Силовые трансформаторы однофазные и трехфазные 220 - 500 кВ ГОСТ 17544-85 в Минске


Однофазные и трехфазные силовые трансформаторы 220–500 кВ по ГОСТ 17544-85

ГОСТ 17544-85 распространяется на силовые трансформаторы общего назначения классов напряжения 220, 330, 500 кВ, выпускаемые для работы в сетях с эффективно заземленной нейтралью. Стандарт нормирует ряды номинальных мощностей, схемы и группы соединений обмоток, уровни изоляции, потери холостого хода и короткого замыкания, а также требования к нагреву и стойкости при КЗ. Однофазные исполнения применяются в составе трехфазных групп, где масса и габарит моноблока ограничены транспортным габаритом, а также в схемах с резервированием одной фазы.

Конструктивные признаки и параметры

Трансформаторы 220–500 кВ выполняются масляными с принудительной циркуляцией масла и воздуха. Системы охлаждения — ДЦ (дутье и естественная циркуляция масла), Ц (принудительная циркуляция масла с воздушным охлаждением), ДЦ-НЦ при нагрузках выше номинала. Регулирование напряжения — РПН в нейтрали или на стороне ВН, диапазон регулирования 8 1,5 % либо 10 1,5 % в зависимости от исполнения. Обмотки — непрерывные катушечные или переплетенные, с транспонированными проводниками для снижения добавочных потерь.

Изоляция вводов 220 кВ — бумажно-масляная, 330–500 кВ — с твердой RIP-изоляцией либо маслонаполненная. Бак — сварной, с экранами для выравнивания электрического поля, оснащенный устройствами защиты от превышения давления, газовым реле и термосифонными фильтрами. Для групп однофазных трансформаторов обязательна идентичность характеристик и возможность замены любой фазы без пересчета режима.

Технические характеристики по классам напряжения

Класс напряженияМощность, МВАПотери ХХ, кВтПотери КЗ, кВтНапряжение КЗ, %
220 кВ12510538011,0
220 кВ25017564011,0
330 кВ12511540012,5
330 кВ20016056012,5
500 кВ25021070013,0
500 кВ400310105014,0

Схемы и группы соединений

  • Однофазные: 1/1-0, группа 0, включение в звезду или треугольник на стороне НН.
  • Трехфазные двухобмоточные: Yн/Д-11, Yн/Yн-0, Д/Yн-11.
  • Трехфазные трехобмоточные: Yн/Yн/Д-11-11, Yн/Д/Д-11-11.
  • Автотрансформаторы 330–500 кВ: А/Д-11, А/Yн-0 с регулированием в нейтрали.
  • Группы из трех однофазных: 1/1/1-0-0 с симметрированием по току намагничивания.

Условия эксплуатации и области применения

Трансформаторы устанавливаются на открытых распределительных устройствах (ОРУ) подстанций 220–500 кВ, в том числе на узловых подстанциях энергосистем, на повышающих блоках генераторов ТЭС и ГЭС, на подстанциях глубокого ввода металлургических и нефтехимических комбинатов. Климатическое исполнение — У1, ХЛ1 по ГОСТ 15150, диапазон рабочих температур — от –45 C до +40 C. Высота установки над уровнем моря — до 1000 м без снижения изоляционных характеристик.

Однофазные трансформаторы востребованы на гидроэлектростанциях с ограниченной транспортной доступностью, при реконструкции подстанций с поэтапным вводом мощности, а также в схемах с резервной фазой. Трехфазные агрегаты применяются на подстанциях с достаточной грузоподъемностью кранового оборудования и развитой транспортной инфраструктурой.

Требования ГОСТ 17544-85 к испытаниям

  • Измерение сопротивления изоляции обмоток и вводов мегаомметром 2500 В.
  • Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
  • Измерение тангенса угла диэлектрических потерь (tg ) изоляции обмоток.
  • Опыт холостого хода и короткого замыкания при номинальных параметрах.
  • Испытание бака на герметичность и прочность избыточным давлением.
  • Проверка группы соединений и коэффициента трансформации на всех ступенях РПН.

Вопросы и ответы

Чем регламентирован ряд мощностей однофазных трансформаторов 500 кВ?

Ряд мощностей и соответствующие им параметры потерь и напряжения КЗ установлены ГОСТ 17544-85. Для класса 500 кВ типовые значения однофазных агрегатов — 167, 250, 400 МВА в группе из трех фаз.

Какая система охлаждения применяется при нагрузке выше номинала?

При перегрузках свыше номинального тока используется система ДЦ-НЦ — принудительная циркуляция масла с направленным потоком и дутьевым охлаждением радиаторов. Переход между ступенями охлаждения автоматизирован по температуре верхних слоев масла.

Допускается ли замена одной фазы в группе однофазных трансформаторов?

Замена допускается при условии идентичности характеристик холостого хода и короткого замыкания. Разброс потерь и напряжения КЗ между фазами не должен превышать значений, оговоренных стандартом, иначе возникает несимметрия токов в нейтрали.

Какие вводы устанавливаются на трансформаторах 330–500 кВ?

Применяются маслонаполненные вводы либо вводы с RIP-изоляцией, рассчитанные на соответствующий уровень импульсного напряжения. Выбор определяется требованиями к взрывобезопасности и условиями обслуживания ОРУ.