IV.2.2. Основные параметры трансформаторов

а) Номинальная полная мощность трансформатора ( (МВА)) для трехфазного двухобмоточного трансформатора равна

.

В трехобмоточных трансформаторах номинальной полной мощностью называют мощность наиболее мощной обмотки, а в автотрансформаторах - проходную мощность.

Шкала типовых мощностей трансформаторов указана в ГОСТе 9680-77.

Номинальная полная мощность однофазных трансформаторов и автотрансформаторов, предназначенных для работы в трехфазных группах, должна составлять 1/3 номинальных мощностей, приведенных в ГОСТе.

б) Номинальное напряжение обмоток ( , , (кВ)) – это напряжение первичной, вторичной и третичной обмоток при холостом ходе трансформатора. Для трехфазного трансформатора – это линейные напряжения, а для однофазного, предназначенного для включения в трехфазную группу, соединенную в звезду, – это фазные напряжения.

в) Напряжение короткого замыкания ( (%)) характеризует полное сопротивление трансформатора.

Увеличивая значение можно уменьшить токи короткого замыкания на вторичной стороне трансформатора, но при этом значительно увеличивается потребляемая реактивная мощность и увеличивается стоимость трансформатора.

г) Ток холостого хода ( (%)) характеризует активные и реактивные потери в стали.

д) Потери короткого замыкания ( (кВт)) характеризуют потери в меди при номинальной нагрузке.

е) Потери холостого хода ( (кВт)) характеризуют потери в стали магнитопровода.

IV.2.3. Системы охлаждения

а) Назначение

Потери энергии, выделяющиеся в стали магнитопровода и в меди обмоток при работе трансформатора превращаются в теплоту и вызывают нагрев их частей. Предельный нагрев трансформатора ограничивается изоляцией, срок службы которой зависит от температуры нагрева.

Система охлаждения предназначена для охлаждения трансформатора и, тем самым, поддержания его температуры в пределах, допустимых с точки зрения сохранности изоляции.

б) Типы систем охлаждения

В трансформаторах применяются исключительно системы поверхностного (косвенного) охлаждения, причем охлаждающей средой является воздух или масло.

б.1) Естественное воздушное охлаждение (С).

Здесь теплота нагретых магнитопровода и обмоток отводится в окружающую среду путем конвекции воздуха и излучения в воздухе. Такие трансформаторы получили название «сухих». Мощность «сухих» трансформаторов не превышает 1,6 МВА при напряжении до 15 кВ.

Система охлаждения типа «С» является наименее интенсивной.

б.2) Масляные системы охлаждения.

Большая часть трансформаторов охлаждается маслом, которое одновременно выполняет функцию изоляции. Типы масляных систем охлаждения представлена на рис. IV.9.

а) тип «М»

б) тип «Д»

в) тип «ДЦ»

г) тип «Ц»

Рис. IV.9. Системы охлаждения трансформаторов: 1 – бак; 2 – выемная часть (магнитопровод с обмотками); 3 – трубчатый радиатор; 4,5 – ввода низкого и высокого напряжения; 6 – крышка; 7 – коллектор; 8 – вентилятор; 9 – радиатор; 10 – масляный насос; 11 – рол

б.2.1.) Система охлаждения типа «М» с естественной циркуляцией воздуха и масла

Здесь тепло, выделенное в обмотках и магнитопроводе, передается окружающему маслу, которое, циркулируя по баку и радиаторным трубам, передает его окружающему воздуху (рис. IV.9.(а)).. Циркуляция масла возникает естественным путем под воздействием напора, образующегося благодаря разной плотности горячих и холодных слоев масла. Данная система охлаждения выполняется для трансформаторов мощностью до 16 МВА включительно.

б.2.2.) Система охлаждения типа «Д» с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха

Большую предельную мощность (до 80 МВА включительно) можно получить, форсируя охлаждение обдуванием нагретых радиаторных труб при помощи дутьевых вентиляторов (рис. IV.9.(б)).

б.2.3.) Система охлаждения типа «ДЦ» с принудительной циркуляцией масла и воздуха

Данную систему охлаждения применяют для трансформаторов мощностью более 80 МВА (рис. IV.9.(в)).

б.2.4.) Система охлаждения типа «Ц» с принудительной циркуляцией масла и воды

Здесь масло охлаждается не воздухом, а водой (рис. IV.9.(г)). Охладители масла 9 в ней состоят из трубок, по которым циркулирует вода, а масло движется в корпусе охладителя между трубкам. Давление масла в маслоохладителе поддерживают выше давления воды на 0,2 МПа, чтобы вода при неплотности не могла попасть в масляную систему. СО типа «Ц» применяют для особо мощных трансформаторов (мощностью 250 МВА и более), т.к. она является самой интенсивной.