Системаохлаждения трансформаторов:основныевиды, назначение. Автотрансформаторы: особенности конструкций, режимы работы, преимущества и недостатки

Чем больше мощность тем интенсивнее сист. охлаждения.

1.Естественное воздушное охлаждение: - сухие тр-ры (С, СЗ, СГ);

2.Естественное масляное охлаждение (М): до 16000, радиаторы;

3.Масляное охлаждение с дутьем и естественной циркуляцией масла (Д): в навесных охладителях из радиаторных труб;

4.Масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла через воздушные охладители (ДЦ);

5.Масляно – водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла (Ц);

6.Масляно – водяное охлаждение с направленным потоком масла (НЦ);

7.Масляное охлаждение с дутьём и естественной циркуляцией масла (Д);

8.Масляное охлаждение с дутьём и принудительной циркуляцией масла через воздушные охладители (ДЦ).

Автотр-р представляет собой многообмоточный тр-р, у кот. 2 обмотки связаны электрически. В энергосистемах применение получили трехобмоточные автотр-ры – трехфазные кот. применяются в сетях 110 кВ и выше: Автотр-ром принято называть такой тр-р, у кот. обмотка среднего (С) U является частью обмотки высшего (В) U. Обмотка высшего U состоит из 2 частей: последовательной обмотки между B и С, по кот. протекает только ток высшего U (I_В), и общей обмотки между С и 0, по кот. в противоположных направлениях протекают токи высшего и среднего U, т.е. их разность: I_ОБ = I_С – I_В.

Обмотка низшего (Н) U имеет магнитную связь с остальными обмотками. Мощность обмотки НН составляет 20-50%, если принять мощность каждой из обмоток В и С равной 100%.

Полная мощность, передаваемая автотр-ром из первичной сети во вторичную, называется проходной.

Если пренебречь потерями в сопротивлениях обмоток автотр – ра, можно записать следующее выражение:

S = U_B I_B ≈ U_C I_C; S = U_B I_B = [(U_B - U_C) + U_C] I_B = (U_B - U_C) I_B + U_C U_B, где

S_Т = (U_B - U_C) I_B - тр-рная мощность, передаваемая магнитным путем из первичной обмотки во вторичную; S_Э = U_C I_В - электрическая мощность, передаваемая из первичной обмотки во вторичную за счет их гальванической связи, без трансформации.

Преимущества: 1. меньший расход меди, стали, изоляционных материалов;

2. меньшая масса, а следовательно, меньшие габариты, что позволяет создавать автотр – ры больших номинальных мощностей;

3. меньше потери и большой КПД; 4. более лёгкие условия охлаждения.

Недостатки:1. необходимость глухого заземления нейтрали, что приводит к увеличению токов однофазного КЗ; 2. сложность регулирования U;

3. опасность перехода атмосферных перенапряжений вследствие эл. связи обмоток ВН и СН.

Основное назначение и параметры токоограничивающих и сдвоенных реакторов. Выбор реакторов.

Реакторы

Реакторы служат для ограничения токов КЗ в мощных электроустановках, а также позволяют поддерживать на шинах определенный уровень напряжения при повреждениях за реактором.

Основная область применения реакторов - электрические сети напряжением 6 - 10 кВ и выше, а также при напряжении ниже 1000 В.

Реактор представляет собой индуктивную катушку, не имеющую сердечника из магнитного материала. Благодаря этому он обладает постоянным индуктивным сопротивлением, не зависящим от протекающего тока.

Возможные схемы включения реакторов.

Схема включения реакторов:

а - индивидуальное реактирование;

б - групповой реактор;

в - секционный реактор

Основным параметром реактора является его индуктивное сопротивление

х_р = wL, Ом. В некоторых каталогах приводится: ,

где I_ном - номинальный ток реактора, А; U_ном - номинальное напряжение реактора, В.

Потеря напряжения в реакторе при протекании тока I и заданном значении cosj определяется из выражения: ,

где U_ном - номинальное напряжение установки, где используется реактор.

Допустимая потеря напряжения в реакторе обычно не превышает 1,5 - 2%.

Сдвоенные реакторы

В электроустановках применяют сдвоенные реакторы. Конструктивно они подобны обычным реакторам, но от средней точки обмотки имеется дополнительный вывод.

Преимуществом сдвоенного реактор является то, что в зависимости от схемы включения и направления токов в обмотках индуктивное сопротивление его может увеличиваться или уменьшаться. Это свойство сдвоенного реактора обычно используется для уменьшения падения напряжения в нормальном режиме и ограничения токов КЗ.

Ветви реактора выполняются на одинаковый номинальный ток I_ном, а средний вывод - на удвоенный номинальный ток ветви 2I_ном. За номинальное сопротивление сдвоенного реактора принимают сопротивление ветви обмотки при отсутствии тока в другой ветви

х_р = х_в = wL или ,

где L - индуктивность ветви реактора.

Выбор реакторов

Реакторы выбираются по номинальным напряжению, току и индуктивному сопротивлению.

Номинальное напряжение выбирают в соответствии с номинальным напряжением установки. При этом предполагается, что реакторы должны длительно выдерживать максимальные рабочие напряжения, которые м.и. место в процессе эксплуатации. Допускается использование реакторов в ЭУ с номинальным напряжением, меньшим номинального напряжения реакторов.

Номинальный ток реактора (ветви сдвоенного реактора) не может быть меньше максимального длительного тока нагрузки цепи, в которую он включен:

.

Для шинных (секционных) реакторов номинальный ток подбирается в зависимости от схемы их включения.

Индуктивное сопротивление реактора определяют, исходя из условий ограничения тока КЗ до заданного уровня. В большинстве случаев уровень ограничения тока КЗ определяется по коммутационной способности выключателей, намечаемых к установке или установленных в данной точке сети.

Электродинамическая стойкость реактора гарантируется при соблюдении следующего условия:

,

где - ударный ток при трехфазном КЗ за реактором; - ток электродинамической стойкости реактора.

Термическая стойкость реактора характеризуется заводом-изготовителем величиной t_тер - время термической стойкости и среднеквадратичным током термической стойкости I_тер = i_дин / 2,54. Поэтому условие термической стойкости реактора имеет вид:

,

где В_к - расчетный импульс квадратичного тока при КЗ за реактором.

LR это индукционная катушка, не имеющая сердечника из магнитного материала. Благодаря этому LR обладает постоянной индуктивным R(Х_L), не зависимым от протекания I.

Схемы вкл-я: индивидуальная; групповая; секционная(между секциями шин).

Основными параметрами LR явл-я:

Х_L=X_P=WL ;

X_P,%=(X_P×3^1\2×I_HOM/U_HOM) ×100%;

Потери U в LR опр-я по ф-ле: U=X_P× (3^1\2×I_HOM×sin(F)/U_HOM) ×100% и составляет от 1,5-2%.

Сдвоенные LR- конструктивно аналогичны, но от средней точки обмотки имеется дополнительный вывод. Ветви вып-ся на одинаково ном. ток, а средний вывод на 2Iн. R определяются аналогично.

Выбор LR: по Uном (LR должны длит-но выд-ть max рабочее U, кот-е имеют место в процессе экспл-ии Uном.раб. > Uсети); по Iном ( I ном.р.≥Imax); LR определяют из условия ограничения Iкз до заданного уровня; LR пров-т по эл. дин-й и термической стойкости.