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
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 |
|
|
2Т |
^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