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 напряжения | Мощность, МВА | Потери ХХ, кВт | Потери КЗ, кВт | Напряжение КЗ, % |
|---|---|---|---|---|
| 220 кВ | 125 | 105 | 380 | 11,0 |
| 220 кВ | 250 | 175 | 640 | 11,0 |
| 330 кВ | 125 | 115 | 400 | 12,5 |
| 330 кВ | 200 | 160 | 560 | 12,5 |
| 500 кВ | 250 | 210 | 700 | 13,0 |
| 500 кВ | 400 | 310 | 1050 | 14,0 |
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.
