Силовые трансформаторы ТДЦНМ-160 МВА 110/35 кВ
2.1.1.1Силовые трансформаторы 160 МВА предназначены для преобразования электроэнергии напряжением 110 кВ на напряжение 10 кВ.
2.1.1.2Технические характеристики
Тип ТДЦНМ – 160000/250000/110/35-У1
Т – трехфазный
ДЦ – охлаждение масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла
Н – с регулировкой напряжения под нагрузкой
М – ударный характер нагрузки
Номинальная мощность трансформатора = 160000 кВА;
Ток холостого хода = 0,28 %;
Напряжение короткого замыкания = 13 %;
Схема и группа соединения обмоток: Y/∆ - 11
Напряжение и токи зависят от положения переключателя (приведены в паспорте трансформатора).
Для среднего (10) положения:
Uвн = 115кВ Iвн = 803,2 А
Uнн = 35кВ Iнн = 2639,3 А
2.1.1.3 Нормативный срок службы:
Срок службы трансформаторов с учетом срока службы, принятого заводом-изготовителем – 25 лет.
2.1.1.4 Описание конструкции
Активная часть (сердечник с обмотками) помещена в бак, заполненный дегазированным трансформаторным маслом, необходимым для обеспечения изоляции и охлаждения обмоток. Так как масло в зависимости от температуры меняет свой объем, то на трансформаторе для поддержания нормального уровня масла предусмотрен расширитель, состоящий из двух отсеков, для бака трансформатора и для бака устройства РПН. Трансформатор так же, оборудован пленочной защитой масла от непосредственного контакта с воздухом в расширителе. Чтобы в трансформаторе не создавалось при изменении уровня масла избыточное давление и вакуум, расширитель сообщается с воздухом через дыхательный патрон (воздухоочиститель), который очищает от примесей и осушает воздух, поступающий в расширитель. Отсеки расширителя соединяются с баком трансформатора и камерой переключающего устройства РПН через газовые реле.
Расширитель имеет два стрелочных указателя уровня масла МС-1 для отсека бака трансформатора и для отсека бака РПН, на указателях нанесены отметки: справа от оси стрелки 100, 40, 15, -45оС и 0 min, ½, 1 max. слева от нее.
Уровень масла в отсеках расширителя неработающего трансформатора должен находиться на отметке, соответствующей температуре масла трансформатора в данный момент.
Трансформаторы оборудованы на стороне 110кВ устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) типа R III 1200 Y -72,5/C-10193 WR с моторным приводом ED 1003. Выбор места управления приводом РПН осуществляется ключом, расположенном на самом приводе. В режиме «Мест» управление осуществляется при помощи ключа на приводе, а в режиме «Дист» при помощи ключа управления на панели ГЩУ (1У, 3У). Для настройки механизмов предусмотрена возможность ручного управления при помощи рукоятки (33 оборота рукоятки соответствует одной ступени регулирования). Переключатель имеет 19 положений. Регулирование напряжения обмотки ВН производится в пределах ±12% относительно номинального (10-я ступень) ступенями по 1,5%.
Таблица №1
Ступени регулирования напряжения приведены в таблице:
| Положение указателя переключателя | Напряжение обмотки ВН (кВ) | Ток обмотки ВН (А) | Напряжение обмотки НН (кВ) | Коэф. трансформации Ктр |
| 128,8 | 717,2 | 3,68 | ||
| 127,08 | 726,9 | 3,63 | ||
| 125,35 | 736,95 | 3,58 | ||
| 123,62 | 741,2 | 3,53 | ||
| 121,9 | 757,8 | 3,48 | ||
| 120,18 | 768,7 | 3,43 | ||
| 118,45 | 779,8 | 3,38 | ||
| 116,72 | 791,4 | 3,33 | ||
| 803,2 | 3,28 | |||
| 803,2 | 3,28 | |||
| 803,2 | 3,28 | |||
| 113,28 | 815,5 | 3,23 | ||
| 111,55 | 828,2 | 3,18 | ||
| 109,82 | 841,1 | 3,138 | ||
| 108,1 | 854,6 | 3,088 | ||
| 106,38 | 854,6 | 3,039 | ||
| 104,65 | 854,6 | 2,99 | ||
| 102,92 | 854,6 | 2,94 | ||
| 101,2 | 854,6 | 2,89 |
Для предотвращения деформации бака трансформатора в результате резкого повышения давления при внутренних повреждениях на трансформаторе установлен предохранительный клапан «Квалитрол» LPRD00-00007209. Предохранительный клапан предназначен для выброса газов и масла когда давление внутри трансформатора превышает норму. Клапан оборудован защитным экраном, который позволяет струе выходить вниз по направлению. Устройство срабатывает, производя громкий хлопок, и возвращается в закрытое состояние при половинном значении рабочего давления.
Для регенерации (восстановления) и очистки масла на трансформаторе установлены 2 термосифонных фильтра. Масло, поступающее в фильтр, проходит через слой силикагеля, очищается и поступает в бак трансформатора.
Для отвода тепловых потерь трансформатор типа ТДЦНМ оборудован циркуляционно-дутьевой системой охлаждения ДЦ состоящей из 5 охлаждающих устройств (далее охладителей) резервного №1 и рабочих №2,3,4,5 навешиваемых на бак трансформатора.
Охлаждающее устройство состоит из:
- охладителя;
- пластинчатого фильтра;
- 2 вентиляторов с электродвигателями;
- электронасоса для принудительной циркуляции масла,
- манометра контроля работы насоса.
Охладитель является основной частью охлаждающего устройства, теплоотдающая поверхность его состоит из набора ребристых трубок, которые заделаны в трубные доски.
Аппараты управления и защиты элементов системы охлаждения расположены в шкафу автоматического охлаждения трансформатора (ШАОТ) расположенному на ОРУ – 110кВ возле трансформатора. Двери шкафа и поворотная панель (внутри него) снабжены замками, закрывающимися при помощи съемной ручки-ключа. Для открытия или закрытия двери необходимо выполнить два, три оборота ручкой-ключом (это связано с наличием поджима двери после закрытия).
В шкафу установлены аппараты:
- вводные автоматические выключатели QF1, QF2 для защиты цепей системы охлаждения трансформатора от токов короткого замыкания;
- магнитные пускатели КМ для непосредственного включения и отключения электронасосов и электродвигателей вентиляторов;
- автоматические выключатели SF1-SF15 для индивидуальной защиты электронасосов и двигателей вентиляторов от токов короткого замыкания, токовых перегрузок и для защиты от неполно фазных режимов;
- переключатель SA10 для выбора источника питания шкафа (1-автоматический режим выбора источника, 2-рабочий, 3- резервный,);
- переключатели SA1- SA5 для выбора режима управления охладителями (0-откл, 1-автомат, 2-ручное)
Ручное управление охладителями осуществляется при установке рукоятки переключателей SA1…SA5 в положение «2». Включение насосов и двигателей вентиляторов осуществляется нажатием, у двойных кнопочных выключателей SB1…SB5, кнопки «Пуск». Отключение насосов и двигателей вентиляторов осуществляется нажатием, у двойных кнопочных выключателей SB1…SB5, кнопки «Стоп».
При установке рукоятки переключателей SA1…SA5 в положение «1» управление охладителями осуществляется в автоматическом режиме:
- у охладителей 1 группы (№ 2, 5) сразу при включении трансформатора на холостой ход включаются маслонасосы. Вентиляторы включаются при достижении tмасла =40 0С.
- группа II (охладитель № 3) включаются при достижении tобм. =80 0С
- группа III (охладитель № 4) включаются при достижении tобм. =90 0С
Охладитель №1 - резервный, включающийся при аварийном отключении любого рабочего охладителя.
Также в ШАОТ установлены:
- блоки электронагревателей EK1, EK2 для предотвращения образования и удаления влаги (работают при закрытых дверях шкафа и достижении tвозд=+10 0С или влажности 60% и более);
- термостат ВТ1 и гидростат ВТ2 для управления работой блоков электронагревателей;
- конечные выключатели SQ для управления освещением;
- реле управления и защиты ШАОТ.
Для замера температуры масла в трансформаторе на него устанавливаются термосигнализаторы электроконтактные типа AB Qualitrol AKM (производства Швеции). Термосигнализатор АКМ-34405 предназначен для измерения температуры верхних слоев масла и обеспечивает выдачу сигналов:
40 0С – включение вентиляторов рабочих охладителей №2, 5;
90 0С – сигнал о высокой температуре масла;
100 0С – отключение трансформатора.
Термосигнализатор АКМ-34401 предназначен для измерения температуры обмотки и обеспечивает выдачу сигналов:
80 0С – включение электронасоса охладителя №3;
90 0С – включение электронасоса охладителя №4;
105 0С – сигнал о высокой температуре обмотки;
115 0С – отключение трансформатора.
Система сигнализации ШАОТ обеспечивает выдачу на ГЩУ на панели 2Р и 6Р следующих сигналов:
1- основной и вспомогательный источники питания выключены;
2- вспомогательный источник питания включен;
3- отключена цепь управления;
4- отключена вспомогательная цепь;
5- рабочие охладители включены;
6- резервный охладитель включен;
7- аварийно отключены рабочие охладители;
8- аварийно отключен резервный охладитель;
9- нет потока масла в рабочем охладителе;
10- нет потока масла в резервном охладителе;
11- нагреватель ШАОТ включен;
12- отключена цепь сигнализации.
В ШАОТе предусмотрена световая индикация указанных сигналов по пунктам с 1 по 8 с помощью сигнальных ламп НL. Опробование работоспособности сигнальных ламп производится путем нажатия на корпус лампы, при этом лампа должна загораться.
Нейтраль обмотки ВН трансформаторов защищена от появления напряжения выше допустимого с помощью ограничителя перенапряжений. Кроме того, для заземления нейтрали трансформатора на ОРУ-110 кВ установлен ЗОН (заземлитель, однофазный наружной установки).
В нормальном режиме трансформаторы работают с изолированной нейтралью (ЗОН-1 и ЗОН-2 отключены). ЗОН должен быть включен перед снятием напряжения с трансформатора, подачей напряжения на трансформатор и отключен сразу же при включении трансформатора на холостой ход.