Элегазовые силовые трансформаторы реферат

Обновлено: 05.07.2024

Использование элегазовых трансформаторов приобрело большую популярность среди потребителей. По этой причине элегазовый трансформатор постепенно начинает вытеснять более устаревшую аппаратуру на энергетических подстанциях. Элегазовый трансформатор представляет собой новейшую научную разработку, благодаря которой существенно повышается уровень безопасности во время использовании и обслуживание различных установок. Трансформаторы, которые оснащены изоляцией электрогазового типа, отличаются достаточно высокими показателями пожарной безопасности и обладают устойчивостью к возникновению каких-либо взрывоопасных ситуаций.

За последние несколько лет аппаратура, которая используется для обеспечения промышленных бытовых объектов электроэнергией, начала отличаться большими габаритами. Для монтажа элегазового трансформатора необходимо иметь свободные территории, которые отличаются большой квадратурой. По этой причине трансформаторы тока на сегодняшний день устанавливаются непосредственно в черте города, под какими-либо постройками, предназначенными для общественного использования, в парках и многих других общественных объектах. Соответственно, исходя из всего вышеперечисленного, общепринятые требования к вопросам безопасности данных силовых установок, стали намного более строгими. К сожалению невозможным является выполнение подобных условий трансформаторами масляного типа в полном объеме. Исходя из этого, оборудование, которое устарело, постепенно заменяется новыми и более современными установками.

Особенности применения электрогазового трансформатора

Элегазовый трансформатор используется на разного рода электрических подстанциях. Данные приборы имеют возможность передавать сигналы специальным приборам, которые предназначены для измерений, и элементам распределительных устройств. Модели специального оборудования, которое относится к электрогазовому типу, предназначены к подключению к производственной трехфазной сети. Основным заданием данной аппаратуры, такой как электрогазовый трансформатор является осуществление трансформации переменного тока до пятидесяти гигогерц. Возможна установка в регионах, которые отличаются более холодным или средним климатом. В жарких регионах установка элегазового трансформатора не рекомендуется для того, чтоб избежать вероятности перегрева.

Возможным является использование элегазового трансформатора почти на всех наиболее востребованных отраслях промышленности. За счет работы представленного оборудования имеется возможность обработанный сигнал передавать измерительным приборам, специальным защитным и охранным системам. Установка является необходимой для того, чтоб иметь возможность обеспечить работу приборов, которые необходимы для учета электрической энергии.

Элегазовый трансформатор прекрасно подходит для применения в закрытых и подземных подстанциях, которые работают в населенных пунктах. Преимущественно элегазовый трансформатор устанавливают в районах, которые являются критическими с экологической точки зрения. Это актуально, так как в данных местностях необходимо исключить вероятность появления во время эксплуатации утечки масла. По этой причине разрешено использовать только аппаратуру, которая работает на элегазе.

Особенности конструкции электрогазового трансформатора

Представленный элегазовый тип трансформаторов отличается наличием множественных конструкционных особенностей. В верхней части на опорном изоляторе имеется специальный корпус, который выполнен из металлического сплава. Монтаж всей системы осуществляется на основании. На основной пластине имеется специальная конструкция, на которой устанавливаются выводы вторичных контуров. Первичная обмотка располагается в корпусе из прочного металлического сплава. В полости изолятора находится специальный газ, за счет которого и осуществляется работа всей системы.

Преимущества использования оборудования

Элегазовые трансформаторы имеют огромный перечень положительных сторон. Это может объяснить большую популярность трансформаторных устройств данного типа. Можно выделить такие положительные характеристики элегазовых трансформаторов:

Оборудование практически не нуждается в осуществлении технического обслуживания. Данный положительный аспект обусловлен тем, что корпус является заполнен элегазом.
Трансформаторы отличаются простотой в осуществлении монтажа.
Представленное оборудование отличается высокими показателями пожаробезопасности, благодаря чему его используют в случае создания изоляционной среды, хладагента. Благодаря этому нет надобности в установке оборудования, которое предназначено для тушения огня.
Согласно техническим особенностям имеется возможность осуществлять эксплуатацию данной установки около тридцати пяти лет.
Оборудование отличается невысокими показателями внутреннего давления.
Особый принцип заполнения короба способен обеспечить взрывобезопасность системы.
Возможность использования оборудования от 35 до 2000А.
Нет никакой необходимости уделять пристальное внимание вопросам, связанным с обслуживанием трансформатора, за счет сего существенно сокращаются расходы компаний.
Устройства отличаются небольшими размерами.

Купить надежное оборудование недорого

Так как на трансформаторы возлагается достаточно серьезная нагрузка, к выбору данной аппаратуры следует относиться максимально ответственно. Ни в коем случае не следует отдавать предпочтение оборудованию сомнительного производства, так как возможно появление различного рода проблем во время длительной эксплуатации. Выбирать нужно только оборудование от проверенных производителей, которое отличается высокими качественными характеристиками и надежностью в использовании.

Силовой элегазовый трансформатор постепенно вытесняет устаревшее оборудование энергетических подстанций. Это новая научная разработка, которая повышает безопасность при эксплуатации и обслуживании установок. Трансформаторы с элегазовой изоляцией характеризуются высоким показателем пожарной безопасности, устойчивости к взрывам.

В последние десятилетия оборудование, обеспечивающее промышленные, бытовые объект электричеством, стало габаритным. Для установки требуются большие свободные пространства. Поэтому трансформатор тока ныне монтируется прямо в черте города, под зданиями общественного пользования, парками и прочими общественными объектами. Требования к безопасности силовых установок значительно возросли. Масляными трансформаторами подобные условия не выполняются в полном объеме. Поэтому устаревшие агрегаты сегодня массово заменяют элегазовыми установками.

Область применения

Элегазовый трансформатор напряжения применяется на различных электрических подстанциях. Прибор способен передавать сигнал измерительным приборам, защитным компонентам распределительных устройств. Элегазовые трансформаторы подключаются к трехфазной (промышленной) сети. Их задачей является трансформация переменного тока 50 Гц. Установка разрешается в средних и умеренно холодных климатических зонах.

Работа трансформаторов на основе изоляции из элегаза возможна практически во всех отраслях промышленной деятельности человека. Функционирование оборудования позволяет передавать обработанный сигнал измерительным приборам, охранным, защитным система. Установка применяется для обеспечения работы различных приборов учета электроэнергии.

Элегазовый трансформатор тока идеально подойдет для закрытых или подземных подстанций, функционирующих в черте города. Установки монтируют в критических с точки экологии районах. В таких зонах недопустима утечка масла. Здесь разрешается применять исключительно оборудование на элегазе.

Конструкция

Элегазовый трансформатор характеризуется определенным устройством конструкции. Вверху на опорном изоляторе установлен металлический корпус. Система монтируется на основании. На пластине установлена конструкция с выводами вторичных контуров. Первичная обмотка с выводами находится на металлическом корпусе. Внутри этой полости, в изоляторе есть изоляционный газ.

Первичная обмотка позволяет регулировать количество витков, влияя на коэффициент трансформации. Секции первичного контура соединены последовательно-параллельно. Витки вторичных контуров находятся в электрических экранах. Это нужно для выравнивания показателей индукционного поля внутри системы.

Магнитопривод, активная часть вторичной обмотки изготавливается из нанокристаллического сплава. В состав материала входит железо. Защитные обмотки выполнены из анизотропной электротехнической стали.

Внутреннее пространство

В процессе эксплуатации и обслуживания элегазового аппарата производится состояние внутренней среды. Оценку осуществляет сигнализатор плотности, основанный на принципе температурной компенсации. Выключатель может быть разной конструкции. Чаще устанавливаются колонковые и баковые разновидности.

Сигнализатор плотности газовой среды внутри герметичного корпуса обладает двумя парами контактных выводов. Это позволяет принимать информацию из двух точек замера плотности газа. Система позволяет дистанционно контролировать давление внутри корпуса.

Защитные системы

Уплотнительные материалы характеризуются высоким качеством. Это позволяет обеспечить минимальную утечку газа. В год этот показатель достигает не более 0,5 %.

Вверху конструкции предусмотрено защитное устройство, коммутирующее внутреннее газовое пространство с атмосферой при значительном росте давления внутри корпуса. Благодаря особенностям элегазовой среды, специальной конструкции защиты, оборудование считается пожаробезопасным и не взрывоопасным.

Преимущества

Список преимуществ элегазовых подстанций огромен. Это объясняет популярность представленных трансформаторных устройств. К преимуществам относится следующее:

Техническое обслуживание в процессе эксплуатации установки практически не требуется. Это преимущество техники объясняется заполнением корпуса элегазом.
Высокая пожаро- и взрывобезопасность обеспечиваются применением при создании изоляционной среды, хладагента гексафторида серы. На предприятии не требуется устанавливать оборудование для тушения пожара, дополнительную масляную емкость.
Технические особенности позволяют эксплуатировать установку не менее 35 лет.
Внутреннее давление относительно невелико. Принцип заполнения короба дополнительно обеспечивает взрывобезопасность систем.
Для различных областей эксплуатации применяется оборудование от 35 до 2000 А.
Уделять большое внимание обслуживанию трансформатора не потребуется. Это сокращает расходы предприятия.
Технический контроль качества производится производителем на всех этапах производства.
Трансформаторные устройства представленной категории характеризуются компактными габаритами.
В ходе технического оснащения подстанции возможно коммутировать подобные установки с оборудованием других разновидностей. Это позволит рационально использовать свободное пространство помещения.
Работа установки характеризуется низким уровнем шума.
Не требуется расширительный бак. Это позволяет уменьшить высоту конструкции. Появляется больше возможностей для установки агрегата в различных помещениях.

При нынешнем техническом развитии энергетической отрасли ведутся новые разработки, позволяющие усовершенствовать конструкцию элегазового оборудования. Специалисты утверждают, что подобная аппаратура со временем вытеснит масляные разновидности силовых трансформаторов.

Трансформаторы силовые. Во многих отраслях народного хозяйства ощущается все возрастающая потребность в сухих газонаполненных трансформаторах, которые обладают многими достоинствами. Они прежде всего пожаро- и взрывобезопасны и имеют значительно меньший вес, чем масляные. Шум от газонаполненных трансформаторов также значительно меньше.
Существенными недостатками газонаполненных трансформаторов являются большие их габариты и стоимость. Однако во многих случаях при применении таких трансформаторов достигается определенный экономический эффект за счет отказа от противопожарных установок, сливных устройств для масла, противошумных кожухов и других элементов, необходимых в случае применения масляных трансформаторов, причем экономический эффект еще более возрастает в случае пониженного уровня изоляции.

Рис. 64. Схемы охлаждения газонаполненных трансформаторов: а — принудительная циркуляция газа и вынесенный радиатор; б — принудительная циркуляция газа и охладитель, совмещенный с баком; в — принудительная циркуляция газа с косвенным его охлаждением; г — испарение распыленной жидкости (кипящей при высокой температуре), пары которой являются изоляционной средой

Конструкции газонаполненных трансформаторов отличаются от масляных. Наиболее существенно изменяется система охлаждения. Возможные схемы охлаждения приведены на рис. 64.

Рис. 65. Схема охлаждения обмоток элегазового трансформатора

Рис. 66. Система охлаждения трансформатора фирмы "Дженерал Электрик"
1 - наружный охладитель; 2 — вентилятор; 3 — внутренний охладитель; 4 — магнитопровод и обмотки; 5 — воздуходувка; 6 — перегородка

Рис. 67. Одновитковый элегазовый трансформатор тока на 132 кв
1 — первичная стержневая обмотка; 2 — камера; 3 — вторичные обмотки; 4 - экран; 5 -уплотнения в стойке; 6 - стойка; 7 -впускной клапан; 8 — манометр; 9 — зажимы вторичной обмотки

В Советском Союзе перспективными считаются трансформаторы меньшей мощности. В разработанных трансформаторах
[60] также применена система экранов, обеспечивающих радиально-осевую циркуляцию газа, причем мощность вентиляторов составляет 12—15% общих потерь в трансформаторе.
Трансформаторы тока. В США разработаны и находятся в эксплуатации трансформаторы тока, в которых главной изоляцией является элегаз [101, 102].

Рис. 68. Трансформатор тока с наружной первичной обмоткой
Конструктивное исполнение элегазовых трансформаторов тока показано на рис. 67 и 68. В обеих конструкциях сердечники и катушки вторичных обмоток покрыты заземленными металлическими экранами и установлены на стальной трубе.
В конструкциях трансформаторов обеспечено сравнительно равномерное электрическое поле между корпусом, находящимся под высоким потенциалом и внутренним экраном.
Первый (рис. 67) из приведенных трансформаторов — одновитковый. Его первичная обмотка является элементом конструкции аппарата. Особенностью второй конструкции (рис. 68) является то, что первичная обмотка располагается снаружи, вне аппарата. В зависимости от количества намотанных витков можно получить различные коэффициенты трансформации. Необходимый уровень электрической прочности между заземленной стойкой и элементами, находящимися под высоким напряжением, в первой конструкции обеспечивается применением экрана, который создает сравнительно равномерное поле. Во втором случае требуемая прочность достигается благодаря применению изоляционных цилиндров с уравнительными конденсаторными обкладками.
Импульсное испытательное напряжение трансформаторов 650 кв, однако в первой конструкции рабочее давление принято 2,1 кГ/см2, во второй — всего лишь 0,7 кГ/см2, причем требуемый уровень прочности сохраняется и при снижении давления от 0,7 кГ/см2 до атмосферного.
В [103] сообщается о трансформаторе тока на 400 кв, который, по утверждению фирмы, будет весьма надежным в эксплуатации.

Силовой трансформатор с элегазовой изоляцией Toshiba

Трансформаторы Toshiba история и эволюция

По мере того, как росло потребление электроэнергии на городских территориях, подстанции в большинстве своем сооружались под землей, под деловыми зданиями, парками и местами общего пользования. При размещении подстанций на городской территории самым важным фактором является безопасность и недопущение возгорания. Для подстанций, сооружаемых в районах с нехваткой свободного места, требуются компактные и экономичные решения. Трансформаторы с элегазовой изоляцией вместо масляных трансформаторов представляют собой более оптимальное решение проблемы резкого роста потребности в электроэнергии в больших городах.

История силовых трансформаторов компании Toshiba

Рис. 1
Применение трансформаторов с элегазовой изоляцией в мировых масштабах

Toshiba поставила большое количество трансформаторов с элегазовой изоляцией; в планах компании целый ряд проектов по установке трансформаторов с элегазовой изоляцией.
Через 9 лет после того, как был изготовлен первый трансформатор в мире, в 1894 году компания Toshiba выпустила на рынок трансформаторы своего производства. С того времени Toshiba была и есть одним из мировых лидеров по новаторским разработкам в области производства трансформаторов. В 1967 году Toshiba поставила на рынок первый трансформатор с элегазовой изоляцией 66 кВ / 3 МВА, который обладает отличными характеристиками в части пожарной и экологической безопасности.
Подземная подстанция в здании делового комплекса

Область применения: Трансформаторы с элегазовой изоляцией имеют отличные характеристики и широко применяются на подземных и закрытых подстанциях в городских районах. Трансформаторы с элегазовой изоляцией устанавливаются в экологически критических зонах, где утечка масла не допустима.

Преимущества технологии трансформаторов с элегазовой изоляцией

Трансформаторы с элегазовой изоляцией - Превосходные характеристики

Преимущества трансформаторов с элегазовой изоляцией

В трансформаторах с элегазовой изоляцией в качестве изоляции и хладагента применяется гексафторид серы (SF6); это делает ненужными противопожарное оборудование, маслосборники и сточные канавы вокруг трансформаторных.

Так как в случае внутренних неисправностей подъем давления в баке очень мал в сравнении с прочностными характеристиками бака, бак трансформатора с элегазовой изоляцией взрываться не будет, что и гарантирует безопасность оборудования на подстанции.

Поскольку ни расширительный бак, ни устройства сброса давления не нужны, становится возможным уменьшить высоту помещения трансформаторной подстанции. В случае с трансформаторами класса 275 кВ /300 MBA можно добиться снижения высоты примерно на 2-2,5 м.

Отличное сопряжение с элегазовой коммутационной аппаратурой

Применение трансформатора с элегазовой изоляцией совместно с элегазовой коммутационной аппаратурой обеспечивает очень компактную планировку подстанции, когда оборудование устанавливается в одном и том же помещении. Таким образом можно добиться значительного снижения затрат на строительство.

Повышение давления в результате внутренней неисправности

Рис. 4
Значительного повышения давления в баке во время внутреннего повреждения не происходит благодаря характеристикам газа. Опасность взрыва бака или возгорания можно полностью исключить.
Компактность планировки подстанции благодаря трансформаторам с элегазовой изоляцией
Так как в данном случае масло не используется, трансформатор с элегазовой изоляцией и элегазовой коммутационной аппаратурой не нужно разделять противопожарной перегородкой и не нужно разносить по разным помещениям. Такое размещение позволяет обеспечить компактную планировку подстанции.

Шунтирующий реактор 150 МВА / 275кВ

Трансформатор 300 МВА/275кВ GIT

Элегазовая коммутационная аппаратура

Рис. 5

Читайте также: