Что такое сухие трансформаторы?

Трансформаторы с сухой изоляцией

Сухие трансформаторы – это трансформаторы с воздушным охлаждением. Тепло от нагретых частей таких трансформаторов отводится благодаря естественным воздушным потокам. Для трансформаторов мощностью до 2500 кВт с напряжением обмоток высшего напряжения до 15 кВ такого естественного охлаждения вполне достаточно.

Свое применение такие трансформаторы находят в местах, где имеют место повышенные требования к безопасности людей и оборудования. Мощные сухие трансформаторы применяются: на промышленных металлургических предприятиях, на предприятиях нефтяной промышленности, на целлюлозно-бумажном производстве, в машиностроении, а также при электроснабжении общественных зданий, сооружений и на транспорте.

Обмотки низшего напряжения (НН) и обмотки высшего напряжения (ВН) трансформатора заключены в защитный кожух, и атмосферный воздух служит для них основной охлаждающей и изолирующей средой. Если сравнивать с маслом, то воздух обладает значительно более слабыми изолирующими свойствами, поэтому и требования к изоляции обмоток сухих трансформаторов значительно выше.

Эти трансформаторы устанавливаются лишь в сухих закрытых помещениях (влажность не выше 80%), поскольку их обмотки увлажняются при соприкосновении с воздухом, и для снижения гигроскопичности обмотки дополнительно пропитываются специальными лаками.

Сухие трансформаторы бывают трех разных конструкций: с открытой обмоткой, с монолитной обмоткой, и с литой обмоткой.

Трансформаторы с открытой обмоткой имеют пропитку смолой по технологии вакуум-давление, и их изоляционное покрытие имеет толщину до 0,2 мм, гарантируя как высокий уровень изоляции, так и защиту от воздействий окружающей среды, а охлаждение катушек остается весьма эффективным.

Для эффективного охлаждения обмоток применяются специальные изоляционные профили и высокопрочные фарфоровые изоляторы, которые формируют горизонтальные и вертикальные каналы охлаждения, и благодаря конвекции здесь обеспечивается устойчивость к загрязнениям.

Монолитная конструкция заливается в глубоком вакууме, и во время работы такая эпоксидная литая изоляция не выделяет никаких продуктов, что позволяет свободно использовать трансформатор там, где требования к экологической и пожарной безопасности повышены, например, во встроенных подстанциях с агрессивными для эксплуатации электрооборудования условиями.

Изоляция проводов обеспечивает высокую электрическую прочность, а бандажные ленты гарантируют монолитность после пропитки лаком и запекания, обеспечивая и высокую механическую прочность. Эта технология позволяет длительно использовать оборудование в режимах циклических тепловых нагрузок без риска потери изоляцией своих электрических характеристик.

Специальные наполнители для изготовления литых обмоток обеспечивают улучшенные механические, противопожарные и теплопроводящие свойства, таким образом, сама технология дает конструкции жесткость. Применение литой обмотки позволяет получить трансформатор приемлемых габаритов для работы в сетях с высоким уровнем напряжения.

Однако здесь есть минусы: масса материала изоляции велика, и он обладает неоднородностями, поэтому существует вероятность частичных разрядов, также затруднено охлаждение высоковольтных обмоток. При перепадах температуры часто возникают механические напряжения в изоляции.

Сухие трансформаторы имеют ряд преимуществ перед масляными трансформаторами:

не требуют затрат на обслуживание: нет необходимости чистить и менять масло.

окупаемость капиталовложений: по сравнению с маслеными аналогами, увеличено сечение проводов и магнитопровода, соответственно происходит снижение электромагнитной нагрузки активных материалов, что с увеличением напряжения на обмотках, и при больших мощностях весьма сказывается экономически. Новые нагревостойкие негорючие материалы работают на увеличение полезных электромагнитных нагрузок и на снижение стоимости активных материалов.

имеется защитный кожух;

применимы в сухих помещениях с высокими требованиями к пожарной безопасности.

Что такое сухие трансформаторы

Преобразователи предназначены для изменения электрического тока посредством использования электромагнитной индукции. По типу конструкцию бывают масляные и сухие трансформаторы с литой изоляцией, которые отличаются между собой принципом охлаждения.

Что это такое

Сухие, разделительные или воздушные трансформаторы (ТС, ТСШ, печные ТСП) – это вид преобразователей ГОСТ Р 54827-2011, в которых магнитная система и две или более обмотки не погружаются в масляный раствор, а остужаются за счет движения воздушных потоков. Эти электрические устройства более просты и безопасны в эксплуатации хотя бы потому, что производители устранили проблему регулярной замены масла и контроля утечки охлаждающей жидкости. Также, как и любые другие трансформаторы они могут быть понижающими (для преобразования и понижения напряжения), повышающими (с прямо-пропорциональным принципом действия).

Фото — ТМПНГ 630

Недостатком работы считается то, что воздух охлаждает обмотки значительно медленнее, нежели масло. Поэтому между изоляциями сухих преобразователей большее расстояние и увеличенная ширина вентиляционных проходов.

Преимущества сухих трансформаторов:

  1. Безопасность. В масляных устройствах (Zucchini, ТМС) велика вероятность утечки масла или возгорания преобразователя;
  2. Простота в установке и использовании. В «мокрых» преобразователях нужно регулярно менять масло, иначе оно стареет, теряет свои свойства и засоряет протоки. Воздушные трансформаторы можно устанавливать в любых помещениях, без использования специальных сооружений (защитных кожухов). Для монтажа подходят короткие провода. Они нуждаются в регулярной чистке протоков и периодическом осмотре;
  3. Перегрузка возможна очень высокого напряжения, но на непродолжительный срок;
  4. Экологичность. Их можно устанавливать на участках, которые требует повышенной безопасности окружающей среды. Они активно применяются на территориях общего пользования (школы, институты, кинотеатры и т. д.), на различных предприятиях по переработке нефти, газа и химических отходов, также их используют реакторы атомных электростанций и для собственных нужд.

Но при этом, высоковольтные сухие модели имеют увеличенные габариты, в сравнении с моделями, работающими на жидком охлаждении. Иными словами, преобразователи, имеющие одинаковые параметры работы (показатели номинального напряжения, тока и т. д.), но работающие на различных диэлектриках, будут значительно отличаться друг от друга размерами.

Фото — допустимые перегрузки сухих трансформаторов

Конструктивные особенности

Сухие воздушные трансформаторы с литой изоляцией бывают высоковольтные и низковольтные. Их мощность определяет тип вентиляции. Для низковольтных преобразователей применяется естественная система охлаждения, в которой воздух, попадая в вентиляцию природным путем, охлаждает магнитные обмотки и прочие токоведущие части. Высоковольтные автотрансформаторы и прочие преобразователи с мощностью до 10 кВА (например, ТЛС-10) охлаждаются принудительно дутьем.

Фото — конструкция сухих трансформаторов

Схема включает в себя следующие элементы:

  • 1 – высоковольтный подвод;
  • 2 – шпильки;
  • 3 – зажимные подкладки из фарфора;
  • 4 – прижимное кольцо;
  • 5 – изоляторы для высокого напряжения;
  • 6 – отводы;
  • 7 – подкладки из фарфора для отводов;
  • 8 – зажимная доска;
  • 9 – регулировочные ответвления для высоковольтных отводов;

На схеме изображен высоковольтный преобразователь без кожуха, т. к., в большинстве случаев, такие устройства эксплуатируются без использования дополнительной изоляции. При необходимости кожух проектируется строго индивидуально для определенного трансформатора. Его мощность – 320 кВА.

Фото — GDNN

Отводы воздушных сухих преобразователей изготавливаются из алюминиевых или медных проводов. Зажимы, которыми регулируется работы преобразователя, выводятся на доску 8. Для отводов высоковольтного напряжения (6) используются опорные изоляторы 5, для низковольтного – фарфоровые подкладки (на рисунке 7). На рисунке видно, что в отличие от масляных, здесь нет расширителя и бака для хранения масла.

Еще одним подвидом сухих трансформаторных подстанций являются измерительные преобразователи. Это очень важное электрооборудование для понижения цепей высокого напряжения с целью обеспечения питания вторичных сетей.

Фото — схема сухого измерительного трансформатора

По конструкции они также бывают однофазные (универсальные), например, ТСШ-4, и трехфазные ТСЗ, ТС (используются только, если напряжение менее 18 кВ). В зависимости от области эксплуатации они могут быть масляные (с жидким диэлектриком), сухие (с принудительным воздушным охлаждением), с литой изоляцией (для установки на пожароопасных участках).

Фото — конструкция ТС

Видео: трансформаторы Legrand серии Zucchini

Параметры

Каждый преобразователь имеет определенные показатели работы. Какие технические характеристики имеет ТСЗГЛ-1000 (трансформатор сухой 1000 кВА):

Номинальная мощность, кВА1000
Ток, А1,5
Потери мощности при ХХ и КЗ, Вт2,8/1,8
Напряжение короткого замыкания, В6

Эти устройства используются в различных тяговых механизмах, они комплектуются обмотками Siemens, что повышает их качество и стойкость к перепадам напряжения. Температура охлаждения до -60. Преобразователи этого типа изготавливаются с литой изоляцией, как и Триал (Trihal, фирмы Шнайдер Электрик) и SGB-SMIT, что гарантирует их повышенную безопасность от возгорания.

Читайте также:  Унитаз из нержавеющей стали

RESIBLOC 315 — 2500 кВА от ABB (АВВ):

Мощность, кВАДо 63 МВА
Напряжение первичной обмотки, кВДо 36
Вторичной обмотки, кВДо 24
Частота, Гц50, 60 и 16 2/3
Принцип охлажденияПринудительное и воздушное/принудительное
ЗащитаIP00 — IP54

Их импортными аналогами являются итальянские GBE, SEA S.p.A, TESAR и прочие.

Номинальная мощность, кВА7,3
Номинальные напряжения обмоток (сетевой /вентильной), В380; 400; 500; 660/
Масса, кг205
Габариты, ДхШхВ, мм625 х 305 х 325

Параметры серии ТП:

ХарактеристикиЗначения
Мощности, кВА0.1; 0.16; 0.25; 0.40; 0.63; 1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10.0; 16.0; 25.0; 40.0; 63.0;100.0
Мощности трехфазных трансформаторов, кВА1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10.0; 16.0; 25.0; 40.0; 63.0; 100.0; 160.0; 250.0
Вид охлаждениявоздушное, естественное
ИзоляцияВ
Степень защитыIP20
Климатическое исполнениеУ или УХЛ
(для районов с умеренным или умеренно-холодным климатом)

Однофазные сухие тороидальные трансформаторы серии ОСМ-0,063 (аналог TTR):

Мощность, кВА0,063
Номинальное напряжение первичной обмотки, В110; 220; 380; 660
У вторичной обмотки, В12; 14; 24; 29; 42; 56; 110; 130; 220; 260
Вес, кг1,4

Сухие трансформаторы Trihal 1600 (есть модификации от 630 ква до 3200):

Мощность, кВА1600 кВа
Напряжение обмоток, первичной и вторичной, кВ6/0,4
D/Yn11
IP00

Обзор цен

Купить сухой трансформатор можно в любом фирменном магазине или на предприятии-производителе. Завод предлагает стоимость от 500 до 10 000 долларов.

Что такое сухие трансформаторы?

Теперь трансформаторы считаются достаточно распространенным и необходимым товаром. Они необходимы для качественного изменения электромагнитного тока. Тип конструкции этих устройств может быть разнообразным. И теперь пришло время узнать, что такое сухие трансформаторы.

Мы представили вашему вниманию полную информацию об этих устройствах. Их отличие заключается не только в литой изоляции, но и в системе охлаждения.

Сухие трансформаторы

Сухие трансформаторы многие называют еще и воздушными. Этот вид изделия имеет свои отличительные характеристики, к которым можно отнести то, что магнитная система и ее две обмотки не будут погружаться в масляный раствор. Процесс охлаждения будет происходить за счет движения воздушных потоков. Устройства считаются достаточно простыми и безопасными и основным преимуществом считается то, что вам больше не следует выполнять регулярную замену масла. Также вам необходимо помнить, что этот тип, как и другие устройства может быть понижающим или повышающим. Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про защиту трансформатора от перегрузки.

Единственным недостатком этого устройства можно считать то, что потоки медленно охлаждают конструкцию. Именно поэтому в конструкции необходимо обеспечить достаточную ширину воздушного потока.

Теперь вам необходимо изучить список следующих преимуществ:

  1. Значительная безопасность. Теперь у вас будет возможность избежать проблем с вытечкой масла в результате которого может загореться преобразователь.
  2. Простота в установке. Если вы используете масляное устройство, тогда вам необходимо было бы постоянно менять масло. Воздушные трансформаторы можно использовать даже в закрытых помещениях. Для монтажа многие специалисты используют обычные короткие провода.
  3. Перегрузка возможна, но на короткий срок.
  4. Экологическая безопасность. Теперь выполнить установку этих устройств можно даже н участках, где требуется повышенная безопасность к окружающей среде. Именно поэтому они активно применяются на территориях школы и различных предприятиях.

Высоковольтные сухие модели трансформатора имеют достаточно крупные габариты. Иными словами, даже при одинаковых параметрах сухие трансформаторы будут иметь значительные размеры.

Конструктивные особенности

Сухие воздушные трансформаторы с литой изоляцией могут быть высоковольтными и низковольтными. Мощность этих устройств будет зависеть от типа вентиляции. Низковольтные преобразователи будут иметь естественную систему охлаждения. Высоковольтные преобразователи мощность которых достигает 10 КВА имеют принудительное охлаждение.

Схема, которую мы поместили будет включать в себя следующие элементы:

  1. Высоковольтный провод.
  2. Специальные шпильки.
  3. Прокладки для зажима.
  4. Прижимное кольцо.
  5. Изоляторы.
  6. Отводы.
  7. Прокладки из фарфора для отводов.
  8. Зажимную доску.
  9. Регулировочные ответвления.

Как видно н схеме здесь изображен сухой трансформатор без кожуха. В большинстве случаев, чтобы использовать эти устройства, вам не потребуется дополнительная изоляция. При необходимости спроектировать специальный кожух можно самостоятельно. Его мощность составляет 320 кВа. При необходимости вы можете прочесть про трансформатор ТМГ.

Отводы воздушных сухих преобразователей обычно изготавливают из алюминиевых или медных проводников. Все зажимы будут выводиться на доску. Для отводов производитель использует опорные изоляторы, а для низковольтных трансформаторов производитель использует фарфоровые подкладки. Еще к одному подвиду сухих трансформаторов можно отнести измерительные преобразователи. Это важное оборудование, которое используется для понижения цепей высокого напряжения.

По своей конструкции эти устройства также могут быть и однофазными. В зависимости от области эксплуатации их можно разделить на масляные, сухие или устройства, которые будут иметь литую изоляцию.

Параметры сухого трансформатора

Каждый преобразователь обычно может иметь свои параметры работы. Вот краткие технические характеристики ТСЗГЛ-1000 (трансформатор сухой 1000 кВА):

Эти устройства можно использовать в разнообразных тяговых механизмах. Температура его охлаждения может доходить до -60. Преобразователи подобного типа могут иметь литую изоляцию и благодаря этому можно получить повышенную безопасность против возгорания.

RESIBLOC 315 — 2500 кВА от ABB (АВВ):

Если вы желаете изучить характеристики импортного аналога, тогда вам следует выбрать модель ТСЗП-10/0,7-УХЛ4(О4) (ТСП):

Параметры серии ТП:

Обзор цен

Если вы планируете купить сухой трансформатор, тогда сделать это можно в фирменном магазине или на заводе. Обычно заводы могут предлагать стоимость от 500 до 10000 долларов. На фото ниже мы предоставили детальную информацию о ценовой политике.

Надеемся, что эта информация будет полезной и вы выберите качественное устройство.

Похожие статьи по теме

Поделитесь своим мнением Отменить ответ

Популярное на сайте

Опросы

Наш сайт Все-электричество предоставляет вашему вниманию подробную информацию об электрике. Публикация наших материалов может разрешаться только в том случае если вы укажите ссылку на источник с указанием нашего проекта. Перед использованием нашего проекта рекомендуем прочесть пользовательское соглашение. Вся информация на сайте Все-электричество предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.

Трансформаторы силовые сухие

Силовые сухие трансформаторы изготавливаются в широком классе напряжения и внушительном мощностном диапазоне, с прицелом на конкретные климатические условия в которых им предстоит функционировать.

Назначение силовых сухих трансформаторов

Использование таких трансформаторов обусловлено необходимостью изменения характеристик электрического тока при помощи индукции электромагнитного поля. Сухие трансформаторы с литой изоляцией, отличаются от тех же масляных агрегатов по принципу отвода тепла от нагреваемых в результате воздействия тока элементов.

Сухие трансформаторы – это вид преобразователей электрической энергии, в которых отвод тепла от активных частей установки и используемых обмоток агрегата, происходит путём естественной циркуляции воздушных масс. Такое конструктивное решение делает установку более простой и безопасной. Сухие преобразователи энергии не нуждаются в замене масла или контроле утечки иной охлаждающей жидкости.

Как и прочие электротехнические устройства этого типа, такие трансформаторы делятся на:

      • повышающие;
      • понижающие

Первые функционируют по принципу прямо-пропорционального действия. Вторые служат для преобразования и понижения уровня напряжения перед подачей её в линии электропередач.

Особенности конструкции силовых трансформаторов

В связи с тем, что естественное движение воздушных потоков гораздо медленнее, чем скорость движения масла в корпусе, конструкция вентилирования корпуса существенно отличается. Расстояние между воздушными проходами рёбер охлаждения намного шире.

Различают два вида силовых трансформаторов:

У низковольтных трансформаторов магнитные обмотки и других токоведущие элементы охлаждаются за счёт естественной системы охлаждения. Высоковольтные преобразователи энергии охлаждаются принудительной вентиляцией.

Конструкция силового сухого трансформатора:

Воздушные отводы сухих агрегатов выполнены из провода алюминия или меди. Отвод высоковольтного напряжения осуществляется опорными изоляторами. У низковольтных агрегатов такой эффект достигается путём установки фарфоровых прокладок.

Читайте также:  Является ли это перепланировкой?

Преимущества

Современная технология изготовления силовых преобразовательных устройств сухого типа, гарантирует высокое качество и длительный срок службы электротехнического оборудования. Высокая электрическая стабильность агрегата достигается изоляцией проводов качественным сверхпрочным диэлектрическим составом. Высокая механическая надёжность трансформатора обусловлена использованием специальных бандажных лент. Пропитанные лаком и запёкшиеся ленты обеспечивают монолитность всей конструкции.

Достоинства сухих трансформаторов:

упразднены расходы на обслуживание установки (не требуется чистка и замена масла);

быстрая окупаемость финансовых вложений (использование новейших нагревостойких материалов позволяет увеличивать полезные электромагнитные нагрузки и понизить затраты на активные материалы);

высокая безопасность (увеличено значение диапазона рабочих температур за счёт использования стекловолокна и асбеста в качестве изоляционных элементов);

возможность эксплуатирования агрегата с применением защитного кожуха и без него;

незаменимы для использования в сухих помещениях с повышенным классом пожароопасности.

Использование специальных наполнителей даёт возможность изготавливать литые обмотки трансформатора. Таким образом обеспечивается повышение механических, противопожарных и теплопроводящих свойств агрегата, а сама концепция позволяет придать жёсткость всей конструкции.

Распространённые серии силовых трансформаторов сухого типа

Трёхфазная силовая модель сухого типа. Предназначена для преобразования электроэнергии в сети промышленной частоты 50Гц. В своём составе имеет начинку из надёжной геафолевой литой изоляции. Комплектование алюминиевых обмоток данной серии производит известная компания Siemens. Для повышения надёжности обмотки дополнительно усилены стеклосеткой. Она предотвращает появление трещин в эпоксидном компаунде даже в условиях сильных перегрузок. Диапазон мощности составляет от 100 до 3150 кВ·А.

2.ТСГЛ 20 и схожие категории той же модели.

Тип трансформаторов, которые являются усовершенствованной серией предыдущей модели. Обмотки комплектуются фирмой Siemens. У этой модели они изготовлены из меди. Надёжная многоуровневая изоляция не требует дополнительного технического обслуживания. Покрывающая обмотки агрегата геафоль, не является токсичной и не выделяет вредных газов. Диапазон мощности составляет от 400 до 1600 кВ·А.

Относительно миниатюрные силовые трёхфазные агрегаты сухого типа с литой изоляцией обмоток. Выпускаются производителем как в защитном кожухе (ТСЗЛ), так и без него (ТСЛ). В зависимости от необходимых условий эксплуатации предусмотрено два вида конструктивного исполнения с разными степенями защиты трансформаторов (ТСЛ – IP00, ТСЗЛ – IP21). Низковольтный агрегат не теряет своих преобразовательных свойств в самом широком температурном диапазоне окружающей среды, которая может колебаться без пагубного воздействия на установку от +40 до -60 °С. Диапазон мощности составляет от 25 до 160 кВ·А.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

СУХИЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

В процессе транспортировки электрической энергии от выработки на электрической станции до конечного потребителя происходит несколько её трансформаций — переходов с одной ступени напряжения на другую. Эти функции выполняют силовые трансформаторные преобразователи.

Силовое трансформаторное оборудование, применяемое в энергетике, является элементом электрических сетей и подстанций, через который проходит весь поток транспортируемой энергии.

В основной своей массе это высоковольтные устройства большой мощности.

Часть энергии, передаваемой через них, выделяется в обмотках и сердечниках в виде тепла. Таким образом, конструкция оборудования этого типа должна обеспечивать:

  • эффективный отвод тепла, выделяющегося вследствие потерь энергии в меди и стали;
  • достаточные изоляционные свойства обмоток, находящихся под высоким напряжением.

Для решения этих задач применяются различные материалы и технологии. В основном все конструкционные и технологические решения заключены в двух основных разновидностях силовых трансформаторов — масляных и сухих. В оборудовании масляного типа роль изоляции и среды, отводящей тепло, играет специальное трансформаторное масло.

В сухих силовых трансформаторах отвод тепла происходит непосредственно в окружающую воздушную среду, а основную изоляционную функцию выполняют твёрдые диэлектрики.

УСТРОЙСТВО СУХОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Конструктивно основные элементы сухо изолированных преобразовательных устройств мало отличаются от их масляных аналогов. Основу трансформаторных преобразователей составляют магнитопроводы, или сердечники, набранные из пластин специальной электротехнической стали.

На сердечниках располагаются катушки с обмотками. В мощных силовых трансформаторах обмотки выполняются изолированными шинами.

Основным отличием трансформаторов с сухой изоляцией от масляных моделей является применяемая технология изоляции обмоток и используемые при этом материалы.

Существует несколько основных разновидностей технологий получения сухоизолированных обмоток, среди которых можно выделить:

  • вакуумную пропитку полиэфирными смолами;
  • монолитная изоляция с применением композитных материалов на основе эпоксидной смолы.

В процессе вакуумной пропитки происходит заполнение всех полостей между витками обмотки, чему способствует разрежение, создаваемое в пропиточной камере. После окончания пропитки катушка помещается в печь, где пропиточный состав полимеризуется, образуя твёрдое влагонепроницаемое покрытие.

Вообще защита обмоток от влаги является одной из основных задач изоляционного покрытия. Сухо изолированная обмотка, не обладающая влагостойкостью, впитывает в себя атмосферную влагу. Влага обеспечивает электрическую проводимость, что приводит в конечном итоге к электрическому пробою между витками или обмотки на магнитопровод.

Литая монолитная изоляция обмоток сухого трансформаторного оборудования по технологии нанесения схожа с вакуумной пропиткой. При этом также используется вакуум. В качестве заполнителя в данном случае применяется эпоксидная композиция, полностью покрывающая катушку с обмоткой.

Главным отличием в части защит сухих трансформаторов можно назвать отсутствие специфической газовой защиты, применяемой в маслонаполненных устройствах.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СУХОИЗОЛИРОВАННЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Трансформаторные сухо изолированные конструкции в отдельных случаях обладают некоторыми преимуществами:

  • отсутствием необходимости организовывать целое маслохозяйство, доставляющее немало хлопот;
  • отсутствием потребности в регулярной проверке и замены трансформаторного масла.

Оговорка «в отдельных случаях» была сделана не случайно. Дело в том, что сфера применения сухоизолированного трансформаторного оборудования значительно уже, чем у маслонаполненных устройств.

Объясняется это тем, что невозможно обеспечить эффективное воздушное охлаждение оборудования с сухоизолированными обмотками при высоких значениях передаваемой мощности. Сухая изоляция также не применяется в трансформаторах выше 35 кВ.

Наиболее распространено применение сухой трансформаторной изоляции в устройствах 6 – 10 кВ. Только в этом узком сегменте имеет смысл производить сравнение трансформаторного оборудования различных типов.

Относительно способов размещения можно отметить следующее. Маслонаполненное оборудование обычно имеет исполнение для монтажа на открытом воздухе (на ОРУ — открытых распределительных устройствах), размещение же оборудования без масла осуществляется в специально подготовленных помещениях.

© 2014-2020 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

Что такое сухие трансформаторы?

Преобразователи предназначены для изменения электрического тока посредством использования электромагнитной индукции. По типу конструкцию бывают масляные и сухие трансформаторы с литой изоляцией, которые отличаются между собой принципом охлаждения.

Что это такое

Сухие, разделительные или воздушные трансформаторы (ТС, ТСШ, печные ТСП) – это вид преобразователей ГОСТ Р 54827-2011, в которых магнитная система и две или более обмотки не погружаются в масляный раствор, а остужаются за счет движения воздушных потоков. Эти электрические устройства более просты и безопасны в эксплуатации хотя бы потому, что производители устранили проблему регулярной замены масла и контроля утечки охлаждающей жидкости. Также, как и любые другие трансформаторы они могут быть понижающими (для преобразования и понижения напряжения), повышающими (с прямо-пропорциональным принципом действия).

Фото – ТМПНГ 630

Недостатком работы считается то, что воздух охлаждает обмотки значительно медленнее, нежели масло. Поэтому между изоляциями сухих преобразователей большее расстояние и увеличенная ширина вентиляционных проходов.

Преимущества сухих трансформаторов:

  1. Безопасность. В масляных устройствах (Zucchini, ТМС) велика вероятность утечки масла или возгорания преобразователя;
  2. Простота в установке и использовании. В «мокрых» преобразователях нужно регулярно менять масло, иначе оно стареет, теряет свои свойства и засоряет протоки. Воздушные трансформаторы можно устанавливать в любых помещениях, без использования специальных сооружений (защитных кожухов). Для монтажа подходят короткие провода. Они нуждаются в регулярной чистке протоков и периодическом осмотре;
  3. Перегрузка возможна очень высокого напряжения, но на непродолжительный срок;
  4. Экологичность. Их можно устанавливать на участках, которые требует повышенной безопасности окружающей среды. Они активно применяются на территориях общего пользования (школы, институты, кинотеатры и т. д.), на различных предприятиях по переработке нефти, газа и химических отходов, также их используют реакторы атомных электростанций и для собственных нужд.
Читайте также:  Звукоизоляция входной металлической двери

Но при этом, высоковольтные сухие модели имеют увеличенные габариты, в сравнении с моделями, работающими на жидком охлаждении. Иными словами, преобразователи, имеющие одинаковые параметры работы (показатели номинального напряжения, тока и т. д.), но работающие на различных диэлектриках, будут значительно отличаться друг от друга размерами.

Фото – допустимые перегрузки сухих трансформаторов

Из чего состоит сухой трансформатор

Устройство сухого трансформатора во многом схоже с масляным трансформатором.

Конструкция трансформатора сухого предполагает: магнитопровод, обмотки высокого и низкого напряжения, отводы, изоляцию, защитный кожух.

Трансформаторы мощностью до 2500 кВт охлаждаются естественной циркуляцией воздуха. В более мощных моделях воздух «гоняют» вентиляторы.

Обмотки трансформатора находятся в защитном кожухе. Изолирующая и охлаждающая среда трансформатора – это окружающий воздух. Воздух – не такой хороший изолятор, как масло в масляном трансформаторе. Поэтому трансформаторы ТС оборудуют дополнительной изоляцией. Чтобы усилить изоляцию сухого трансформатора, обмотки пропитывают специальной смолой.

Конструктивные особенности

Сухие воздушные трансформаторы с литой изоляцией могут быть высоковольтными и низковольтными. Мощность этих устройств будет зависеть от типа вентиляции. Низковольтные преобразователи будут иметь естественную систему охлаждения. Высоковольтные преобразователи мощность которых достигает 10 КВА имеют принудительное охлаждение.

Схема, которую мы поместили будет включать в себя следующие элементы:

  1. Высоковольтный провод.
  2. Специальные шпильки.
  3. Прокладки для зажима.
  4. Прижимное кольцо.
  5. Изоляторы.
  6. Отводы.
  7. Прокладки из фарфора для отводов.
  8. Зажимную доску.
  9. Регулировочные ответвления.

Как видно н схеме здесь изображен сухой трансформатор без кожуха. В большинстве случаев, чтобы использовать эти устройства, вам не потребуется дополнительная изоляция. При необходимости спроектировать специальный кожух можно самостоятельно. Его мощность составляет 320 кВа. При необходимости вы можете прочесть про трансформатор ТМГ.

Отводы воздушных сухих преобразователей обычно изготавливают из алюминиевых или медных проводников. Все зажимы будут выводиться на доску. Для отводов производитель использует опорные изоляторы, а для низковольтных трансформаторов производитель использует фарфоровые подкладки. Еще к одному подвиду сухих трансформаторов можно отнести измерительные преобразователи. Это важное оборудование, которое используется для понижения цепей высокого напряжения.

По своей конструкции эти устройства также могут быть и однофазными. В зависимости от области эксплуатации их можно разделить на масляные, сухие или устройства, которые будут иметь литую изоляцию.

Типы сухих трансформаторов

Трансформаторы с открытой обмоткой

Силовой трансформатор ТСЗ/ТС. Изоляция обмоток в таком устройстве пропитана специальной смолой. Трансформатор поставляется в открытом исполнении (ТС) или в защитном кожухе (ТСЗ).

Сухие трансформаторы с литой изоляцией. Силовые трансформаторы ТСЛ с литой изоляцией имеют монолитную конструкцию. Изоляцию обмоток производитель заливает в глубоком вакууме. А изоляцию приводов пропитывает лаком и запекает. Отсюда повышенные характеристики устойчивости трансформатора ТСЛ к агрессивной и загрязненной среде. В некоторых устройствах используется литая изоляция из геафоли: трансформаторы ТСГЛ и трансформаторы сухие ТСЗГЛ. Геафоль обеспечивает повышенную устойчивость трансформатора к нагреву (класс F).

Средний срок службы сухого трансформатора 15-25 лет. Это примерно на 5-10 лет меньше, чем у масляного трансформатора. Но учтите, что масляный трансформатор прослужит дольше только при регулярной замене масла в баке. А в сухом трансформаторе нет охлаждающей жидкости. Поэтому выбор в пользу сухого трансформатора – это реальная экономия на обслуживании и безопасность для потребителей электроэнергии.

Если у вас возникли сомнения в выборе трансформатора, обращайтесь за консультацией к производителю или к его официальным представителям в вашем регионе.

Параметры

Каждый преобразователь имеет определенные показатели работы. Какие технические характеристики имеет ТСЗГЛ-1000 (трансформатор сухой 1000 кВА):

Номинальная мощность, кВА1000
Ток, А1,5
Потери мощности при ХХ и КЗ, Вт2,8/1,8
Напряжение короткого замыкания, В6

Эти устройства используются в различных тяговых механизмах, они комплектуются обмотками Siemens, что повышает их качество и стойкость к перепадам напряжения. Температура охлаждения до -60. Преобразователи этого типа изготавливаются с литой изоляцией, как и Триал (Trihal, фирмы Шнайдер Электрик) и SGB-SMIT, что гарантирует их повышенную безопасность от возгорания.

RESIBLOC 315 – 2500 кВА от ABB (АВВ):

Мощность, кВАДо 63 МВА
Напряжение первичной обмотки, кВДо 36
Вторичной обмотки, кВДо 24
Частота, Гц50, 60 и 16 2/3
Принцип охлажденияПринудительное и воздушное/принудительное
ЗащитаIP00 – IP54

Их импортными аналогами являются итальянские GBE, SEA S.p.A, TESAR и прочие.

Номинальная мощность, кВА7,3
Номинальные напряжения обмоток (сетевой /вентильной), В380; 400; 500; 660/
Масса, кг205
Габариты, ДхШхВ, мм625 х 305 х 325

Параметры серии ТП:

ХарактеристикиЗначения
Мощности, кВА0.1; 0.16; 0.25; 0.40; 0.63; 1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10.0; 16.0; 25.0; 40.0; 63.0;100.0
Мощности трехфазных трансформаторов, кВА1.0; 1.6; 2.5; 4.0; 6.3; 10.0; 16.0; 25.0; 40.0; 63.0; 100.0; 160.0; 250.0
Вид охлаждениявоздушное, естественное
ИзоляцияВ
Степень защитыIP20
Климатическое исполнениеУ или УХЛ
(для районов с умеренным или умеренно-холодным климатом)

Однофазные сухие тороидальные трансформаторы серии ОСМ-0,063 (аналог TTR):

Мощность, кВА0,063
Номинальное напряжение первичной обмотки, В110; 220; 380; 660
У вторичной обмотки, В12; 14; 24; 29; 42; 56; 110; 130; 220; 260
Вес, кг1,4

Сухие трансформаторы Trihal 1600 (есть модификации от 630 ква до 3200):

Мощность, кВА1600 кВа
Напряжение обмоток, первичной и вторичной, кВ6/0,4
D/Yn11
IP00

Габариты

Сухие трансформаторы имеют, по сравнению с масляными конструкциями, большие габариты. Перегрузка в этом случае при правильной эксплуатации маловероятна. Вес и размер зависят также от мощности. Установка монтируется в закрытых сухих помещениях.

Благодаря большим габаритам получается создать качественную вентиляцию внутри корпуса конструкции.

Преимущества и недостатки

Сухие трансформаторы характеризуются рядом особенностей. Технические характеристики, устройство аппаратуры говорят о высоком спросе на представленное оборудование. Высокая востребованность объясняется преимуществами, которыми обладает трансформаторное устройство сухого типа. Есть и недостатки. О них необходимо узнать перед приобретением аппаратуры.

Преимущества

Представленная установка для трансформации тока обладает массой достоинств. Преимущества сухих трансформаторов следующие:

  • Применение при изготовлении специальной стали привело к снижению потерь в сети.
  • Современные комплектующие позволяют снизить габариты и вес агрегатов.
  • Преимуществом является экологическая безопасность приборов. В системе отсутствует масляный охладитель, который выделяет вредные для здоровья человека и окружающей среды вещества.
  • Оборудование пожаробезопасное. При создании обмоток применяются негорючие материалы.
  • Исполнение универсальное. Оборудование применяется в различных условиях.

Стоимость представленных установок приемлемая. На цену влияет мощность и габаритные размеры агрегата.

Недостатки

Сухие трансформаторы имеют и ряд недостатков. Их перегрузочная способность уступает масляным разновидностям оборудования. Стоимость последних будет значительно меньше. И продаются они дороже. Они имеют большие габариты, что значительно влияет на цену изделия.

Обслуживание

Не смотря на недостатки, сухие трансформаторные приборы используются в различных сферах человеческой деятельности часто. Обслуживание агрегата простое. Проверка производится раз в 6 месяцев. При этом проверяется система вентиляции.

Уход за агрегатом предполагает также его периодическую очистку от различных загрязнений. Частота уборки зависит от особенностей окружающей среды. В пыльных помещениях уход за поверхностью прибора необходимо выполнять чаще.

Обслуживание предполагает проведение внешнего осмотра оборудования. На нем не должно быть дефектов, механических повреждений. Крепежные элементы должны быть крепко затянуты. Болты проверяются раз в год. Выполняя простые рекомендации по проведению обслуживания, можно обеспечить длительную, надежную работу агрегата.

Видео: Производство сухих трансформаторов с литой изоляцией серии ТЛС

Рассмотрев особенности сухих трансформаторов, рекомендации по их выбору и эксплуатации, можно приобрести оптимальное оборудование в соответствии с особенностями сети.

Ссылка на основную публикацию