Силовые трансформаторы АТДЦТН 200000-220-110У1 в Минске


Силовые трансформаторы АТДЦТН 200000-220-110У1: трёхобмоточные автотрансформаторы с РПН

АТДЦТН 200000-220-110У1 — трёхфазный трёхобмоточный автотрансформатор с принудительной циркуляцией масла и направленным потоком воздуха (система охлаждения ДЦ), регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) и номинальной мощностью 200 МВА. Условное обозначение расшифровывается как: А — автотрансформатор, Т — трёхфазный, Д — охлаждение с дутьём и принудительной циркуляцией масла, Ц — принудительная циркуляция масла через охладители, Т — наличие третьей обмотки (НН), Н — регулирование под нагрузкой. Класс напряжения — 220 кВ для обмотки ВН, 110 кВ для обмотки СН, климатическое исполнение У1 по ГОСТ 15150 — работа на открытом воздухе при температуре от –45 C до +40 C.

Данный тип автотрансформатора применяется в качестве головного или промежуточного звена на узловых подстанциях 220/110/10–35 кВ, в схемах выдачи мощности крупных электростанций и на системообразующих объектах энергосистем. Наличие третьей обмотки НН позволяет подключать компенсирующие устройства, собственные нужды подстанции и распределительные сети 10–35 кВ.

Технические характеристики и конструктивные особенности

Автотрансформатор АТДЦТН 200000-220-110У1 выполняется с масляным охлаждением типа ДЦ: масло прокачивается через теплообменники с принудительной циркуляцией, а воздух подаётся вентиляторами. Такая система обеспечивает отвод тепла при нагрузках, близких к номинальным, и допускает длительную перегрузку по ГОСТ 14209. Регулирование напряжения осуществляется под нагрузкой с помощью устройства РПН, встроенного в обмотку СН, что позволяет стабилизировать напряжение на шинах 110 кВ при колебаниях нагрузки.

Магнитопровод — трёхстержневой, шихтованный из электротехнической стали с ориентированной структурой. Обмотки — концентрические, с транспонированными проводниками для снижения добавочных потерь. Бак — с радиаторами и системой защиты масла, включающей расширитель, выхлопную трубу и газовое реле. Вводы 220 кВ — герметичные, с бумажно-масляной изоляцией.

  • Номинальная мощность — 200 МВА (автотрансформаторная), типовая мощность обмотки НН — 40–63 МВА.
  • Номинальные напряжения: ВН — 220 кВ, СН — 110 кВ, НН — 10,5; 13,8; 35 кВ (в зависимости от исполнения).
  • Схема соединения обмоток — Ун/Ун/Д (звезда с выведенной нейтралью / звезда с выведенной нейтралью / треугольник).
  • Напряжение короткого замыкания ВН–СН — 10–12 %, ВН–НН — 20–24 %.
  • Потери холостого хода — не более 130 кВт; потери короткого замыкания — не более 480 кВт.
  • Диапазон регулирования РПН — 8 1,5 % (типовое исполнение).

Условия эксплуатации и монтажа

Автотрансформаторы АТДЦТН 200000-220-110У1 устанавливаются на открытых распределительных устройствах 220 кВ и 110 кВ. Фундамент выполняется с учётом массы активной части и бака с маслом, а также динамических нагрузок при сейсмических воздействиях (для исполнения У1 — до 7 баллов по MSK-64). Монтаж включает сборку вводов, заливку масла под вакуумом, прогрев и сушку изоляции. Перед включением проводятся испытания: измерение сопротивления изоляции, тангенса угла диэлектрических потерь, сопротивления обмоток постоянному току, проверка работы РПН и системы охлаждения.

Эксплуатация требует контроля температуры верхних слоёв масла (не более +95 C), работы газового реле и периодического анализа растворённых газов (хроматография) для раннего выявления дефектов. Система охлаждения ДЦ имеет автоматическое управление по температуре и нагрузке, а также резервное питание вентиляторов.

Типовые параметры автотрансформатора АТДЦТН 200000-220-110У1

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеПримечание
Номинальная мощность200МВААвтотрансформаторнаяГОСТ 17544
Напряжение ВН220кВНоминальноеКласс изоляции
Напряжение СН110кВНоминальноеС РПН
Напряжение НН10,5–35кВВ зависимости от исполненияТретья обмотка
Потери холостого хода 130кВтПри номинальном напряженииНе более
Потери короткого замыкания 480кВтВН–СНПри 75 C
Напряжение КЗ ВН–СН10–12%Номинальное—
Диапазон РПН8 1,5%Под нагрузкойНа стороне СН

Области применения

  • Узловые подстанции 220/110 кВ энергосистем и объединённых энергосистем.
  • Выдача мощности гидравлических и тепловых электростанций в сеть 220 кВ.
  • Питание распределительных сетей 110 кВ и 10–35 кВ от шин 220 кВ.
  • Подключение компенсирующих устройств (управляемых шунтирующих реакторов, батарей статических конденсаторов) к обмотке НН.
  • Собственные нужды крупных промышленных предприятий с питанием от сети 220 кВ.
  • Межсистемные связи с необходимостью регулирования напряжения под нагрузкой.

Вопросы и ответы

Что означает «ДЦ» в обозначении АТДЦТН?

Д — охлаждение с дутьём (принудительная подача воздуха вентиляторами), Ц — принудительная циркуляция масла через теплообменники. Система ДЦ обеспечивает эффективный отвод тепла при нагрузках, близких к номинальным.

Для чего нужна третья обмотка НН в автотрансформаторе?

Обмотка НН (10–35 кВ) предназначена для питания собственных нужд подстанции, подключения компенсирующих устройств и распределительных сетей. Кроме того, она обеспечивает путь для токов нулевой последовательности и снижает несимметрию напряжений.

Какой диапазон регулирования обеспечивает РПН?

Типовое исполнение АТДЦТН 200000-220-110У1 предусматривает регулирование под нагрузкой в диапазоне 8 1,5 % на стороне СН (110 кВ), что позволяет стабилизировать напряжение при изменениях нагрузки и режимов сети.

Какие испытания проводятся перед вводом в эксплуатацию?

Выполняются измерение сопротивления изоляции обмоток, определение тангенса угла диэлектрических потерь, измерение сопротивления обмоток постоянному току, проверка коэффициента трансформации, испытание бака на герметичность, проверка работы РПН и системы охлаждения, а также хроматографический анализ масла.