ТСЛ ISOCAST-R
Сухие трансформаторы с литой изоляцией
ТСЛ ISOCAST-RОсновные сведения
Назначение и область применения
Трансформаторы предназначены для преобразования электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц номинальным напряжением до 35 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или высокоомный резистор нейтралью.
Трансформаторы могут применяться для работы:
- в составе КТП в металлических или бетонных оболочках;
- в составе трансформаторных подстанций внутренней установки;
- на электростанциях в качестве ТСН;
- в составе трансформаторных подстанций открытого типа при установке в специальном
защитном кожухе.
Общая информация
| Наименование параметра | Значение | Наименование параметра | Значение |
|---|---|---|---|
| Номинальная мощность | от 40 до 20000 кВА | Материал обмоток | Алюминий, медь |
| Первичное напряжение | до 35 кВ | Схема и группа соединения обмоток | Согласно тех. заданию |
| Вторичное напряжение | от 0,23 кВ | Сейсмостойкость | до 9 баллов |
| Диапазон ПБВ, РПН | ПБВ ±2×2,5%; ±2×5%; РПН ±4×2,5%, ±4×1,67% | Высота над уровнем моря | ≤1000м (≥1000м) |
| Система охлаждения | AF, AN | Степень защиты (ГОСТ 14254-96) | до IP54 с кожухом, IР00 без кожуха |
| Класс нагревостойкости | F | Климатический класс | С2 |
| Класс пожаростойкости | F1 | Класс окружающей среды | Е2 |
| Морозостойкость | До -60°С |
Особенности конструкции сухих трансформаторов с литой изоляцией
Магнитный сердечник трансформатора выполнен из электротехнической холоднокатаной анизотропной стали с ориентированной структурой и изолирован тонким неорганическим материалом — карлитом. Стальные листы нарезаны под углом 45 градусов и собраны по наиболее современной технологии шихтовки “STEP-LAP”, что позволяет уменьшить потери трансформатора в режиме холостого хода и уровень шума трансформатора. Изоляция и окраска сердечника соответствуют диапазону температурного класса F. Арматура выполнена из стального профиля на станке лазерной резки и спроектирована так, чтобы обеспечить быстрое рассеивание тепла и гарантировать жесткость и стабильность всей конструкции трансформатора.
Обмотка низкого напряжения (НН) выполнена из алюминиевой или медной ленты высотой, равной высоте обмотки, что позволяет снизить до минимума осевые усилия, возникающие от токов короткого замыкания. При этом листовая форма обмотки улучшает теплоотдачу и способствует снижению температуры наиболее нагретых точек.
Обмотка высокого напряжения (ВН) состоит из набора катушек, которые выполнены из алюминиевых или медных лент. Автоматические намоточные станки гарантируют выравнивание, силу натяжения двух компонентов и точное количество витков. Катушки армируются стекловолокном, подвергаются сушке и заливаются в вакууме эпоксидным компаундом класса F, после чего обмотки перемещаются в специальные печи для окончательной полимеризации. Такая обработка позволяет достигать превосходных механических характеристик и гарантирует соответствие классу С2.
Окончательная сборка
Благодаря поэтапному контролю и высокой точности осуществления окончательной сборки, достигается высокая стойкость трансформаторов к электродинамическим усилиям, возникающим при коротких замыканиях. Обмотка низкого напряжения насаживается на сердечник и удерживается в этом положении при помощи специальных пластин из стекловолокна. Вводы НН соединяются между собой и фиксируются на профиле сердечника с помощью стекловолоконных распорок. Обмотка ВН фиксируется изолирующими распорками, с расчетом возникновения температурных расширений под воздействием тока нагрузки.
Технические характеристики стандартной серии ISOCAST-R
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Параметр | Значение |
|---|---|---|---|---|---|
| Первичное напряжение | 6(10) кВ ±2×5% | Класс пожаробезопасности | F1 | Класс изоляции | F/F |
| Вторичное напряжение | 400В | Класс экологической безопасности | E2 | Температура окружающей среды | -60/+40°С
-45/+40°С |
| Частота,
Напряжение к.з. | 50 Гц,
6% | Схема и группа соединения обмоток | Dyn11 | Материал обмоток | AL/AL |
| Система охлаждения | AN | Степень защиты
(ГОСТ 14254-96) | IР00 | Высота над уровнем моря | ≤1000м |
| Сейсмостойкость | 9 баллов | Гарантийный срок эксплуатации | 3 года | Срок службы | 30 лет |
| кВА | Потери холостого хода, Ро, Вт | Потери при номинальной мощности, Рсс 120°С, Вт | Потери при номинальной мощности, Рсс 75°С, Вт | Ток х.х., lo | Уровень шума, дБ | Масса (кг) | Габариты (мм) | ||||
| LpA | LwA | A | В | С | D | ||||||
| 160 | 600 | 2800 | 2460 | 1,9 | 49 | 61 | 680 | 1150 | 670 | 1120 | 520 |
| 250 | 730 | 4300 | 3700 | 1,5 | 51 | 64 | 930 | 1250 | 670 | 1160 | 520 |
| 315 | 860 | 5100 | 4400 | 1,4 | 52 | 65 | 1050 | 1250 | 820 | 1180 | 670 |
| 400 | 1000 | 5600 | 4900 | 1,3 | 53 | 66 | 1240 | 1300 | 820 | 1340 | 670 |
| 500 | 1150 | 7000 | 6100 | 1,2 | 54 | 67 | 1400 | 1400 | 820 | 1360 | 670 |
| 630 | 1400 | 8100 | 7100 | 1,2 | 56 | 70 | 1700 | 1400 | 850 | 1520 | 670 |
| 800 | 1800 | 10400 | 9100 | 1,1 | 57 | 71 | 2050 | 1550 | 850 | 1580 | 670 |
| 1000 | 1950 | 11300 | 10000 | 1 | 58 | 72 | 2400 | 1550 | 1000 | 1790 | 820 |
| 1250 | 2300 | 14800 | 13100 | 1 | 59 | 74 | 2850 | 1650 | 1000 | 1940 | 820 |
| 1600 | 2750 | 16100 | 14300 | 0,9 | 60 | 75 | 3450 | 1700 | 1000 | 2060 | 820 |
| 2000 | 3200 | 19200 | 17000 | 0,9 | 62 | 77 | 4100 | 1800 | 1300 | 2180 | 1070 |
| 2500 | 4200 | 23400 | 21000 | 0,8 | 63 | 78 | 5100 | 1950 | 1300 | 2240 | 1070 |
| 3150 | 4900 | 26000 | 23200 | 0,7 | 64 | 79 | 5700 | 2000 | 1300 | 2320 | 1070 |
| 4000 | 6000 | 31500 | 28200 | 0,7 | 66 | 82 | 7400 | 2250 | 1540 | 2420 | 1300 |
ТСЛ ISOCAST-RИспытания и стандартизация
По завершении сборки все трансформаторы подвергаются проверке в собственной лаборатории, где производится полный перечень приемо-сдаточных испытаний согласно нормам ГОСТ Р 52719-2007, CEI EN 60076-11.
Среди всего комплекса проводимых приемо-сдаточных испытаний можно выделить:- Измерение коэффициента трансформации, контроль полярности и подсоединений;
- Испытание изоляции приложенным напряжением;
- Испытание изоляции индуктированным напряжением;
- Измерение потерь при холостом ходе и тока холостого хода;
- Измерение напряжения короткого замыкания и потерь при коротком замыкании;
- Измерение частичных разрядов;
- Измерение сопротивления обмоток
- А также другие испытания, согласно нормативно-технической документации.
По техническому заданию заказчика могут быть проведены другие специфические испытания, предусмотренные нормативно-технической документацией, к примеру, испытание частичными разрядами, испытание на нагрев (IEC 60076-2), измерение уровня шума (IEC 60076-10).
Помимо этого трансформаторы прошли испытания в европейских специализированных сертификационных организациях, которые подтверждают полное соответствие производимого оборудования требованиям стандарта IEC (МЭК) 60076-11. Испытательным центром CESI S.p.A, Милан, Италия проведены следующие испытания трансформаторов – типопредставителей:
- Испытания, удостоверяющие соответствие классам Е2, С2, F1;
- Испытание динамической стойкости при коротком замыкании;
- Испытание на нагрев;
- Испытание грозовым импульсом;
- Климатическое испытание на -60ᵒС.
Исходя из индивидуальных особенностей российского климата, компанией БЭМП было составлено техническое задание на производство трансформаторов с температурой хранения и транспортировки до -60ᵒС. На основании этих требований был разработан и испытан специальный компаунд для изготовления литой изоляции обмотки ВН трансформатора, который, в сочетании с автоматизированным оборудованием для его запекания, позволяет производить трансформаторы с температурой хранения и транспортировки до -60ᵒС, что подтверждено соответствующим протоколом испытания.
ТСЛ ISOCAST-RКлиматические испытания
Ход испытания
ШАГ №1
Охлаждение обмоток до – 60°С
В течение часа температура в климатической камере с обмотками снижена до – 60°С и сохранялась 27 часов.
ШАГ №2
Извлечение обмоток
После длительного охлаждения до – 60°С обмотки извлечены в температуру окружающей среды +24°С, образовался толстый слой иния.
ШАГ №3
Возбуждение током до 65°С
Номинальный ток возбуждения 65°С дает суммарное значение испытанного обмотками теплового удара 125°С!
ШАГ №4
Возбуждение током до 65 °С
Таяние толстого слоя инея, образованного на обмотках в результате конденсации влаги
ШАГ №5
Внешняя целостность обмоток после термических ударов
Отсутствие на обмотке трещин литой изоляции
ШАГ №6
Успешно испытан согласно нормам IEC 60076-11
После термо удара обмоток собранный трансформатор успешно испытан согласно нормам IEC 60076-11.
Климатическое испытание - охлаждение
Обмотки трансформатора мощностью 630 кВА поместили в климатическую камеру, где в течение часа температура окружающей среды была постепенно снижена до – 60°С и поддерживалась на этом уровне в течение 27 часов.
Климатическая камера с обмотками после окончания понижения температуры и график изменения температуры представлены на фотографиях и рисунке справа.
Климатическое испытание – извлечение обмоток
По истечении 27 часов нахождения обмоток трансформатора при температуре -60°С, при ещё включенной камере, обмотки были извлечены из нее и помещены в окружающую среду с температурой 24°С, при этом обмотки испытали тепловой удар в 84°С. При таких условиях присутствующая в воздухе влажность конденсируется на обмотках, покрывая их толстым слоем инея.
Работающая установка и извлечение обмоток, образование инея на обмотках представлены на фотографиях справа.
Климатическое испытание – нагрев
Сразу же после извлечения из камеры было произведено возбуждение испытуемой обмотки с литой изоляцией током равным номинальному току трансформатора. Ток протекал до тех пор пока средняя температура обмотки не достигла значения 65 °С, поэтому общее значение теплового удара, который испытала обмотка, составляет 125 °С!
Изменение температуры и внешнего вида обмоток после подведения тока 35 А представлены на фотографиях справа.
По завершении фазы нагрева на обмотке не было обнаружено трещин литой изоляции.
Испытание согласно нормам IEC 60076-11
Собранный с использованием испытавших термический удар обмоток трансформатор был успешно испытан согласно нормам IEC 60076-11.
ТСЛ ISOCAST-RКомплектация и аксессуары
- термоконтроллер Т-154
- датчики контроля температуры обмоток НН трансформатора РТ-100 (3 шт. для стандартного исполнения);
- двунаправленные транспортировочные колеса (4 шт);
- бонка заземления (2 шт.);
- типовая табличка (1 шт.);
- технический паспорт изделия;
- проушины для фиксации при транспортировке;
- проушины для вертикального перемещения.
Дополнительные аксессуары:
- Дополнительный датчик контроля температуры сердечника РТ-100;
- Антивибрационные демпферы для уменьшения уровня шума и вибрации при работе трансформатора;
- Система принудительной вентиляции;
- Система контроля принудительной вентиляции VRT200.
Защитные кожухи
Для повышения степени защиты трансформатора, а также для защиты персонала от поражения электрическим током, трансформатор может поставляться в комплекте с защитным кожухом до IP54.