Сухие трансформаторы по вакуумной технологии

Опубликовано: 4 Январь 2012

трансформатор CAST RESIN

Силовой трансформатор является сердцем любой электростанции или подстанции. Без его существования невозможно представить процесс  трансформации и распределения электроэнергии потребителям.
Почти до середины прошлого века в энергосистемах использовались исключительно маслонаполненные силовые трансформаторы. В настоящее время все больше и больше в энергетике стали применяться силовые трансформаторы сухого типа, у которых обмотки и сердечник не погружаются в трансформаторное масло, а изготавливаются они по вакуумной и безвакуумной (ровинговой) технологии.
Рассмотрим конструктивные особенности силовых трансформаторов по вакуумной технологии.
В этих трансформаторах готовые первичная и вторичная обмотки в вакууме заливаются смесью, состоящей из кварцевого наполнителя и эпоксидным компаундом. Процесс приготовления этой смеси  происходит тоже в вакууме. Изготовленные по такой технологии силовые трансформаторы называются «CAST RESINE ТRANSFORMER» , сокращенно – «CAST RESIN».
Бесспорным преимуществом трансформаторов, выполненным по вакуумной системе, является: исключение трансформаторного масла из состава изоляции, в котором могут находиться влага, всевозможные примеси и газовые включения, отрицательно сказывающиеся на диэлектрические свойства масла . Тем самым ухудшат его  прочность изоляции  электрического пробоя, что ведет к преждевременному старению, снижает срок службы масла  и выходу из строя самого трансформатора. Эпоксидная оболочка толщиной от 5 до 20 мм. , защищает обмотки трансформатора от воздействия внешних факторов (влаги и агрессивных сред), придает механическую прочность обмоткам.
Отсутствие трансформаторного масла в силовых трансформаторах несет и экономическую выгоду. Нет необходимости применения дорогостоящего масла ,  не надо доливать его, проводить анализ физических и химических параметров  и просушивать для улучшения диэлектрических свойств. Общие работы по обслуживанию сводятся до минимума, остается лишь проводить периодический  визуальный осмотр.
Несомненно, что отсутствие мосла несет и конструктивные изменения сухих трансформаторов. В них нет рубашки охлаждения, что несет за собой:  экономию метала, уменьшение габаритных  размеров трансформатора и позволяет его использование на сравнительно не больших площадях.
У сухих трансформаторов ниже потери холостого хода и коротких замыканий, чем у маслонаполненных. Они устойчивее к длительным тепловым перегрузкам   и к условиям повышенной загрязненности и влажности.
Низкий уровень шума.    Отсутствие  в трансформаторе масла устраняет угрозу загрязнения окружающей среды при его утечке .  Исключительно высокий уровень пожарной  безопасности, отсутствие в случае пожара выброса в окружающую среду токсичных и едких газов. 
В начале статьи размещена фотография, которая иллюстрирует внешний вид  сухого силового трансформатора CAST REZIN выполненного по вакуумной технологии. Ниже, на фото, указаны важные конструктивные элементы этого трансформатора.

сухого силового трансформатора по вакуумной технологии
1 – вводы низкой стороны (вторичная обмотка) с нормальным расположением , либо  с специальным расположением

2 – проушины для погрузки и разгрузки

3 – рама

4 – магнитопровод, изготовленный из электротехнической стали со специальной зернистой структурой.

5 – разделитель

6 – вводы высокой стороны (первичная обмотка) с перемычками для согласования первичной обмотки трансформатора с сетевым напряжением, путем переключения перемычек на неработающем трансформаторе 

7, 8 – первичная и вторичная обмотки, намотанные алюминиевой шиной

9 – ПБВ

10 – междуфазные перемычки

11 – опорная рама с роликами, которые могут переставляться, для перемещения в продольной и поперечной плоскости

Немало компаний производит сухие трансформаторы по вакуумной технологии. В таблице  приведены основные технические данные этих трансформаторов производства АВВ.

Номинальная мощность, кВА

Номинальное напряжение ВН/НН, кВ

Напряжение короткого замыкания, %

Потери холостого хода, Вт

Потери КЗ, 75°С, Вт

Уровень
шума,
dB

250

10/0,4

6

730

3400

53

315

10/0,4

6

360

5000

55

400

10/0,4

6

1000

5700

55

500

10/0,4

6

1150

6100

56

630

10/0,4

6

1400

6600

56

800

10/0,4

6

1800

7700

58

1000

10/0,4

6

1950

8800

59

1250

10/0,4

6

2300

10500

60

1600

10/0,4

6

2750

12700

61

2000

10/0,4

6

3200

15500

62

2500

10/0,4

6

4200

19000

64

Разберем некоторые особенности магнитопровода и обморок сухих силовых трансформаторов произведенных по технологии вакуумной заливки обмоток.
Первичная обмотка в сухих силовых трансформаторах с залитой эпоксидной смолой и кварцевым наполнителем  наматывается автоматически, алюминиевой шиной. Она состоит из набора катушек. Между витками укладывается электрическая изоляция, которая состоит из полиэфирной пленки. После армирования стекловолокном каждой из катушек, они подвергаются глубокой сушке. После просушивания их заливают в вакууме смолой класса F, предварительно смешав с тригидроксидом алюминия и кварцем. Такая технология заливки первичных обмоток максимально снижает уровень напряженности между витками обмотки. Благодаря такой технологии изготовления первичной обмотки, снизилась до минимума разность потенциалов между витками трансформатора, что позволило исключить межслойную изоляцию и тем самым уменьшить габаритные размеры катушек, обеспечивая высокое качество изоляции.  
В сухих силовых трансформаторах с использованием вакуумной технологии, вторичная обмотка изготавливается, так же как и первичная обмотка – из алюминия с использованием изоляционной  пленки класса F. После пропитки в вакууме эта обмотка становится механически достаточно прочной. Такая прочность вторичной обмотки позволяет сохранять целостность трансформатора при  токах короткого замыкания и возникновения при этом повышения температуры. Так же этот метод изготовления вторичной обмотки в сухих силовых трансформаторах позволяет снизить потери на вихревые токи, которые на много ниже чем в обмотках обычных трансформаторов.
Нельзя недооценить роль магнитопровода который является важнейшей частью трансформатора. Магнитопровод собирается из пластин, которые в свою очередь  изготавливается из специальной электротехнической стали с ориентированной зернистой структурой. Эти пластины обладают высокой магнитной проницаемостью и защищены от удельных потерь энергии. Собирается магнитопровод  с применением технологии «STEP LAP», которая снижает потери сухого трансформатора и снижает уровень шума при работе.

Ещё по теме:

Comments

One Response to “Сухие трансформаторы по вакуумной технологии”

Оставить отзыв