Силовые трансформаторы АТДЦТН 63000-220-110У1
АТДЦТН 63000-220-110У1 — трёхфазный автотрансформатор с масляным охлаждением и принудительной циркуляцией масла через охладители (тип ДЦ), оснащённый устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Модель предназначена для связи электрических сетей напряжением 220 кВ и 110 кВ с автоматическим поддержанием уровня напряжения в заданных пределах. Номинальная мощность — 63 МВА, что соответствует классу крупных узловых подстанций и системообразующих линий электропередачи.
Конструктивно автотрансформатор выполнен по схеме автотрансформаторного соединения обмоток ВН и СН с обмоткой НН, рассчитанной на напряжение 6,3; 10,5 или 11 кВ (по заказу). Такое схемное решение обеспечивает передачу мощности между сетями 220 и 110 кВ с меньшими потерями и расходом активных материалов по сравнению с трансформатором той же мощности. Обмотка НН предназначена для подключения компенсирующих устройств, собственных нужд подстанции или дополнительного источника генерации.
Устройство РПН встроено в нейтраль обмотки ВН и обеспечивает диапазон регулирования 12 % ступенями по 1,78 % (всего 19 позиций). Переключение ответвлений производится без разрыва цепи нагрузки, что критично для непрерывности электроснабжения промышленных потребителей и магистральных сетей. Привод РПН оснащён электромеханическим механизмом с ручным дублированием для аварийных режимов.
Автотрансформатор рассчитан на работу в умеренном климате (исполнение У1) при температуре окружающей среды от –45 C до +40 C. Система охлаждения типа ДЦ включает дублируемые маслонасосы и вентиляторы, что обеспечивает номинальную нагрузку при температуре охлаждающего воздуха до +40 C. При отключении части охладителей допускается длительная работа с ограничением нагрузки до 60–70 % номинальной.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Ед. изм. | Примечание | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Номинальная мощность | 63 | МВА | для режима автотрансформатора | ГОСТ 16110 |
| Напряжение ВН | 230 | кВ | диапазон 22012 % | ГОСТ 721 |
| Напряжение СН | 121 | кВ | диапазон 11012 % | ГОСТ 721 |
| Напряжение НН | 10,5 | кВ | по заказу 6,3 или 11 | ГОСТ 721 |
| Потери холостого хода | 45 | кВт | не более | ГОСТ 3484.1 |
| Потери короткого замыкания | 210 | кВт | для пары ВН-СН | ГОСТ 3484.1 |
| Напряжение КЗ | 11,5 | % | пара ВН-СН | ГОСТ 3484.3 |
Конструктивные особенности
Магнитная система автотрансформатора выполнена из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали с толщиной листа 0,30 мм, что снижает удельные потери холостого хода. Ступенчатая форма стыков ярма и стержней обеспечивает минимальный расход стали при заданной индукции. Обмотки ВН и СН выполнены из алюминиевого провода прямоугольного сечения с усиленной витковой изоляцией, рассчитанной на коммутационные перенапряжения в сетях 220 кВ.
Бак автотрансформатора — сварной, с плоским или гофрированным днищем, оснащён выемной частью с активной системой. Для транспортировки предусмотрены специальные устройства, позволяющие перемещать агрегат в полностью собранном виде с залитым маслом. Расширитель снабжён осушителем воздуха силикагелевого типа и плёночной защитой масла от контакта с атмосферой.
Вводы 220 кВ и 110 кВ — маслобарьерные, с бумажно-масляной изоляцией, рассчитанные на полный ток нагрузки и стойкие к воздействию дуговых замыканий. Ввод НН — твёрдой изоляции, герметичный. Система газовой защиты реагирует на интенсивное газовыделение при внутренних повреждениях и на медленное накопление газа, что позволяет выявлять развивающиеся дефекты на ранней стадии.
Применение
- Узловые подстанции 220/110 кВ энергосистем и промышленных предприятий
- Связь распределительных сетей 110 кВ с системообразующими линиями 220 кВ
- Подстанции крупных металлургических комбинатов и химических производств с непрерывным циклом
- Объекты генерации — электрические станции, выдающие мощность в сети 220 кВ
- Тяговые подстанции магистральных железных дорог с питанием от сетей 220 кВ
Автотрансформатор АТДЦТН 63000-220-110У1 применяется на подстанциях с ответственными потребителями первой категории, где недопустимы перерывы электроснабжения. Устройство РПН обеспечивает поддержание напряжения на шинах 110 кВ в пределах 5 % при колебаниях напряжения в сети 220 кВ до 10 %, что особенно важно для питания электродвигателей высоковольтных приводов и преобразовательных агрегатов.
Условия эксплуатации
Автотрансформатор рассчитан на продолжительный режим работы с номинальной нагрузкой при температуре охлаждающего воздуха до +40 C. Допускается систематическая перегрузка до 1,3 номинальной мощности в течение 2 часов при аварийных режимах в соответствии с типовыми графиками нагрузки. Высота установки над уровнем моря — не более 1000 м. Окружающая среда — невзрывоопасная, с содержанием пыли и агрессивных газов в пределах норм для атмосферы типа II по ГОСТ 15150.
Масляное хозяйство автотрансформатора включает бак с термосифонными фильтрами для непрерывной регенерации масла и устройство непрерывного контроля влагосодержания. Система охлаждения ДЦ автоматически регулирует число работающих охладителей в зависимости от температуры верхних слоёв масла, что снижает расход электроэнергии на собственные нужды при частичной загрузке.
Вопросы и ответы
Каков диапазон регулирования напряжения у АТДЦТН 63000-220-110У1?
Устройство РПН обеспечивает регулирование в диапазоне 12 % от номинального напряжения на стороне ВН. Переключение производится 19 ступенями с шагом 1,78 %, что позволяет плавно поддерживать напряжение на шинах 110 кВ в заданных пределах.
Допускается ли работа автотрансформатора при отключённой части охладителей?
Да, при отключении части охладителей системы ДЦ допускается длительная работа с нагрузкой до 60–70 % номинальной. Конкретные допустимые нагрузки зависят от температуры окружающей среды и числа работающих охладителей и указываются в руководстве по эксплуатации.
Какие напряжения могут быть на обмотке НН?
Обмотка НН может быть выполнена на номинальное напряжение 6,3; 10,5 или 11 кВ — это определяется заказом при проектировании. Мощность обмотки НН обычно составляет 25–40 % номинальной мощности автотрансформатора.
Каковы потери холостого хода и короткого замыкания?
Потери холостого хода не превышают 45 кВт, потери короткого замыкания для пары обмоток ВН-СН — 210 кВт. Эти значения соответствуют требованиям ГОСТ 3484.1 и подтверждаются заводскими протоколами испытаний.
