Однофазные и трёхфазные силовые трансформаторы 220–500 кВ типа ТДТН 40000-220 У1
ТДТН 40000-220 У1 — трёхфазный трёхобмоточный трансформатор с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), номинальной мощностью 40 000 кВА и классом напряжения 220 кВ, предназначенный для эксплуатации в районах с умеренным климатом (климатическое исполнение У, категория размещения 1 — на открытом воздухе). Конструкция включает три обмотки: ВН — 220 кВ, СН — 110 кВ, НН — 10,5 или 38,5 кВ, что обеспечивает питание распределительных сетей двух уровней одновременно. Магнитопровод шихтуется из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали с лазерной насечкой, стяжка — бандажами из стеклоленты и прессующими кольцами. Бак — гладкий или с охлаждающими радиаторами, оснащённый плёночной защитой масла от окисления.
Технические характеристики и конструктивные особенности
Регулирование напряжения выполняется устройством РПН типа РНТА-35/200 или аналогичным, обеспечивающим переключение ответвлений без разрыва цепи нагрузки. Диапазон регулирования — 8 1,5 % на стороне ВН. Обмотки выполнены из медного провода с бумажно-масляной изоляцией; для классов 330–500 кВ применяется кабельная бумага повышенной плотности с масляными каналами. Система охлаждения — Д (естественная циркуляция масла и воздуха) или ДЦ (масло с принудительной циркуляцией и воздушное охлаждение), с автоматическим включением вентиляторов по сигналу датчиков температуры обмоток.
- Номинальная мощность — 40 000 кВА (40 МВА)
- Класс напряжения ВН — 220 кВ; СН — 110 кВ; НН — 10,5/38,5 кВ
- Схема соединения обмоток — Ун/Ун/Д-11 (звезда с выведенной нейтралью / звезда / треугольник)
- Напряжение короткого замыкания ВН–СН — 10,5–12,5 %; ВН–НН — 16–18 %
- Потери холостого хода — не более 45 кВт; потери КЗ — 220–260 кВт
- Масса масла — 25–32 т; полная масса — 95–120 т
Условия эксплуатации и области применения
Трансформаторы ТДТН 40000-220 У1 устанавливаются на открытых подстанциях 220/110/10 кВ узловых и системных ПС, в схемах выдачи мощности ТЭЦ и ГРЭС, на понижающих подстанциях металлургических комбинатов и нефтехимических производств. Категория размещения 1 допускает работу при температуре от –45 C до +40 C, с ветровым давлением до 500 Па и сейсмичностью до 7 баллов по MSK-64. Для классов 330–500 кВ применяются аналогичные трёхобмоточные конструкции с усиленной изоляцией вводов и системами контроля растворённых газов в масле (хроматографический анализ).
| Параметр | ТДТН 40000-220 | ТДТН 63000-330 | ТДЦ 125000-500 | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Мощность | 40 000 | 63 000 | 125 000 | кВА |
| Напряжение ВН | 220 | 330 | 500 | кВ |
| Напряжение СН | 110 | 110 | 220 | кВ |
| Напряжение НН | 10,5 | 38,5 | 10,5 | кВ |
| Потери ХХ | 45 | 65 | 110 | кВт |
| Охлаждение | Д/ДЦ | ДЦ | Ц | — |
Стандарты и нормативная база
Изготовление регламентируется ГОСТ 17544-85 (трансформаторы силовые трёхфазные общего назначения), ГОСТ 1516.3-96 (изоляция электрооборудования), ГОСТ 3484.1-88 (методы испытаний). Испытания включают измерение сопротивления изоляции обмоток, тангенса угла диэлектрических потерь, испытание повышенным напряжением промышленной частоты, а также импульсные испытания грозовыми волнами 1,2/50 мкс. Вводы ВН — герметичные, с бумажно-масляной изоляцией, класс 220 кВ, тип ГМТ-220 или аналоги.
Вопросы и ответы
Какое назначение третьей обмотки НН в ТДТН 40000-220?
Обмотка НН 10,5 или 38,5 кВ служит для питания собственных нужд подстанции, компенсации реактивной мощности (подключение шунтовых реакторов или батарей статических конденсаторов) и электроснабжения близлежащих потребителей. Она также снижает токи КЗ на стороне СН за счёт размагничивающего действия.
Какой диапазон регулирования обеспечивает РПН?
Устройство РПН типа РНТА-35/200 обеспечивает регулирование в пределах 8 1,5 % от номинального напряжения ВН, то есть суммарно 16 ступеней. Переключение выполняется под нагрузкой без разрыва цепи, время срабатывания одной ступени — 3–5 с.
Какие масла применяются для заливки?
Используются трансформаторные масла марок ГК (ГОСТ 982-80) или Т-1500У (ТУ 38.101.1207-89), прошедшие очистку и дегазацию. Для регионов с температурой ниже –45 C применяются арктические масла с температурой застывания до –60 C.
Как контролируется состояние трансформатора в эксплуатации?
Применяется периодический хроматографический анализ растворённых газов (ХАРГ) по ГОСТ Р 53175-2008, тепловизионный контроль вводов и радиаторов, измерение сопротивления изоляции и tg . Для ответственных узлов — системы непрерывного мониторинга с датчиками температуры обмоток и давления масла.
