Силовые трансформаторы большой мощности

Опубликовано: 28 Январь 2014

Силовой трансформатор большой мощности

Силовой трансформатор большой мощности –  это крупное, построенное на заказ оборудование, относящееся к критически значимым компонентам сети передачи электроэнергии. Из-за очень высокой стоимости таких трансформаторов, а также в связи с тем, что они создаются под конкретные спецификации заказчика, они, как правило, не относятся к взаимозаменяемым устройствам, и не закупаются в качестве запасного оборудования.

            Согласно отраслевым источникам, для каждой конкретной спецификации больших силовых трансформаторов выпускается примерно 1.3 единиц оборудования.

            На рисунке 1 показан большой силовой трансформатор, имеющий конфигурацию в форме сердечника, и его основные внутренние компоненты. Хотя при изготовлении таких трансформаторов используется большое разнообразие размеров и конфигураций, они состоят из двух основных активных частей:
– Магнитопровод, изготавливаемый из пластин высокопроницаемой, текстурированной, кремнистой стали, собираемых вместе.
– Обмотки, изготавливаемые из медного проводника, наматываемого на магнитопровод. Через обмотки в трансформатор поступает и выводится электрический ток.

Архитектура трансформаторов TrafoStar

Рисунок 1. Архитектура TrafoStar компании АВВ, используемая для трансформаторов форме сердечника, имеет круговой магнитопровод, окруженный концентрически расположенными обмотками цилиндрической формы.

Магнитопроводы и обмотки выполняются в двух основных конфигурациях: в форме сердечника, и в форме оболочки.

В силовых трансформаторах, имеющих форму оболочки, и первичная и вторичные обмотки размещаются на одной опоре, и окружаются магнитопроводом, а в трансформаторах в форме сердечника, цилиндрические обмотки покрывают опоры магнитопровода. 
Большие силовые трансформаторы в форме оболочки обычно используют больше электротехнической стали для магнитопровода, и более устойчивы к коротким замыканиям в системах передачи электроэнергии, и поэтому они чаще применяются в промышленных приложениях.

Магнитопровод и обмотки заключаются в прямоугольную механическую оболочку, называемую баком.

К другим элементам силового трансформатора большой мощности относятся вводы, соединяющие трансформаторы с линиями передачи электроэнергии, а также переключатели выходных обмоток (РПН), соединители силовых кабелей, реле газа, термометры, клапаны, устройства осушения, индикаторы уровня масла и другие средства контроля.
Затраты на производство больших силовых трансформаторов, и их цена зависят от изготовителя, рыночных условий, и от места нахождения производственных мощностей изготовителя.
В 2010 году, приблизительная стоимость больших силовых трансформаторов, имеющих мощность в интервале 75-500 мегавольт-ампер, колебалась от двух до семи с половиной миллионов долларов США. Но эта величина – "франко-борт", не включающая в себя затраты на транспортировку, установку и другие сопутствующие затраты, которые, в общем случае, могут добавлять к общим затратам 25-30 процентов (см. Таблицу 1).

Важным фактором, определяющим стоимость силового трансформатора, является сырье, особенно медь и электротехническая сталь.
Не менее важной составляющей цены большого силового трансформатора служат затраты на транспортировку, поскольку вес такого трансформатора может достигать 410 тонн, и часто требует специального транспорта для перевозки на большие расстояния.

Таблица 1 – Оценки величины Больших Силовых Трансформаторов в 2011 году

Класс напряжения (кВ)
(первичное-вторичное) 

Класс мощности (MBA) 

примерная цена ($)

Примерный вес  (тонн)

Трансформатор для передачи электроэнергии

Три фазы

220-110

300

2 000 000

170

330-150

500

4 000 000

335

750-150

750

7 500 000

410

Одна фаза

750-330

500

4 500 000

235

Повышающий трансформатор генератора

Три фазы

110-13.8

75

1 000 000

110

330-13.8

300

2 500 000

185

Одна фаза

330-22

300

3,000,000

225

750-26

500

5,000,000

325

Замечания: Указанные цены являются отпускной ценой, и не включают в себя налоги, транспортные расходы, затраты на приобретение специальных устройств и принадлежностей, на специальное тестирование (на короткие замыкания, и т.п.), на изолирующее масло, на установку и/или дополнительное обслуживание. С учетом этих затрат, цена установленного трансформатора будет выше на 25-30 процентов.

            Применение больших заказных трансформаторов требует значительного капитала и большого  времени (превышающего шесть месяцев) для их изготовления. Производство таких трансформаторов требует наличия мощного кранового оборудования, достаточно больших площадей, и соответствующего оборудования для проведения испытаний и высушивания.

Ещё по теме:

написано в рубрике: Статьи
Метки: , , , , ,

Оставить отзыв