Расщепленная обмотка трансформатора для чего

Применение трансформаторов с расщепленной обмоткой низшего напряжения

При номинальной мощности трансформаторов 25 МВА и выше для ограничения токов КЗ при равномерной нагрузке секций шин широко применяются трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения (рисунок 1.10).

Рисунок 1.10 – Схема ЗРУ-6(10) кВ при трансформаторах с расщепленной обмоткой низшего напряжения

У трансформаторов с расщепленной обмоткой мощность каждой из обмоток низшего напряжения в два раза меньше номинальной мощности трансформатора. При этом сопротивление каждой из обмоток низшего напряжения увеличивается в два раза по сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности. Сопротивление трансформатора сквозным токам КЗ по сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности при этом увеличивается примерно в 1,8-1,9 раза.

Также как и сдвоенные реакторы, трансформаторы с расширенной обмоткой позволяют организовать четыре секции шин и разнести ЭД МНА по одному на каждую из секций (при питании от трансформаторов одной насосной станции). При этом, кроме ограничения тока КЗ от энергосистемы трансформаторы с расщепленной обмоткой дополнительно ограничивают токи подпитки точки КЗ от СД других секций шин. Для тока подпитки сопротивление трансформатора равно сумме сопротивлений обмоток низшего напряжения.X_Т=2X_Н (Х_Н – сопротивление одной обмотки низшего напряжения).

С точки зрения повышения надежности и экономичности системы электроснабжения применение трансформаторов с расщепленными обмотками предпочтительнее токоограничивающих реакторов. При реакторном присоединении необходимо обеспечивать достаточную вентиляцию помещений для надежной работы реакторов, не допуская их перегрева [9]. Кроме того, при реакторном присоединении увеличиваются потери напряжения, как в нормальном режиме, так и при пуске и, как следствие, ухудшаются условия пуска электродвигателей. Реакторы целесообразно применять только в случае недостаточного ограничения токов КЗ с помощью трансформаторов с расщепленными обмотками.

При мощности трансформаторов S_Н=63 МВА для ограничения токов КЗ от системы и токов подпитки от ЭД может потребоваться одновременное применение и трансформаторов с расщепленной обмоткой и токоограничивающих реакторов (рисунок 1.11).

Источник

Трансформаторы ТДН, ТРДН, ТДНС, ТРДНС, ТРДЦН – расшифровка, характеристики, справочник, схема, габариты, чертеж

Расшифровка ТДН, ТРДН, ТДНС, ТРДНС, ТРДЦН

ТРДНС-Х/35-У1:
Т — трансформатор;
Р — расщепленная обмотка НН;
Д – естественная циркуляция масла и принудительная циркуляциия воздуха (ДЦ — с принудительной циркуляцией масла и воздуха);
Н – регулированием напряжения под нагрузкой (РПН);
С — для использования в электрических сетях собственных нужд электростанции;
Х – номинальная мощность, кВ*А. ;
35 – класс напряжения, кВ;
У1 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150;

Устройство трансформатора ТДН

Трансформатор включает в себя следующие составные части: остов, обмотки, изоляцию главную, отводы, устройство регулирования напряжения, бак, систему охлаждения, защитные устройства, вводы. Остов трансформатора состоит из вертикальных стержней, перекрытых вверху и внизу ярмами, образующих замкнутую трехфазную магнитную цепь. Шихтовка пластин магнитной системы производится по схеме с полным косым стыком на крайних стержнях и комбинированным — на среднем стержне. Стяжка стержней производится при помощи прессующих пластин и неразъемных бандажей из стеклоленты, ярм — ярмовыми балками и металлическими полубандажами. Обмотки цилиндрические, выполнены из провода прямоугольного сечения марки АПБ и расположены концентрически на стержне остова в следующем порядке, считая от стержня: НН, ВН, РО.

Характеристики трансформатора ТДНС, ТРДНС

Технические характеристики трансформатора силового ТДН, ТРДН, ТРДЦН:

=9 ступенейД35,6211,82,2315385х3320х4250 5220х2050х2820ТДН-16000/110-У11156,3; 6,6; 11,0;34,5Yн/Δ-11Д40,3112,572,47365510х3500х5160 5150х2075х4051ТДН-25000/110-У111511,0Yн/Δ-11Д52154,1455710х4860х5355 5570х2210х4000ТРДН-25000/110-У11156,3-6,3;10,5-10,5;10,5-6,3Yн/Δ-Δ-11-11Д52,015,383,247,55710х4860х5335 5400х1940х 3940ТРДН-32000/110-У11156,3-6,3Yн/Δ-Δ-11-11Д66,016,53,61546685х4580х6090 6100х2100х3720ТДН-40000/110-У111536,5;10,5Yи/Δ-11Д66,716,64,355,56250х4680х5680 5278х2104х4434ТРДН-40000/110-У11156,3-6,3;10,5-10,5;10,5-6,3;6,9-6,9Yн/Δ-Δ-11-11Д66,716,64,23586250х4680х5860 5160х2130х4370ТРДН-63000/110-У11156,3-6,3;6,6-6,6;10,5-10,5;10,5-6,3;11,0-11,0Yи/Δ-Δ-11-11Д77,9416,73,6574,57200х4700х6100 5570х2260х4460ТРДЦН-63000/110-У11156,3-6,3;6,6-6,6;10,5-10,5;10,5-6,3;11,0-11,0Yи/Δ-Δ-11-11ДЦ73,815,572,5274,57200х4550х6100 5570х2260х4460ТДНМ-63000/
100000/
110-У111510,5; 38,5Yн/Δ-11Д86,8205,174,56700х5100х6200 5570х2260х4460ТРДН-80000/110-У11156,3-6,3;6,6-6,6;10,5-10,5;10,5-6,3;11,0-11,0Yн/Δ-Δ-11-11Д104238,1926680х5220х6720 5850х2460х4485ТРДН-80000/110-У112110,5-10,5Yн/Δ-Δ-11-11Д104238,1926680х5220х6720 5850х2460х4485ТРДЦН-80000/110-У11156,3-6,3;6,6-6,6;10,5-10,5;10,5-6,3;11,0-11,0Yн/Δ-Δ-11-11ДЦ12231,554,5106,56920х4628х6835 5850х2460х4485

Характеристика трансформатора ТСЛ

Общая характеристика

Трансформаторы с расщепленной обмоткой представляют из себя трансформаторы, с обмотокой разделенной на 2 или более не связанных между собой гальванически элементов.

Такие трансформаторы обычно устанавливают на крупных ПС районных электрических сетей и электростанциях, а так же систем электроснабжения промышленных предприятий. Это позволяет подсоединить два и более генераторов (или независимых нагрузок) одного или разных классов напряжений присоединять к одному трансформатору.

На рис.1.1 изображено обозначение трансформатора с расщепленной обмоткой на схеме.

Рисунок 1.1 – Обозначение на схеме

При коротком замыкании в цепи одной из частей расщепленной обмотки, в других обмотках трансформатора возникают напряжения и токи существенно меньшие, чем в таком же трансформаторе с нерасщепленной обмоткой низкого напряжения.Такой трансформатор, с достаточной для практики точностью, может рассматриваться как 2 независимых двухобмоточных трансформатора, питающихся от общей сети.

Причины установки ТРДН

Для ограничения токов КЗ, при номинальной мощности трансформатора 25 МВА и выше, а так же равномерной нагрузке на секции шин, широко применяются трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения.

У трансформаторов с расщепленной обмоткой мощность каждой из обмоток низкого напряжения в 2 раза меньше номинальной мощности трансформатора. При этом, сопротивление каждой из обмоток низкого напряжения увеличивается в 2 раза по сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности без расщепления.
По сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности, сопротивление трансформатора сквозным токам КЗ при расщеплении обмотки увеличивается почти в 1,6 раза.

Расчет параметров

На рис.1.2 представлена схема замещения трансформатора с расщепленной обмоткой.

Рисунок 1.2 – Схема замещения трансформатора

Трансформаторы с расщепленной обмоткой выполняются с соотношением мощностей обмоток равным 100 % / 50 % / 50 % [1].
Для трансформаторов с расщепленной обмоткой индивидуальными параметрами являются:
– сопротивление расщепления ZР (равное сопротивлению между выводами двух ветвей расщепленной обмотки):

так как ветви одинаковые:

– сквозное сопротивление Zскв = ZВ-Н, равно сопротивлению между выводами обмотки высокого напряжения и объединенными (запараллелеными) ветвями расщепленной обмотки низшего напряжения;

– коэффициент расщепления КР, равен:

Параметры схемы замещения определяются по следующим формулам:

Для определения Z используем формулы:

R определяется по следующим формулам:

X рассчитаем по формулам:

kТ Н-В определяем по формуле:

Основные характеристики трансформатора

На рис.1.3 изображен внешний вид трансформатора ТРДН-40000/110.

Рисунок 1.3 – Внешний вид трансформатора ТРДН-40000/110

В соответствии с принятой системой обозначений аббревиатура трансформатора ТРДН-40000/110-У1 расшифровывается так:
Т – трехфазный трансформатор;
Р – наличие ращепленной обмотки низкого напряжения;
Д – охлаждение производится с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха;
Н – регулирование напряжения производится под нагрузкой РПН;
40000 – номинальная мощность трансформатора, кВ•А;
110 – класс напряжения обмотки высокого напряжения, кВ;
У1 – климатическое исполнение, категория размещения по ГОСТу 15150.
Основные параметры этого трансформатора приведены в табл.1.1 [2].

Таблица 1.1 – Технические параметры ТРДН-40000/110-У1

В требованиях для силовых трансформаторов [3, 6.4] сказано, что для обеспечения продолжительной и надежной эксплуатации трансформаторов необходимо обеспечить:

Технические характеристики трансформатора

Наименование и размерность показателяТРДН-25000/110

220

380

Системы охлаждения и пожаротушения

Как уже говорилось выше, ТРДН имеют систему охлаждения с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха. Это значит, что в навесных охладителях из радиаторных труб помещают вентиляторы. В этом случае, в навесных охладителях, из радиаторных труб помещаются вентиляторы. Вентилятор засасывает воздух снизу трансформатора и обдувает нагретую верхнюю часть труб.

Для улучшения условий охлаждения масла, а следовательно, и обмоток магнитопровода трансформатора производится форсированный обдув радиаторных труб. Это позволяет изготовлять трансформаторы с расщепленной обмоткой мощностью до 100 000 кВ•А. В настоящее время, пуск и остановка вентиляторов, может осуществятся автоматически. Он зависит только от температуры нагрева масла и нагрузки [1].

Требования безопасности и охрана окружающей среды

Общие технические условия для силовых трансформаторов приведены в [4]. ГОСТ включает в себя технические требования, требования безопасности, включая требования пожарной безопасности, требования охраны окружающей среды, указания по эксплуатации, транспортирование и хранение. Требования безопасности, должны так же соответствовать [5, 6]. По стандарту [5] выполняется заземление баков трансформаторов.

Степень защиты трансформаторов определяет стандарт [6]. В нем говорится, что все трансформаторы, кроме встроенных, должны выполняться с 1 или 2 классом защиты и иметь степень защиты не ниже IP20. Стационарные трансформаторы, в свою очередь, допускается изготовлять со степенью защиты IP00. Система стандартов [4] приводит требования по утилизации трансформатора. В нем описан следующий ряд действий:

Трансформатор силовой масляный трехфазный двухобмоточный ТРДН-25000/110-У1

Общие сведения

Трансформатор силовой масляный трехфазный двухобмоточный типа ТРДН-25000/110 У1 предназначен для преобразования электрической энергии переменного тока класса напряжения 110 кВ в электрическую энергию класса напряжения 6 или 10 кВ низшего напряжения.

Структура условного обозначения

ТРДН-25000/110 У1:
Т — трехфазный;
Р — расщепление обмотки низшего напряжения;
Д — охлаждение с принудительной циркуляцией воздуха и
естественной циркуляцией масла;
Н — регулирование напряжения под нагрузкой;
25 000 — номинальная мощность трансформатора, кВ·А;
110 — класс напряжения обмотки высшего напряжения, кВ;
У1 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ
15150-69. я Условия эксплуатации по ГОСТ 11677-85. Требования техники безопасности по ГОСТ 11677-85 и ГОСТ 12.2.007.2-75. Трансформатор для внутригосударственных поставок соответствует ГОСТ 12965-93. ГОСТ 12965-93

Технические характеристики

Конструкция и принцип действия

Трансформатор имеет остов с трехстержневой шихтованной магнитной системой, собранной из листов холоднокатаной электротехнической стали. Обмотки из медного провода цилиндрические, размещены на стержнях остова концентрически. Линейные и нейтральный вводы ВН снабжены трансформаторами тока. Система охлаждения трансформатора имеет четыре радиатора. Бак трансформатора колокольного типа с нижним разъемом снабжается арматурой для заливки, отбора проб, слива и фильтрации масла, подключения системы охлаждения и вакуум-насоса. Регулирование напряжения под нагрузкой (РПН) осуществляется переключающим устройством в нейтрали обмотки ВН в пределах + 9×1,78% номинального напряжения. Для перемещения в пределах подстанции трансформатор по требованию заказчика может быть снабжен поворотными каретками с ребордой. Колея для продольного перемещения — 1 524 мм, для поперечного — 2 000 мм. Габаритные размеры трансформатора приведены на рисунке.

Габаритные размеры трансформатора: 1 — ввод ВН;
2 — бак трансформатора;
3 — ввод 0 ВН;
4 — переключающее устройство;
5 — радиатор

В комплект поставки входят: трансформатор, демонтированные узлы и детали, необходимые запасные части, эксплуатационная документация согласно ГОСТ 12965-93.

Трансформатор силовой ТРДН-25000/110

(Силовой трехфазный двухобмоточный трансформатор мощностью 25000 кВА напряжением 110 кВ)

Трансформатор силовой масляный трехфазный двухобмоточный ТРДН-25000/110 с регулированием напряжения под нагрузкой и системой охлаждения Д предназначен для работы в электрических сетях общего назначения 110 кВ. Трансформатор рассчитан на работу в районах с умеренным климатом на открытом воздухе. Условия эксплуатации: высота установки над уровнем моря — не более 1000 м; температура окружающего воздуха при эксплуатации в рабочем состоянии от минус 45 ºС до плюс 40 ºC.

Трансформатор состоит из активной части, помещенной в бак и залитой трансформаторным маслом, регулятора напряжения под нагрузкой (РПН), расширителя, вводов ВН — 110 кВ, нулевого – 35 кВ и вводов НН – 11 кВ, системы охлаждения Д (радиаторы и вентиляторы), приборов контроля и защиты: двух стрелочных маслоуказателей, трансформаторов тока, газового и струйного реле, предохранительного клапана, датчика контроля температуры верхних слоев масла, термосифонного фильтра для удаления влаги из трансформаторного масла, воздухоосушителей, кабелей для подсоединения к приборам.

Расшифровка ТРДН—25000/110 У 1

Вид спереди ТРДН-25000/110 Спецификация:

1.Расширитель; 2. Ввод нейтрали ВН 3. Ввод ВН; 4. Ввод НН; 5.Труба для отвода газа из установок трансформаторов тока; 7. Скоба для стропления при подъеме трансформатора; 8. Крышка бака; 9.Табличка трансформатора; 10.Термометр манометрический (сигнализирующий); 12.Бак трансформатора; 13.Затвор поворотный дисковый DN 80 для слива масла из бака; 15.Пробка для слива остатков масла из бака; 18. Клапан предохранительный; 19. Кран для взятия пробы масла; 21. Люк для осмотра устройства РПН; 22. Маслопровод; 23. Реле газовое трансформатора; 25. Устройство РПН; 26. Скоба для стропления при подъеме крышки. 30. Болт заземления трансформатора; 34. Вентиль DN 25 для долива масла в расширитель устройства РПН.

Вид сбоку ТРДН-25000/110

16.Каретка; 17.Каток. 21. Люк для осмотра устройства РПН; 27. Маслоуказатель трансформатора; 28. Пробка для слива остатков масла из расширителя трансформатора; 31. Маслоуказатель устройства РПН; 32.Пробка для слива остатков масла из расширителя устройства РПН; 36. Реле защитное устройства РПН; 37. Воздухоосушитель трансформатора. 38. Воздухоосушитель устройства РПН; 40. Привод устройства РПН.

Вид сверху ТРДН-25000/110

11.Коробка клеммная; 14.Крюк для подъема бака; 25. Устройство РПН; 29. Радиатор; 35. Установка трансформаторов тока ВН. 39.Фильтр термосифонный; 41. Датчик термометра манометрического.

Схема соединения обмоток ТРДН-25000/110 (переключающее устройство RS-9.3III-200-72.5/k-10.19.1W)

Схема соединения обмоток ТРДН-25000/110

Видео: Силовой трансформатор 1Т ТДТН-25000/110/35/6кВ УХЛ1

Структура условного обозначения ТРДН-Х/110-У1.

Т – трансформатор трехфазный;
Р – с расщепленной обмоткой НН;
Д – принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла;
Н – с регулирование напряжения под нагрузкой (РПН);
Х – номинальная мощность, кВА;
110- класс напряжения, кВ;
У1 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150.

Источник