Файл: Церазов, А. Л. Электрическая часть тепловых электростанций учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 94

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

класса 500 кВ, обмотка среднего напряжения 220 кЙ, конструкция 1964 г.

Несмотря на то, что трансформатор в принципе мо­ жет работать как повышающим, так и понижающим, промышленность раздельно выпускает повышающие и понижающие трансформаторы. Для компенсации потерь напряжения в электрических сетях повышающие транс­ форматоры имеют напряжение на высшей стороне повы­ шенным па 10% по сравнению с номинальным напря­ жением сети, которую он питает. Обмотка низшего напряжения у таких трансформаторов обычно соответ­ ствует номинальному напряжению генераторов. У по­ нижающих трансформаторов первичное высшее напря­ жение соответствует номинальному напряжению сети, низшее напряжение на 5—10% выше номинального на­ пряжения сети.

 

3-2. ОХЛАЖДЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Все

силовые трансформаторы

разделяются

на сухие

(изготовляются на

напряжения

до 15 кВ и

мощности

до

1 600 кВ- А для

установок в помещениях),

масляные

(охватывают весь диапазон напряжений и мощностей) и трансформаторы с заполнением негорючим жидким диэлектриком (для установок в закрытых помещениях).

Сухие трансформаторы имеют следующие способы охлаждения: естественное воздушное при открытом ис­ полнении (обозначение С в типе трансформатора); естественное воздушное при защищенном исполнении (СЗ); естественное воздушное при герметизированном исполнении (СГ); воздушное с дутьем (СД).

У масляных трансформаторов магнитопровод с укреп­ ленными на нем обмотками помещается в бак с транс­ форматорным маслом, являющимся и изолирующей и охлаждающей средой. При этом существуют следующие способы охлаждения: естественное масляное (М); мас­ ляное с дутьем (воздушный принудительный обдув мас­ ляных радиаторов) и естественной циркуляцией масла (Д ); масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла (ДЦ); масляно-водяное с естественной циркуля­ цией масла (МВ); масляно-водяное с принудительной циркуляцией масла (Ц).

Для трансформаторов с заполнением негорючим жидким диэлектриком применяются: естественное ох­ лаждение негорючим жидким диэлектриком (Н );

56


охлаждение негорючим жидким диэлектриком с дутьем

(НД).

1 ОСТ 11677-65 устанавливает допустимые превыше­ ния температуры частей трансформатора над темпера­ турой охлаждающей среды воздуха или воды в уста­ новившихся номинальных условиях. Обмотки допускают

+ 65°С;

поверхность магнитопровода

и конструктивных

элементов +75 °С;

масло в верхних

слоях +55°С для

М и Д,

+40°С для

Ц и ДЦ.

 

Превышение температуры обмотки должно изме­ ряться по изменению сопротивления, а остальных частей трансформатора — по термометру.

Номинальная температура охлаждающей среды уста­ новлена равной +20°С.

3-3. ПАРАМЕТРЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Номинальная мощность трансформатора представляет собой кажущуюся мощность (кВ-А), которую транс­ форматор может длительно передавать при номиналь­ ных условиях, т. е. при номинальных напряжениях, ча­ стоте и температуре охлаждающей среды. При этом превышения температуры его частей не должны превы­ шать величин, указанных в § 3-2.

Если пренебречь потерями в трансформаторе, то величины номинальных токов для обеих обмоток двух­ обмоточного трансформатора могут быть определены из выражения

SB„ „ = ^

в.н/ в.н = V * u » J a.n,

(3-1)

где U-в.н, Нн.н — номинальные напряжения обмоток выс­ шего и низшего напряжения соответственно, представ­ ляющие собой напряжения между фазами трансформа­ тора во время его холостого хода. Отношение этих напряжений называется коэффициентом трансформации

(3-2)

и н .н

При условии (3-1) можно считать, что

kr = 7н.нДв.н= WB/wa.

(3-3)

Последнее выражение указывает на возможность из­ менения коэффициента трансформации путем изменения числа витков в одной из обмоток. Технически удобнее

§7


осуществлять переключение числа витков в обмотке высшего напряжения, так как в ней проходят меньшие токи и получаются более легкими контакты.

Устройства для изменения коэффициента трансфор­ мации в отключенном состоянии трансформатора полу­ чило название ПБВ (переключение без возбуждения), оно изменяет коэффициент трансформации в пределах ±5% . Устройства для изменения коэффициента транс-

о Т

г)

Ряс. 3-1. Схемы замещения трансформаторов.

а — Т-образная; б, в — Г-образная; г — упрощенная.

формации под нагрузкой (РПН) предусматривают воз­ можность более мелкими ступенями регулировать коэф­ фициент трансформации в пределах ±20% .

При электрических расчетах в схемах замещения трансформаторы представляются одним из способов, указанных на рис. 3-1, где rT+jxT — zt — сопротивление трансформатора, APCt+/AQCt — потери в стали. Потери в стали измеряются в опыте холостого хода трансфор­ матора. Сопротивление гт находится из опыта короткого замыкания, который состоит в подборе такого напряже­ ния, приложенного к одной из обмоток трансформатора при замкнутой другой обмотке, при котором по транс­ форматору проходит номинальный ток. Это напряжение называется напряжением короткого замыкания ик. Со­ гласно определению и схеме замещения

ик Оиом_ ю о '= — 3О„ом 10Q = Ц юо.

Отсюда получаем:

 

 

 

 

UK

II2

 

^ноМ

(3-4)

100

SH0M

 

 

Для мощных трансформаторов >’т<^хт, поэтому

с большой точностью можно считать

 

 

н«

ut

(3-5)

 

100

s„

 

 

Активное сопротивление гт находят но измеренным

вопыте короткого замыкания потерям Рк (потери короткого замыкания или потери в меди), учитывая, что

вэтом опыте потери в стали пренебрежимо малы. Тогда

 

 

ЗГ

Т

 

и, следовательно,

 

 

 

 

 

 

р

к ___

РЖ,

 

Гт

*

к

Н(

(3-6)

0 / 2

 

о 2

 

 

НОМ

НОЛ1

 

3-4. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА И ГРУППЫ СОЕДИНЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Параллельной работой двух или нескольких трансфор­ маторов называется работа при параллельном соедине­ нии их обмоток как на первичной, так и на вторичной стороне. При указанных условиях одноименные выводы трансформаторов присоединяются к одной и той же фа­ зе шин распределительного устройства (РУ).

Для обеспечения правильного распределения нагруз­ ки между параллельно работающими трансформатора­ ми пропорционально их номинальным мощностям необ­ ходимо выполнение следующих условий:

равенство номинальных первичных и вторичных на­ пряжений (допускается разность коэффициентов транс­ формации не более ±0,5% );

равенство напряжений к. з. (допускается отклонение не более чем на ±10% средней величины ик для парал­ лельно включаемых трансформаторов);

тождественность групп соединения обмоток, обуслов­ ленных полярностью обмоток, схемой их соединения

59



Между собой и чередованием фаз подаваемого на первичные обмотки напряжения.

Группа соединения обмоток трансформатора харак­ теризует сдвиг фазового угла линейного напряжения

Рис. 3-2. Полярность выводов обмоток (первичной и вторичной) трансформатора,

а —при одинаковом направлении намотки обмоток; б — при различных направлениях намотки обмоток.

вторичной обмотки по отношению к напряжению пер­ вичной обмотки. Если у параллельно включенных транс­ форматоров сдвиги фазовых углов различные, то в кон­ туре, образованном этими трансформаторами, будет циркулировать ток. При некоторых сочетаниях групп па­ раллельно включенных трансформаторов передача мощ­ ности через них вообще невозможна (когда на вторич­ ных обмотках фазовые углы напряжения трансформато­ ров различаются на 180°, трансформаторы фактически находятся в режиме короткого замыкания).

У первичной и вторичной обмоток одинаковая по­ лярность определяется совпадением по фазе векторов э. д. с. или напряжения, вызванных общим магнитным потоком в магнитопроводе. Одинаковая полярность кон­ цов обмоток на схемах обозначается точкой (рис. 3-2). За условное положительное направление э. д. с. и на­ пряжения принимается направление напряжения в об­ мотке высшего напряжения от конца обмотки X к на­ чалу обмотки А (к выводу — к точке, показывающей полярность обмотки). При одинаковом направлении намотки обмоток векторы напряжения первичной и вто­ ричной обмоток совпадают по фазе, при разном направ­ лении намотки — вектор напряжения вторичной обмотки сдвинут по фазе на 180° по отношению к вектору на­ пряжения первичной обмотки.

60

Рассмотрим группы соединений трехфазиых двухоб­ моточных трансформаторов (построение групп соедине­

ния для третьей обмотки трехобмоточных трансформа­ торов производится аналогично). На рис. 3-3,а обе

а)

с)

Рис. 3-3. Группы соединения трехфазного двухобмоточного трансфор­ матора.

обмотки соединены в звезду, полярности обмоток оди­ наковые, напряжения на выводах первичных и вторич­ ных обмоток совпадают по фазе. По аналогии с цифер­ блатом часов, на котором большая минутная стрелка

61