или собственные нужды подстанции, что расширяет его функциональность по сравнению с чисто автотрансформаторной схемой.

Условия эксплуатации

Автотрансформатор рассчитан на продолжительный режим работы с номинальной нагрузкой при температуре охлаждающего воздуха до +40 C. Допускается систематическая перегрузка в соответствии с ГОСТ 14209. Высота установки над уровнем моря — не более 1000 м. Окружающая среда — невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли и агрессивных газов.

Монтаж и ввод в эксплуатацию выполняются в соответствии с заводской инструкцией. Перед включением обязательны сушка активной части (при необходимости), анализ масла на пробой и влагосодержание, проверка работы устройств РПН и системы охлаждения. Контроль состояния в процессе эксплуатации включает периодический анализ растворенных газов в масле (хроматография), измерение сопротивления изоляции обмоток и тангенса угла диэлектрических потерь.

Вопросы и ответы

Чем автотрансформатор АТДЦТН отличается от обычного трансформатора?

В автотрансформаторе обмотки ВН и СН имеют гальваническую связь, что уменьшает расход активных материалов и снижает потери. АТДЦТН 200000-220-110У1 дополнительно имеет обмотку НН 10,5 кВ для питания собственных нужд или компенсирующих устройств.

Какое регулирование напряжения предусмотрено?

Устройство РПН установлено на стороне СН 110 кВ и обеспечивает регулирование в диапазоне 12 % ступенями по 1,5 %. Переключение происходит без разрыва цепи нагрузки.

Какая система охлаждения используется?

Применяется система охлаждения ДЦ — дутьевая с принудительной циркуляцией масла. Масло прокачивается через охладители, обдуваемые вентиляторами. Управление числом охладителей автоматическое.

Допустима ли работа при низких температурах?

Исполнение У1 допускает эксплуатацию при температуре до –45 C. При этом необходимо учитывать вязкость трансформаторного масла и обеспечить подогрев приводов РПН при температурах ниже –25 C.