- Co to jest transformator mocy i jego przeznaczenie
- Akceptowane klasyfikacje
- Funkcje projektowe
- System usuwania ciepła
- Akceptowane oznakowanie
- Funkcje usługi
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Między generatorami energii elektrycznej a konsumentami może być kilkadziesiąt, a nawet setki kilometrów. Aby zminimalizować straty w transporcie, stosuje się specjalną technologię, której istotą jest zwiększenie napięcia, przeniesienie go za pomocą linii przesyłowych mocy i obniżenie go do poziomu sieci konsumenckiej. Ostatni etap transformacji przeprowadzany jest w podstacjach wyposażonych w transformatory mocy (zwane dalej CT). W tej publikacji opiszemy, czym są te urządzenia, ich główne elementy strukturalne i funkcje.
Co to jest transformator mocy i jego przeznaczenie
Jest to urządzenie, które przekształca amplitudę napięcia AC, pozostawiając jego częstotliwość bez zmian. Podstawą działania takiego urządzenia jest zasada indukcji elektromagnetycznej. Nie rozprasza nas jego opis, wszystkie szczegółowe informacje można znaleźć na stronach naszej strony.
Główny zakres CT jest związany z przesyłem i dystrybucją energii elektrycznej, jest uproszczony na poniższym rysunku.
Jak widać na rysunku, kilka CT można zainstalować w obwodzie między generatorem a konsumentem. Pierwszy z nich podnosi napięcie do 110 kV (im jest wyższe, tym mniejsze są straty podczas transmisji na duże odległości) i doprowadza je do linii przesyłowych energii. Na wyjściu linii drugi węzeł ST jest instalowany w podstacji obwodowej, skąd transmisja odbywa się kablem podziemnym do stacji transformatorowej, z której zasilani są odbiorcy końcowi.
Akceptowane klasyfikacje
Biorąc pod uwagę znaczną wagę i wymiary PT, w celu uproszczenia wielu prac związanych z konserwacją, transportem i planowaniem, urządzenia te są zwykle podzielone na grupy wymiarowe. Poniżej znajduje się tabela pokazująca zgodność.
Tabela wymiarów ST:
| Ogólna grupa | Minimalna moc (kV * A) | Maksymalna moc
(kV * A) | U MAX (kV) |
| Ja | 10, 0 | 100, 0 | 35, 0 |
| II | 160, 0 | 630, 0 | |
| III | 1000, 0 | 6300, 0 | |
| IV-1 | 10 000, 0 | 40000, 0 | |
| IV-2 | 6300, 0 | 63000.0 | 110, 0 |
| V-1 | 100000.0 | 250000, 0 | |
| V-2 | 10 000, 0 | 250000, 0 | 220, 0-330, 0 |
| VI-1 | 250000.0 i więcej | od 330, 0 i więcej | |
| VI-2 | nieograniczona moc i napięcie | ||
Oprócz ogólnej dystrybucji, ST jest również klasyfikowany według następujących wskaźników:
- liczba faz (z reguły podstacje są wyposażone w konwertery trójfazowe);
- liczba uzwojeń (dwa lub trzy);
- cel funkcjonalny (zmniejszenie lub zwiększenie amplitudy);
- wykonanie (instalacja wewnątrz lub na zewnątrz);
- system usuwania ciepła (powietrze lub olej).
Funkcje projektowe
Pomimo różnorodności typów CT, ich konstrukcja niezmiennie obejmuje następujące obowiązkowe elementy:
- przewody cewek wysokiego i niskiego napięcia (HV i HH) nazywane są wejściami mocy;
- system usuwania ciepła;
- urządzenia, które umożliwiają dostosowanie napięcia roboczego;
- dodatkowe wyposażenie do monitorowania działania i konserwacji urządzenia.
Poniższy rysunek przedstawia typową konstrukcję PT z systemem odprowadzania ciepła oleju.
Legenda:
- A - zbiornik ekspandera, używany do wyrównania poziomu oleju, gdy zmienia się jego objętość z powodu wahań temperatury.
- B - pobór mocy dla HV.
- C - wejście dla LV.
- D - przełącznik napięcia roboczego.
- E - grzejnik, to rura, przez którą krąży olej.
- F - ciało, pełni również rolę zbiornika oleju.
- G i H - cewki HV i HH.
- I - rdzeń magnetyczny.
Teraz rozważ szczegółowo cel głównych elementów strukturalnych.
Cel wejść zasilania
Ten element konstrukcyjny jest niezbędny do podłączenia zasilania i obciążenia do PT. Ich lokalizacja może być wewnętrzna (zamknięte listwy zaciskowe) lub zewnętrzna. Należy zauważyć, że pierwszą opcją jest lokalizacja używana tylko w PT z systemem usuwania ciepła z powietrza.
Obecność izolacji jest obowiązkowa pomiędzy wejściem a obudową, może być barierą olejową, izolowana gazem, skraplaczem lub wykonana z materiałów, które nie przewodzą prądu (porcelana, polimery itp.).
System usuwania ciepła
W procesie konwersji elektryczności część strat jest emitowana w postaci ciepła, dlatego system jej usuwania jest zawsze obecny w każdym ST. Potężne urządzenia są wyposażone w specjalny system dwuobwodowy, w którym olej jest chłodzony w następujący sposób:
- Przez grzejniki (patrz E na rys. 4), zapewniając odprowadzanie ciepła do środowiska wtórnego lub zewnętrznego.
- Cysterna z pofałdowaną powierzchnią (używana w urządzeniach małej mocy).
- Instalacja urządzeń wentylacyjnych. To rozwiązanie pozwala zwiększyć wydajność o jedną czwartą.
Wentylatory wymuszonego systemu chłodzenia ST - Dodatkowe systemy chłodzenia wodą. Jest to jeden z najłatwiejszych i najbardziej skutecznych sposobów usuwania ciepła.
- Zastosowanie specjalnych pomp, które cyrkulują olej w systemie odprowadzania ciepła.
Urządzenia sterujące napięciem roboczym
W niektórych przypadkach istnieje potrzeba zwiększenia lub zmniejszenia napięcia obciążenia przekładnika prądowego, w tym celu w większości konstrukcji dostępny jest specjalny przełącznik. W efekcie zmienia współczynnik transformacji, przełączając się na większą lub mniejszą liczbę zwojów w cewkach.
Z reguły takie manipulacje są wykonywane przy usuniętym obciążeniu, ale istnieją urządzenia umożliwiające zmianę CT bez odłączania konsumentów.
Rodzaje dodatkowego wyposażenia
Aby zapewnić stabilną pracę i konserwację CT, ich konstrukcja może obejmować następujące urządzenia, określane jako osprzęt lub dodatkowe wyposażenie:
- Przełącznik ciśnienia gazu jest systemem ochronnym. Jeśli CT przejdzie w nienormalny tryb pracy, to w wyniku dużego wydzielania ciepła olej ulega rozkładowi. Procesowi temu towarzyszy uwolnienie gazu. Wraz z jego szybkim tworzeniem, ochrona jest uruchamiana, odłączając urządzenie od zasilania i obciążenia. Jeśli proces tworzenia gazu jest powolny, alarm jest aktywowany.
- Wskaźniki ciepła pokazują ogrzewanie oleju w różnych węzłach systemu odprowadzania ciepła.
Wskaźnik temperatury oleju - Osuszacze. Stosowany w nieszczelnych systemach odprowadzania ciepła z oleju zapobiega tworzeniu się kondensatu wody.
- Systemy odzyskiwania oleju.
- Czujniki ciśnienia, jeśli przekroczą pewien próg, automatycznie włączą urządzenie do resetowania w celu normalizacji.
- Czujnik poziomu oleju w systemie odprowadzania ciepła.
Akceptowane oznakowanie
Oznaczenia alfanumeryczne ST są wykonane zgodnie z poniższym rysunkiem.
Legenda:
- Wskazuje typ urządzenia. Istnieją opcje „A”, „L”, „E” lub brak symbolu, który odpowiada autotransformatorowi, urządzeniu liniowemu lub piekarnikowi. Brak symbolu oznacza normalny CT.
- „O” lub „T” odpowiada jednofazowemu lub trójfazowemu aparatowi.
- Opcja usuwania zużytego ciepła (dla systemów olejowych), możliwe opcje:
- Systemy wymuszone M nie są używane.
- D - wymuszony przepływ powietrza.
- DC - wymuszony przepływ powietrza z bezkierunkowym obiegiem.
- NC - chłodzenie wodno-olejowe z cyrkulacją kierunkową.
- C - chłodzenie wodno-olejowe z cyrkulacją bezkierunkową.
- Wskazanie mocy w kV * A.
- Dopuszczalny poziom HV (kV).
- Opcja wykonania (lokowanie zewnętrzne lub wewnętrzne, specjalne warunki klimatyczne itp.)
Funkcje usługi
CT są ważnymi ogniwami w systemach przesyłu energii, a od nich zależy działanie całego systemu. Aby zapewnić niezawodność i nieprzerwaną pracę tych urządzeń, konieczna jest regularna konserwacja przez wyszkolonych specjalistów o odpowiednim poziomie tolerancji.
Jeśli sprzęt jest używany tam, gdzie przewidziana jest obecność personelu na służbie, jego obowiązki obejmują regularne kontrole, w których dokonywane są odczyty instrumentów charakteryzujących aktualny stan CT. Rozporządzenie nakazuje kontrolować:
- Wskazania poziomu oleju w systemach odprowadzania ciepła.
- Stan środków osuszających.
- Praca systemu regeneracji oleju.
- Stan zewnętrznej obudowy urządzenia i jego głównych elementów.
Jeśli wykryte zostaną nieprawidłowości, smugi, uszkodzenia lub inne oznaki wskazujące na nieprawidłowe działanie monitorowanych urządzeń, personel musi podjąć środki określone w instrukcji.
W przypadku urządzeń autonomicznych, których praca nie wymaga obecności personelu na służbie, konieczne jest comiesięczne przeprowadzanie kontroli technicznej. Jeśli chodzi o punkty transformatorów, dla nich ta stawka jest obniżana do sześciu miesięcy.
Jeśli wykryty zostanie niedobór oleju w systemie odprowadzania ciepła, konieczne jest uzupełnienie, aw przypadku niezgodności z normami, całkowita wymiana. Określ potrzebę wymiany oleju, jest to możliwe dzięki jego kolorowi.
Dowodem nieprawidłowego działania urządzenia może być wzrost temperatury w pomieszczeniu podstacji. Po wykryciu bezpośrednich lub pośrednich dowodów nieprawidłowego działania CT, zaleca się przeprowadzenie niezaplanowanej inspekcji, sprawdzając ogólny stan elementów wyposażenia ochronnego.
Zgodnie z zasadami działania konieczne jest pobieranie próbek oleju do analizy laboratoryjnej raz w roku. Takie samo działanie jest przewidziane w przypadku poważnego remontu.
Ponadto podczas konserwacji konieczne jest okresowe dostosowywanie napięcia roboczego. Konieczność tego wynika z faktu, że z biegiem czasu styki mosiężne i miedziane pokrywają się warstwą tlenkową, co prowadzi do wzrostu odporności przejściowej. Aby temu zapobiec, co sześć miesięcy ładunek i moc są usuwane z PT, po czym regulator napięcia jest przełączany we wszystkich pozycjach. Zaleca się powtórzenie procedury kilka razy przed powrotem do pierwotnej pozycji.