3. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы
3.1 Типы и основные параметры трансформаторов
Типы трансформаторов (1)
Типы трансформаторов (2)
Основные параметры трансформаторов
Группы соединений обмоток
3.2 Системы охлаждения трансформаторов
Естественное воздушное охлаждение (С)
Естественное масляное охлаждение (М )
Масляное охлаждение с дутьём и естественной циркуляцией масла (Д)
Масляное охлаждение с дутьём и принудительной циркуляцией масла (ДЦ)
Масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла (Ц)
Принципиальная схема охладителя системы ДЦ
Буквенное обозначение трансформаторов
3.3 Особенности конструкции и режимы работы автотрансформаторов
Двухобмоточный автотрансформатор
Двухобмоточный автотрансформатор
Трёхобмоточный автотрансформатор ВН→СН, ВН→НН
Трёхобмоточный автотрансформатор СН→ВН, СН→НН
Трёхобмоточный автотрансформатор НН→ВН, НН→СН
Достоинства и недостатки автотрансформаторов
3.4 Номинальная мощность и нагрузочная способность трансформаторов
Старение изоляции трансформатора
Работа трансформатора по двухступенчатому графику нагрузки (1)
Работа трансформатора по двухступенчатому графику нагрузки (2)
Работа трансформатора по произвольному графику нагрузки (1)
Работа трансформатора по произвольному графику нагрузки (2)
Допустимые перегрузки трансформаторов
3.5 Выбор трансформаторов и автотрансформаторов в схемах электростанций
Выбор трансформаторов блоков
Выбор (авто)трансформаторов связи для КЭС и ТЭЦ (1)
Выбор (авто)трансформаторов связи для КЭС и ТЭЦ (2)
Выбор (авто)трансформаторов связи для КЭС и ТЭЦ (3)
Выбор блочных автотрансформаторов связи (1)
Выбор блочных автотрансформаторов связи (2)
7.60M
Категория: ЭлектроникаЭлектроника

Силовые трансформаторы и автотрансформаторы

1. 3. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы

2. 3.1 Типы и основные параметры трансформаторов

3. Типы трансформаторов (1)

Трёхфазный
Потери на 12÷15% ниже
Стоимость на 20÷25%
меньше
ВН
НН
Группа однофазных
Применяется, если
невозможно изготовление
трехфазных тр-ров или
затруднена их
транспортировка
ВН
НН

4. Типы трансформаторов (2)

Двухобмоточный
ВН
НН
Трёхобмоточный
ВН
СН
НН
С расщеплённой
обмоткой НН
ВН
НН1
НН2

5. Основные параметры трансформаторов

номинальная мощность (полная);
номинальное напряжение;
номинальный ток;
напряжение к.з.;
ток х.х.;
потери к.з;
потери х.х.

6. Группы соединений обмоток

C
B
A
ВН
НН
Y/Δ-11
A
B
C

7. 3.2 Системы охлаждения трансформаторов

8. Естественное воздушное охлаждение (С)

«Сухие» трансформаторы применяются при
мощности до 1600 кВ·А и напряжении до 15 кВ

9. Естественное масляное охлаждение (М )

Мощность до 16 000 кВ·А

10. Масляное охлаждение с дутьём и естественной циркуляцией масла (Д)

Мощность до 100 000 кВ·А

11. Масляное охлаждение с дутьём и принудительной циркуляцией масла (ДЦ)

Мощность 63 000 кВ·А и более

12. Масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла (Ц)

Мощность 100 000 кВ·А и более

13. Принципиальная схема охладителя системы ДЦ

Адсорбный
фильтр
Н
Бак
тр-ра
Вентиляторы
обдува
Охладитель

14. Буквенное обозначение трансформаторов

А – автотрансформатор
Т – трехфазный, О – однофазный
Р – с расщепленной обмоткой НН
Тип охлаждения (С, М, Д, ДЦ, Ц)
Т – трехобмоточный
Н – с РПН
С – для с. нужд
А
Т
Т
О
Р
Р
Д
ДЦ
Ц
Т
Н
Н
С

15. 3.3 Особенности конструкции и режимы работы автотрансформаторов

16. Двухобмоточный автотрансформатор

Sс U с Iс Uс ( Iо Iп )



Посл.
Iп

Общ.

Sв U в Iв U в Iп
U с ( Iо Iп ) U в Iп
Uс Iо (Uв Uс ) Iп
Sо Sп


Sп (U в U с ) Iп

U в Iп
Sтип Uв Uс
kтип
Sном

17. Двухобмоточный автотрансформатор




Посл.
Iп

Общ.

18. Трёхобмоточный автотрансформатор ВН→СН, ВН→НН

Sн Sтип



Sв Sном
Iпа

Iтр
Iоа



19. Трёхобмоточный автотрансформатор СН→ВН, СН→НН

Sн Sтип



Sоа Sпа kтип Sв
Iпа

Iтр
Iоа
Pоа kтип Pв
Qоа kтипQв

Pо Pоа Pн
Qо Qоа Qн


Sо ( kтип Pв Pн )2 ( kтипQв Qн )2

20. Трёхобмоточный автотрансформатор НН→ВН, НН→СН

Sн Sтип



Iпа

Iтр
Iоа



21. Достоинства и недостатки автотрансформаторов

Достоинства:
• меньший расход материалов (меди, стали,
изоляции);
• меньшая масса и габариты;
• меньшие потери и больший к.п.д.;
• более легкие условия охлаждения.
Недостатки:
• необходимость глухого заземления нейтрали;
• сложность регулирования напряжения;
• опасность перехода атмосферных перенапряжений
между обмотками ВН и СН.

22. 3.4 Номинальная мощность и нагрузочная способность трансформаторов

Номинальная мощность – значение полной
мощности на основном ответвлении,
гарантированное заводом-изготовителем при:
• номинальных условиях охлаждающей среды;
• номинальном напряжении;
• номинальной частоте.
Нагрузочная способность – способность
трансформатора нести нагрузку сверх номинальной
при условиях эксплуатации, определяемых:
• предшествующей нагрузкой;
• температурой охлаждающей среды.

23. Старение изоляции трансформатора

V Ae a
V – срок службы,
A, a – постоянные,
θ – температура изоляции в наиболее нагретой точке.
Кратковременная аварийная перегрузка масляных
трансформаторов
Перегрузка по току, %
30
45
60
75
100
Доп. длительность, мин
120
80
45
20
10

24. Работа трансформатора по двухступенчатому графику нагрузки (1)

S
S2
S1
k1
Sном
h
Sном
S2
k2
Sном
S1
24
0
Населённый
пункт
Неклепаев,
стр. 58
t, час
охл.экв
k1
Неклепаев,
стр. 52
k 2.доп k2

25. Работа трансформатора по двухступенчатому графику нагрузки (2)

S
Sном
S2
S1
0
24
t, час
0
24
t, час
S
S2
S1
Sном

26. Работа трансформатора по произвольному графику нагрузки (1)

S
S'2
Smax
S'n
S'1
Sном
S2
S1
Δt1
Δt2
S4
S3
Δt3
Sm
Δh1
Δt4
Δh2
Δhn
Δtm
24 t, час
0
k1
1
Sном
2
S12 t1 S 22 t 2 Sm
t m
t1 t 2 t m

27. Работа трансформатора по произвольному графику нагрузки (2)

k2
1
Sном
)2 hn
( S1 )2 h1 ( S 2 )2 h2 ( S m
h1 h2 hn
h h1 h2 hn
kmax Smax Sном
k2 0.9kmax
k2 k2 , h h .
k2 0.9kmax
k 2 0.9kmax ,
( k 2 )2 h
.
h
2
(0.9kmax )
k1 , k2 , h
Проверка по
двухступенчатому
графику

28. Допустимые перегрузки трансформаторов

Длительная аварийная перегрузка масляных
трансформаторов допускается на 40%
в течение не более 5 суток, продолжительностью не более 6
часов в сутки, если коэффициент начальной загрузки не
превышает 0,93
Как правило, допускается систематическая
перегрузка масляных трансформаторов на 5%

29. 3.5 Выбор трансформаторов и автотрансформаторов в схемах электростанций

30. Выбор трансформаторов блоков

ТБ
ТБ
ТСН
~
Г
с.н.
SТБ Sном.г Sс.н.
ТСН
м.н.
~
Г
с.н.
SТБ Sном.г Sс.н. Sм.н. min

31. Выбор (авто)трансформаторов связи для КЭС и ТЭЦ (1)

Pнг, Qнг
~
РУ СН
РУ ВН
...
~
...
~
C
РУ ВН
Pизб,
Qизб
...
~
~
m
...
n
Pизб, Qизб
C
ГРУ
~
~
...
m
~
Pнг,
Qнг

32. Выбор (авто)трансформаторов связи для КЭС и ТЭЦ (2)

Нормальный режим 1:
• генераторы, подключенные к РУ СН КЭС (ГРУ ТЭЦ),
выдают номинальную мощность;
• минимальная нагрузка.
Pизб.1 m Pг.ном Pс.н. Pнг.min
Qизб.1 m Qг.ном Qс.н. Qнг.min
S АТ.ном Sизб.1 2
Аварийный режим 1: отключение одного
(авто)трансформатора связи в нормальном режиме 1
если Pизб .1 0,
Pизб.1,
Pизб.1а
( Pизб.1 Pав ) Pизб.1, если Pизб .1 0.
S АТ.ном Sизб.1a 1.4

33. Выбор (авто)трансформаторов связи для КЭС и ТЭЦ (3)

Нормальный режим 2:
• один из генераторов, подключенных к РУ СН КЭС (ГРУ
ТЭЦ), остановлен;
• максимальная нагрузка.
Pизб.2 (m 1) Pг.ном Pс.н. Pнг.max
Qизб.2 (m 1) Qг.ном Qс.н. Qнг.max
S АТ.ном Sизб.2 2
Аварийный режим 2: отключение одного
(авто)трансформатора связи в нормальном режиме 2
если Pизб .2 0,
Pизб.2,
Pизб.2а
( Pизб.2 Pав ) Pизб.2, если Pизб .2 0.
S АТ.ном Sизб.2a 1.4

34. Выбор блочных автотрансформаторов связи (1)

Pнг, Qнг
РУ СН
Pизб.ВН,
Qизб.ВН
~
РУ ВН
...
~
...
C
...
~
~
~ ~
m
...
n
~

35. Выбор блочных автотрансформаторов связи (2)

Sном.НН Sном.г Sс.н.
~
Sном SВН
~
~
Sтип Sобщ
Sном Sобщ kтип
English     Русский Правила