Преимущества установки сухих трансформаторов

Посреди электротехнического оборудования, которое употребляется в процессах передачи и рассредотачивания энергии, главную роль играют силовые трансформаторы. Сфера их внедрения – это объекты электроэнергетики со своим комплексом городских сетей, ГЭС, ГРЭС, ТЭЦ, АЭС, промышленные предприятия, нефтегазодобывающая, перерабатывающая отрасли и стальные дороги.

Прямо до последней трети прошедшего века в электронных сетях Рф использовались в главном силовые масляные трансформаторы. Этот факт обоснован их относительно низкой ценой. Но схожее оборудование обладает такими недочетами, как пожароопасность и экологическая опасность утечки масла. Также существует необходимость повсевременно держать под контролем уровень и качество водянистого диэлектрика. Всё вышеуказанное, непременно, усложняет эксплуатацию масляных трансформаторов и не позволяет использовать их на объектах, расположенных очень близко к потребителям.

Вот поэтому в течение последних 40 лет появилась тенденция к применению сухих трансформаторов, которые представляют собой один их современных пожаро- и экологически неопасных типов оборудования. У их магнитная система и обмотки не погружены в водянистый диэлектрик, а охлаждаются воздухом. Такое оборудование можно устанавливать в конкретной близости от потребителей либо в домах.

Подробное сопоставление масляных и сухих трансформаторов приведено в табл. 1.

Табл. 1. Сопоставление маслонаполненных и сухих трансформаторов
Маслонаполненные Сухие
Установка Обычно внешняя, непременно наличие маслохозяйства, соблюдение требований по обеспечению взрывобезопасности, длинноватые кабели Внутренняя и наружняя, не требуется особых сооружений, недлинные кабели
Категория по взрывопожарной и пожарной угрозы В1 – пожароопасная Д – неопасная
Остывание Воздух (-40С...+60С) Воздух (-60С...+60С)
Перегрузки Долгое время маленькие перегрузки Огромные перегрузки недолговременное время
Утраты Высочайшие утраты недлинного замыкания Низкие утраты недлинного замыкания. Отдельные решения позволяют понизить суммарные утраты ХХ и КЗ
Сервис Требуется с неизменной периодичностью (анализ влаго- и газосодержания в масле) Требуется только зрительная инспекция и чистка от пыли
Запасные части, инструменты Требуется Обычно не требуется

Сферы внедрения сухих трансформаторов
Сейчас масляные и сухие трансформаторы нередко противопоставляются друг дружке, причём достаточно жёстко – «или-или». По сути «вопрос ребром» не совершенно корректен – то либо другое оборудование возникает на свет как ответ технического ума на вызов потребностей общества. И сухие трансформаторы, и устройства с водянистым диэлектриком появились в итоге развития электротехники, так что и те и другие устройства очень важны. Так, в магистральных электронных сетях и на электрических станциях устанавливают только масляные трансформаторы, т.к. конструктивно трудно сделать сухое оборудование мощностью сотки мегавольт-ампер.

А вот у потребителей либо на маленьких распределительных подстанциях сухие трансформаторы уверенно занимают свою нишу. Конкретно они инсталлируются в местах, требующих завышенной безопасности – к примеру, на территориях учебных заведений, в аэропортах, шахтах, метро, кинозалах, жилых зданиях. Не считая того, схожее оборудование должно применяться в местах с завышенными требованиями к охране среды – в курортных зонах, водозаборных станциях, спортивных сооружениях.

Сухие трансформаторы обширно используются и на промышленных предприятиях, металлургических комбинатах, хим производствах, объектах нефтегазовой отрасли. Это разъясняется 2-мя причинами. 1-ая – нет необходимости в системе пожаротушения, что прибыльно исходя из убеждений промышленных потребителей. 2-ая – возможность расположения оборудования в конкретной близости от центра нагрузки, что позволяет улучшить схему электроснабжения, также свести к минимуму внедрение цепей низкого напряжения. Выходит, даже при приличных исходных финансовложениях современное оборудование позволяет сберегать электроэнергию за счёт понижения утрат в кабельных сетях низкого напряжения.

Не считая того, уменьшить утраты помогает и само оборудование. Так, компания АББ, фаворит в производстве силового оборудования и технологий для электроэнергетики и автоматизации, разработала ультраэффективный сухой трансформатор серии EcoDry (типы DTE и RESIBLOC), который позволяет уменьшить суммарные утраты (холостого хода и недлинного замыкания) для средних либо сильных переменных нагрузок на 45%, а для больших – на 30% по сопоставлению с обыкновенными сухими трансформаторами (см. табл. 2). По подсчётам профессионалов, внедрение таких трансформаторов может окупиться за пару лет. Не считая того, понижаются выбросы углекислого газа, соответственно, миниатюризируется негативное воздействие на окружающую среду.

Табл. 2. Сопоставление стандартного сухого трансформатора и EcoDry
Стандартный сухой трансформатор EcoDry
Номинальная мощность 1000 кВА 1000 кВА
Напряжение (первичное) 10 000 В 10 000 В
Утраты ХХ 2000 Вт 1500 Вт
Утраты КЗ 10 120 Вт 6785 Вт
Утраты при полной нагрузке 12 120 Вт 8285 Вт
Эффективность при полной нагрузке 98,79% 99,17%
Каждогодние энергопотери 106 171 кВт•ч 72 577 кВт•ч
СО2 57,4 т/г 39,3 т/г

Есть и специфичные области внедрения сухих трансформаторов:

1) Добывающие предприятия.

2) Транспорт:

a) морские суда (причём в этом случае к сухим трансформаторам предъявляют жёсткие требования по уровню шума и вибрации, которые задаются эталонами судового регистра Ллойда, Бюро Веритас, DNV, RINA,Абс и РМРС);

b) тяговые подстанции жд транспорта.

3) Электроснабжение приводов и движков, работающих с переменной частотой вращения: к примеру, насосы, вентиляторы, компрессоры, транспортёры и т. д.

4) Нестандартная энергетика, а именно, ветроэнергетика. Трансформаторы подбираются исходя из таких критерий, как: наличие высших гармоник, огромное количество коммутаций, вибрация и др. Ветроэлектростанции (ВЭС) строят в самых разных погодных критериях, потому нередко сухие трансформаторы для ВЭС проектируют в согласовании с нормами страны и с учётом требований по безопасности, эффективности и экологии. Устанавливается оборудование в обтекателе ветровой турбины либо снутри башни.

Конструктивные решения

Сейчас на рынке есть сухие трансформаторы с открытыми обмотками и с литой изоляцией. Каждый производитель применяет свои уникальные технологии, но в общих чертах конструктивно трансформаторы идентичны.

В трансформаторах с открытыми обмотками электронную изоляцию производит соответственная изоляция проводов, механическую крепкость обеспечивают бандажные ленты, а охлаждается трансформатор воздухом, проходящим по особым вертикальным и горизонтальным каналам.
На данный момент более всераспространены трансформаторы с литыми обмотками. Наистарейшая разработка заливки обмоток – эпоксидными компаундами. Она известна с 1970-х годов и применяется многими производителями. Сначала заливка обмоток проводилась в воздухе, это было просто и дёшево. Но при таком методе в изоляцию обмоток попадали примеси, влага, пузырьки воздуха, что приводило к бессчетным частичным пробоям изоляции и следующему отказу трансформаторов. Для увеличения надёжности технологию изменили, что позволило фактически на сто процентов избежать обозначенных заморочек.

Правда, долголетний опыт эксплуатации сухих трансформаторов с литой изоляцией выявил некие недочеты, а конкретно:

- образование трещинок в изоляции обмотки при больших нагрузках на трансформатор, сначало находившегося в прохладном состоянии, либо при охлаждении обмоток отключённого трансформатора до температуры ниже -15...-20°С; образование трещинок было вызвано тем, что при резких перепадах температур стремительно нагревающийся материал обмотки (медь) разрывал эпоксидно-кварцевый корпус обмотки;

- недостающая стойкость к динамическим усилиям недлинного замыкания; обмотки высочайшего и низкого напряжения составляют два независящих цилиндра обмоток, механическая крепкость крепления которых в неких случаях оказывается недостаточной.

«Специалистами нашей компании была разработана новенькая разработка производства трансформаторов с литой изоляцией – путём герметизации слоевых обмоток с внедрением литьевой смолы и стеклонитей, – делится опытом Алексей Гаврилов, продакт-менеджер компании АББ. – Обмотки низкого и высочайшего напряжения связаны вместе средством реек из стеклопластика и образуют единый твёрдый блок. Используя наполнение стекловолокном примерно на 80% и хорошим образом сочетая поперечные и крестообразные направления стекловолокон в процессе намотки, удаётся получить очень крепкий блок обмоток с высочайшей механической прочностью, что исключает хоть какое перемещение обмоток под действием поперечных либо продольных сил. Это приводит к высочайшей стойкости при маленьких замыканиях и стабильности технических черт при воздействиях низких и больших температур. Трансформаторы, сделанные по таковой технологии, получили фирменное заглавие RESIBLOC. За 40 лет эксплуатации в этих трансформаторах никогда не было найдено трещинок в изоляции (даже при маленьком замыкании)».

Технические достоинства сухих трансформаторов

За последние годы технологии производства сухих трансформаторов существенно выросли. Так, ещё пару лет вспять общей неувязкой данного оборудования являлось ограничение его наибольшей мощности, обусловленное критериями остывания. Числилось, что предельная мощность сухих трансформаторов составляет 15 МВА. В текущее время может быть изготовка трансформаторов по патентованной технологии RESIBLOC на 63 МВА и напряжением до 72,5 кВ.
Не считая того, некие современные сухие трансформаторы могут устанавливаться в регионах с экстремальными климатическими критериями (см. фото 1). Правда, следует отличать оборудование, которое прошло испытание на эксплуатацию в критериях низких температур и испытание на хранение. Так, компания АББ является единственной, которая подтверждает «холодный старт» собственных трансформаторов при минус 60С, т.е. оборудование сходу можно выводить на номинальную нагрузку без каких-то подогревов и т.п.
«Мы испытывали наш трансформатор тепловым ударом током, в 2,55 раза превосходящим номинальное значение при -60С. Такового не делал никто, – отмечает Алексей Гаврилов (АББ). – Обычно, другие производители проводят испытания током в 2 раза превосходящим номинальный и при -25С».

Есть ещё одна принципиальная особенность современных сухих трансформаторов, которая повлияла на их обширное распространение в индустрии – даже при приличных исходных финансовложениях современное оборудование позволяет сберегать электроэнергию за счёт понижения утрат в кабельных сетях низкого напряжения. Уменьшить утраты помогает и само оборудование.

Колпак RUBI TILE LEVEL QUICK 100 шт.


Благодаря собственной конической форме, колпаки системы нивелировки TILE LEVEL QUICK RUBI гарантируют равномерное рассредотачивание давления на плитку, что обеспечивает удеальную поверхностную нивелировку. Вертикальное давление, которое оказывают колпаки системы нивелировки TILE LEVEL QUICK высвобождает укладчиков от необходимости неизменного контроля за поверхностным уровнем плитки. Система нивелировки TILE LEVEL QUICK RUBI безупречна для укладки плитки огромного формата (мин.формат: 30x30 см.) Непременно двухстороннее нанесение раствора. Система TILE LEVEL не позволяет плитки сдвигаться при засыхании раствора и обеспечивает совершенно ровненькую поверхность уложенной плитки. Благодаря маленький толщине хомута система нивелировки TILE LEVEL QUICK RUBI гарантирует наименьшую ширину межплиточного шва в 1,5 мм.