Сухой трансформатор и его технические характеристики

1. Общие технические сведения по трансформаторам

Буквеннее обозначение трансформатора содержит следующие данные в указанном порядке: исполнение трансформатора — трехфазное Т, однофазное О; вид охлаждения — естественная циркуляция воздуха и масла М, ествественное воздушное охлаждение при открытом исполнении С, естественное воздушное охлаждение при защищенном исполнении СЗ;

принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла Д; число обмоток — трехобмоточный трансформатор Т. Выполнение одной обмотки с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) обозначают буквой Н. Трансформатор с расщепленной обмоткой НН обозначают буквой Р (например, ТРДН). Исполнение трансформатора для собственных нужд электростанций обозначают буквой С (например, ТРДНС); Г — грузоупорное исполнение.

Для обозначения автотрансформатора добавляют букВА впереди букв, указанных выше. Исполнение трансформатора с естественным масляным охлаждением с защитой при помощи азотной подушки, без расширителя, обозначают дополнительной буквой З после вида охлаждения (например, ТМЗ). БукВА может стоять на втором, третьем или четвертом месте — в этом случае используются трансформаторы с алюминиевыми обмотками (например, ТСЛ, ТСЗЛ).

Числитель дроби — номинальная мощность, кВА; знаменатель — номинальное напряжение, кВ. Цифра после дроби — год разработки; У1 — климатическое исполнение и категория размещения.

Технические характеристики трансформаторов приведены в табл. 1— 16.

Таблица 1. Технические характеристики силовых трехфазных трансформаторов с естественным охлаждением

Тип	Sт.ном, кВА	Напряжение, кВ		Потери, кВт		uк, %	Iх, %	Сопротивление фазы, мОм
		ВН	НН	ΔРх	ΔРк			х	r
ТМ-10/6	10	6	0,4	0,105	0,335	5,5	10	363	240
ТМ-20/6	20	6	0,4	0,18	0,6	5,5	9	152	84
ТМ-20/10	20	10	0,4	0,22	0,6	5,5	10	369	240
ТМ-50/6	50	6	0,525	0,35	1,325	5,5	6,5	78,5	38
ТМ-50/10	50	10	0,4	0,44	1,325	6,5	7,5	152	84
ТМ-100/35	100	35	0,525	0,9	2,4	6,5	7	96	38
ТМ-180/6	180	6	0,525	1	4	5,5	8	26	9,7
ТМ-180/10	180	10	0,525	1,2	44,1	5,5	6,6	25,8	9,7
ТМ-180/35	180	35	0,4	1,5	4,1	6,5	7	53,4	20
ТМ-320/6	320	6	0,525	16	6,07	5,5	7,5	15	4,9
ТМ-320/10	320	10	0,525	1,9	6,2	5,5	6	14,9	4,8
ТМ-320/35	320	35	0,4	2,3	6,2	6,5	6,5	31	9,7
ТМ-560/10	560	10	6,3	2,5	9,4	5,5	6	10,8	3,9
ТМ-560/35	560	35	10,5	3,35	9,4	6,5	6,5	17,9	4,8
ТМ-750/10	750	10	0,525	4,1	11,9	5,5	6	14,6	4,14
ТМ-1000/35	1000	35	10,5	5,1	15	6,5	5,5	17,4	4,14
ТСМА-60/6-10	60	10	0,4	0,575	1,3		4,5	7,5	97,34
ТСМА-100/6-10	100	10	0,4	0,4	2,07		4,5	6,5	97,42
ТСМА-100/6-10	100	10	0,525	0,575	2,07		4,5	6,5	97,42
ТСМА-180/6-10	180	10	0,525	1	3,2		4,5	6	97,72
ТСМА-320/6-10	320	10	0,525	1,6	4,85		4,5	5,5	98,02
ТСМА-320/6-10/0,4	320	10	0,4	1,6	4,85		4,5	5,5	98
ТСМА-320/6-10/0,23	320	10	0,23	1,6	4,85		4,5	5,5	98
ТМА-100/6-10	100	10	0,525	0,65	2,4		5,5	7,0	97,42
ТМА-180/6-10	180	10	0,525	1,1	4		5,5	6,5	97,72
ТМА-320/6-10	320	10	0,525	1,7	6,1		5,5	6,5	98,02
ТАМ-560/10	560	10	0,525	2,5	9,4		5,5	6	97,8
ТАМ-750/10	750	10	0,525	4,1	11,9		5,5	6	97,9
TAM-1000/10	1000	10	0,525	4,9	15		5,5	5	98,05
ТАМ-1800/10	1800	10	0,525	8	24		5,5	4,5	98,25
ТАМ-1800/35	1800	35	0,525	8,3	24		6,3	5	98,3
ТАМ-3200/35	3200	38,5	10,5	11,5	37		7	4,5	98,51
ТАМ-5600/35	5600	38,5	10,5	18,50	57		7,5	4,5	98,6

Примечание. Сопротивления фазы обмотки приведены к обмотке низкого напряжения. Таблица 2. Технические характеристики трансформаторов ТСМА, ТМА, ТАМ

Таблица 3. Допустимые послеаварийные перегрузки для сухих трансформаторов

k д.п . . . . . . . . . . . . . . .1,2	1,3	1,4	1,5	1,6
t д.п, мин. . . . . . . . . . . 60	45	32	18	5

Коэффициент допустимой перегрузки.

Продолжительность допустимой перегрузки.

Таблица 4. Технические характеристики силовых трехфазных сухих защищенных трансформаторов общего назначения мощностью от 10 до 160 кВА

на напряжение 660 В

Тип	Sт.ном, кВА	Потери, Вт		uк, %	Iх, %	Масса, кг	Габариты (ВxДxШ), мм
		ΔРх	ΔРк
ТСЗ-10/0,66	10	90	280	4,5	7,0	150	650x700x440
ТСЗ-16/0,66	16	125	400	4,5	5,8	180	680x760x480
ТСЗ-25/0,66	25	180	560	4,5	4,8	240	720x820x520
ТСЗ-40/0,66	40	250	800	4,5	4,0	320	820x890x540
ТСЗ-63/0,66	63	355	1090	4,5	3,3	440	920x970x580
ТСЗ-100/0,66	100	500	1500	4,5	2,7	580	980x1060x620
ТСЗ-160/0,66	160	710	2060	4,5	2,3	800	1150x1150x680

Примечания: 1. Номинальные напряжения ВН — 380, 500 и 660 В; НН — 230 и 400 В.

2. Обмотки ВН соединены в звезду; начала и концы фаз обмоток НН выведены на панель зажимов, что позволяет соединять обмотки НН в звезду или треугольник.

3. Обмотки ВН — ПБВ ±5%.

Таблица 5. Технические характеристики силовых трехфазных сухих защищенных трансформаторов общего назначения мощностью от 160 до 1600 кВА на напряжение 10 и 15 кВ

Тип	Sт.ном, кВА	Потери, Вт		uк, %	Iх, %	Масса, кг	Габариты (ВxДxШ), мм
		ΔРх	ΔРк
ТСЗ-160/10	160	700	2700	5,5	4	1400	1700x1800x950
ТСЗ-250/10	250	1000	3800	5,5	3,5	1800	1850x1850x1000
ТСЗ-400/10	400	1300	5400	5,5	3	2400	2150x2250x1000
ТСЗ-630/10	630	2000	7300	5,5	1,5	3400	2300x2250x1100
ТСЗ-1000/10	1000	3000	11200	5,5	1,5	4600	2250x2400x1350
ТСЗ-1600/10	1600	4200	16000	5,5	1,5	6500	3200x2650x1350
ТСЗ-250/15	250	1100	4440	8	4	2200	1850x2300x1200
ТСЗ-400/15	400	1400	6000	8	3,5	2700	2150x2450x1200
ТСЗ-630/15	630	2300	8700	8	2	4000	2350x2450x1350
ТСЗ-1000/15	1000	3200	12000	8	2	5000	2750x2550x1350
ТСЗ-1600/15	1600	4300	16000	8	2	6800	3200x2600x1350
ТСЗС-630/10	630	2000	8500	8	2	3800	2300x2250x1100
ТСЗС-1000/10	1000	3000	12000	8	2	5600	2550x2400x1350

Трансформаторы для собственных нужд электростанций.

Таблица 6. Технические характеристики сухих трансформаторов для электрических распределительных сетей с литой изоляцией «Trihal» (Франция)

Параметр	Значение
Номинальная мощность , кВА	160	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150
Номинальное напряжение обмотки ВН, кВ	6,10
Уровень изоляции, кВ, для:
6 кВ	7,2
10 кВ	12
Частота, Гц	50
Максимальная температура окружающей среды, °С	40
Напряжение холостого хода обмотки НН, В:
между фазами	400
между фазой и нейтралью	231
Способ и диапазон регулирования (без возбуждения)	ПБВ±2×2,5%
Схема и группа соединения обмоток	Δ/Yo – 11 или Δ/Yo – 5 (треугольник, звезда с выведенной нейтралью)
Потери холостого хода, Вт:	610	820	950	1150	1300	1500	1700	2000	2500	2800	3500	4300	5500
при 75 °С	2300	3100	3600	4300	5200	6400	7700	8800	10500	12300	14900	18300	22000
при 120 °С	2700	3500	4100	4900	6000	7300	8800	10000	12000	14000	17000	21000	25000
Напряжение КЗ, %	4	4	4	4	4	4	6	6	6	6	6	6	7
Ток холостого хода, %	2,3	2,0	1,8	1,5	1,5	1,3	1,3	1,2	1,2	1,2	1,1	1,0	1,0
Масса, кг:
в металлическом кожухе	960	1150	1360	1580	1810	2060	2120	2620	2990	3750	5340	6340	7900
без защитного кожуха	770	950	1150	1360	1580	1820	1880	2360	2710	3400	4800	5800	7300

Номинальная мощность дана для естественного охлаждения, при принудительной вентиляции может быть увеличена на 40%.

Таблица 7. Технические характеристики силовых трехфазных трансформаторов серии ТНЭЗ с негорючим жидким наполнителем на напряжение 6—10 кВ (ОАО «Уралэлектротяжмаш»)

Параметр	ТНЭЗ160/10	ТНЭЗ250/10	ТНЭЗ400/10	ТНЭЗ630/10	ТНЭЗ1000/10	ТНЭЗ1600/10	ТНЭЗ2500/10
Номинальная мощность, кВА	160	250	400	630	1000	1600	2500
Номинальное напряжение сети, кВ	6; 6,3; 10; 10,5
Вторичное напряжение, В	400
Частота, Гц	50/60
Номинальный ток обмотки НН, А	231	361	577	909	1440	2310	3610
Напряжение КЗ, %	4,1	4,8	4,3	5,3	5,6	5,7	6,4
Потери КЗ, кВт	2,28	3,25	4,5	6,8	10,5	15,6	22,0
Ток холостого хода, %	0,9	0,8	0,7	0,7	0,7	0,7	0,8
Масса, кг:
жидкости	280	350	415	560	770	1350	2075
полная	1200	1400	1615	2250	3170	4820	7300
Габариты, мм:
длина	1550	1620	1700	1910	2140	2245	2500
ширина	870	900	915	1110	1160	1445	2190
высота	1500	1560	1590	1755	1790	2145	2490

Т — трехфазный; Н — охлаждение естественное негорючим диэлектриком; Э — экологически чистый диэлектрик; З — герметизированный.

Таблица 8. Технические характеристики силовых трехфазных сухих трансформаторов старых типов

Тип	Sт.ном, кВА	Напряжение, кВ		Потери,		кВт	uк, %	Iх, %	КПД, %
		ВН	НН	ΔРх	ΔРк
ТС-180/10	180	10	0,525	1,6	3,0		5,5	4	97,51
ТС-320/10	320	10	0,525	2,6	4,9		5,5	3,5	97,51
ТС-560/10	560	10	0,525	3,5	7,4		5,5	3,0	98,21
ТС-750/10	750	10	0,525	4	8,8		5,5	2,5	98,32
ТС-560/15	560	13,8	0,4	3,4	6,4		8	3	98,23
ТС-750/15	750	13,8	0,4	5,15	8,0		8	3	98,35
ТС-560/10	560	6,3	0,525	3,5	7,4		8	3	98,21
ТС-750/10	750	6,3	0,525	4	8,8		8	2,5	98,32

Трансформаторы для собственных нужд электростанций

Примечание. Трансформаторы трехфазные сухие ТС с естественным охлаждением изготовляют мощностью от 180 до 1000 кВ . А на напряжение 3; 6; 10 и 13,8 кВ. В них обмотки высшего напряжения (ВН) имеют четыре ответвления для изменения коэффициента трансформации: ±5%; ±2,5%. Переключение с одного ответвления на другое можно производить только при полном отключении трансформатора от сети.

Таблица Технические характеристики трансформаторов серий ТСЛ и ТСЗЛ

Тип	Sт.ном, кВА	Потери, Вт		uк, %	Номинальное напряжение обмоток, кВ
		ΔРх	ΔРк, Вт		ВН	НН
ТСЛ-400/10-УЗ ТСЗЛ-400/10-УЗ	400	1000	4500	6	10,5; 10; 6,3; 6	0,4
ТСЛ-630/10-УЗ ТСЗЛ-630/10-УЗ	630	1370	6700
ТСЛ-1000/10-УЗ ТСЗЛ-1000/10-УЗ	1000	2000	8800
ТСЛ-1250/10-УЗ ТСЗЛ-1250/10-УЗ	1250	2500	10 500
ТСЛ-1600/10-УЗ ТСЗЛ-1600/10-УЗ	1600	2800	12 300
ТСЛ-2500/10-УЗ ТСЗЛ-2500/10-УЗ	2500	4300	18 300

Примечание. Трансформаторы трехфазные сухие с литой изоляцией 400—2500 кВ . А, 6—10 кВ серий ТСЛ и ТСЗЛ предназначены для внутренней установки.

Трансформаторы отличает экологическая безопасность, исключительная взрывои пожаробезопасность, высокая динамическая стойкость обмоток к токам КЗ, низкий уровень частичных разрядов, малошумность, малые габариты. Схема и группа соединения обмоток Δ/Yн– 11.

Таблица 10. Технические характеристики трехфазных сухих трансформаторов

Тип	Sт.ном кВА	Номинальное напряжение, В		Потери, Вт		uк, %	Iх, %
		ВН	НН	ΔPх	ΔPк
ТС-10/0,66	10	380; 660	230; 400	75 (90)	280	4,5	7
ТСЗ-10/0,66		380	36; 42
ТС-16/0,66 ТСЗ16/0,66	16	380; 660	230; 400	100 (125)	400		5,8
		220	230
		380	36; 42
ТС-25/0,66 ТСЗ25/0,66	25	380; 660	230; 400	140 (180)	560		4,8
		220	230
		380	36; 42
ТС-40/0,66 ТСЗ40/0,66	40	380; 660	230; 400	200 (250)	800		4
		220	230
		380	36; 42
ТС-63/0,66	63	380; 660	230; 400	280 (350)	1050		3,3
ТСЗ-63/0,66		220	230
ТС-100/0,66	100	380; 660	230; 400	390 (490)	1450		2,7
ТСЗ-100/0,66
ТС-160/0,66	160			560 (700)	2000		2,3
ТСЗ-160/0,66
ТСЗ-160/10	160	6; 6,3; 10; 10,5	0,23; 0,4;	0,7	2,7	5,5	4
ТСЗ-250/10	250	6; 10		1	3,8		3,5
ТСЗ-400/10	400	6; 6,3; 10; 10,5	0,69	1,3	5,4		3
ТСЗА-400/10		6,10					1,8
ТСЗА-400/10		6,3; 10,5	0,4	1,12	5,4		1,5
ТСЗА-630/10	630	6; 6,3; 10; 10,5	0,4; 0,69	2	7,3
ТСЗА-630/10		6,3; 10,5	0,4	1,72
ТСЗА-630/10		6; 10	0,4; 0,69
ТСЗС-630/10		6; 6,3; 10; 10,5	0,4	2	8,5	8	2
ТСЗ-1000/10	1000	6; 10	0,4; 0,69		11,2	5,5	1,5
ТСЗС-1000/10		6; 6,3; 10; 10,5	0,4	3	12	8	2
ТСЗА-1000/10		6; 6,3; 10	0,4	2,5	12	8	1,1
ТСЗА-1000/10				2,15	12	8	1,1
ТСЗУ-1000/10		6; 10	0,4; 0,69	2,45	10,4	5,5	1
ТСЗ-1600/10	1600			4,2	16		1,5
ТСЗУ-1600/10	1600	6; 10: 10,5	0,4; 0,69	3,4	17		0,7
ТСЗЛ-630/10	630	6; 10; 6,3; 10,5	0,4; 0,69	1,65	7,1		1,4
ТСЗЛ-1000/10	1 000	6; 10	0,4; 0,69	2	10,2		1,0
ТСЗЛ-1600/10	1 600				15		0,7
ТСЗЛ-2500/10	2 500			4	20,25	6	0,65

Примечания: 1. Обмотки ВН соединены в звезду; начала и концы фаз обмотки НН выведены на доску зажимов, что позволяет соединять обмотки НН в звезду или в треугольник.

Для чего служит и где может использован

Сухой трансформатор производства Россия обеспечивает понижение или повышение значения напряжения, что определяется нуждами потребителя. Преобразование электрических параметров – важный этап, без которого было бы сложно обеспечивать объекты электроэнергией, так как для этого требуется изменение значения высоковольтного напряжения ЛЭП на более низкое.

Сухой повысительный силовой трансформатор предназначен для реализации функции преобразования электроэнергии с дальнейшим ее распределением и передачей. Вырабатываемая генератором электроэнергия происходит при небольших напряжениях (не более 24 В), а чтобы передавать ее по высоковольтным линиям без существенных потерь желательно повысить значение напряжения до большего уровня (от 110 до 750 кВт в зависимости от потребностей). Вместе с тем подобные аппараты выполняют и функцию понижения.

Дополнительно к тому сухой трансформатор мощностью 400 кВА (выше или ниже) может питать электроустановки, оборудование и электрические приборы. Это означает, что такого рода оборудование широко применяется в сетях энергосистем, на производстве, для обеспечения электроэнергией объектов разного целевого назначения.

2.1. Сухие трансформаторы с открытыми обмотками (ООО «Электрофизика»)

Сухие трансформаторы с открытыми обмотками предназначены для работы в жестких условиях. Опыт их применения на объектах, расположенных в различных климатических зонах, показал высокую надежность и соответствие этого оборудования жестким условиям эксплуатации (табл. 17, 18).

1) распределительные общего назначения;

• возбуждения турбо и гидрогенераторов;

• частотного регулирования электроприводов;

• силового электропитания тяговых подстанций;

• для АЭС;

• морских судов и буровых платформ;

• для питания электрических печей;

• разделительные.

Таблица 17. Технические характеристики трансформаторов

Параметр	Значение
Номинальная мощность, кВА	10—12 500
Номинальное напряжение на обмотках, кВ:
ВН	0,4—35
НН	0,4—10
Условия эксплуатации, транспортирования и хранения
температура окружающей среды, °С	–60÷ 40
максимальная относительная влажность при 35 °С, %, не более	98
Степерь защиты внутренней и наружной установки, не более	IP54
Гарантийный срок, лет	3
Общий срок службы, лет	30

Эксплуатационные характеристики: нет риска загрязнения окружающей среды, в том числе при утилизации и восстановлении меди трансформаторных обмоток; малообслуживаемые (1—2 раза в год); затраты на обслуживание трансформатора, выполняемое без специального оборудования, минимальны. Трансформаторы с открытыми обмотками не имеют конкурентов среди сухих трансформаторов с литой изоляцией на основе эпоксидной смолы, предназначенных для эксплуатации при температуре окружающей среды до –25 °С.

Таблица 18. Сравнительные характеристики трансформаторов ООО «Электрофизика» с трансформаторами с литой изоляцией из смеси эпоксидной смолы и кварцевой муки

Характеристика трансформатора	Трансформатор с литой изоляцией	Трансформатор ООО «Электрофизика»
Возможность возникновения частичного разряда	Уровень возникновения частичного разряда 1,2Uном	Нет
Электрическая прочность — отношение грозового испытательного импульса к номинальному напряжению, кВ	30/145	10/75 24/180
Класс изоляции	F (155 °C)	F (155 °С); Н (180 °С)
Перегрузочная способность для класса изоляции F (155 °С)	Увеличение нагрузки на 40% требует установки дополнительной вентиляции	Увеличение нагрузки до 120% не требует дополнительной вентиляции. При увеличении нагрузки на 40% трансформатор работает без дополнительной вентиляции более 1 ч
Температура окружающей среды, °С	–25 ÷ 40	–50 ÷ 50
Материал обмоток высокого и низкого напряжений	Алюминий	Медь
Подключение обмоток высокого и низкого напряжений	Непосредственно на выводные концы катушек	Через опорные изоляторы, выбранные с учетом механических нагрузок, возникающих при КЗ
Пожароопасность: способность самовозгорания (сравнительная) содержание токсичных добавок в изоляции генерация дыма в случае пожара	5—10 Да Немного	1 Нет Нет
Экологическая рециркуляция материала проводника катушек	Нет	Да

Особенности конструкции

В качестве основных узлов выступает магнитопровод с определенным количеством обмоток (2 и более), отводы ВН и НН (высшего и низшего напряжений). Для удобства транспортировки предусмотрена опорная рама с роликовым механизмом, также имеется упругая подкладка, позволяющая несколько снизить уровень шума аппарата.

Трансформатор сухой мощностью 1000 кВА или с другими электрическими параметрами может быть выполнен в нескольких вариациях:

• При открытом исполнении;
• При защищенном исполнении;
• Герметизированная конструкция;
• Воздушное охлаждение с дополнительным дутьем.

Трансформатор открытый сухой мощностью 1600 кВА может представлять собой незащищенную конструкцию без корпуса. Защищенное исполнение означает наличие перфорированного кожуха для улучшения вентиляции, а герметизированный вариант аппаратов не предусматривает наличие дополнительных отверстий для проникновения воздуха.

Конструктивные особенности сухих трансформаторов с литой изоляцией

• для АЭС;

• разделительные.

Трансформаторы трехфазные сухие серий ТС, ТСЗ-4,0-10,0/3 80-У2 используются в качестве понижающего источника питания для ламп освещения, электрических инструментов и других целей. Номинальное первичное напряжение трансформаторов 380 В переменного тока, номинальная выходная мощность не превышает 10 кВА.

• Y0/Y – 0: 12, 24, 36, 42, 48, 85, 104, 110, 127, 133, 170, 185, 205, 208, 220,

230, 260, 380, 400, 660 В;

• Y0/Δ – 11: 12, 24, 36, 42, 220, 230, 380, 400 В.

Гарантийный срок эксплуатации — три года со дня ввода в эксплуатацию, но не более четырех лет с момента отгрузки.

Габариты (В x Н x L) трансформаторов ТС-4,0, ТС-6,3, ТС-10, мм: 310x435x462.

Новые трансформаторы трехфазные сухие типа ТСКС-25/10(6)-УЗ предназначены для питания шкафов КРУ собственных нужд класса напряжения 6 и 10 кВ (табл. 19). Частота напряжения питающей сети 50 Гц, допускается работа при 60 Гц.

Схема и группа соединения — Y/Yн –11, допускается схема и группа соединения Δ/Yн–11.

Сопротивление изоляции обмоток ВН — более 500 МОм, обмоток НН —

не менее 100 МОм при температуре окружающего воздуха 25 ± 10 °С. Обмотки трансформатора изготовлены из медного провода с применением изоляционных материалов класса нагревостойкости В. Трансформатор выполнен с облегченной изоляцией. Стойкость трансформатора при КЗ соответствует ГОСТ 11677—85. Длительность КЗ на зажимах трансформатора — 2 с.

По условиям эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды трансформатор удовлетворяет требованиям группы М18. Трансформатор допускает работу с номинальной нагрузкой при повышении напряжения на 10% сверх номинального не более 2 раз в сутки, продолжительностью не более 2 мин. Корректированный уровень звуковой мощности трансформатора при его работе на холостом ходу не превышает 65 дБА на расстоянии 0,3 м от трансформатора.

Характер нагрузки — номинальная (длительно-непрерывная).

Таблица 19. Технические характеристики трансформаторов серии ТСКС

Тип	Sт.ном, кВА	Номинальное напряжение, кВ		Наибольшее рабочее напряжение ВН, кВ	Потери, Вт		uк, %	Iх, %	Габариты (BxHxL), мм	Масса, кг
		ВН	НН		ΔPх	ΔPr
ТСКС 25/10-УЗ	25	10; 10,5	0,23; 0,4	10,5; 11	180	750	6	3,2	350x730x x600	215
ТСКС 25/6-УЗ	25	6; 6,3	0,23; 0,4	6,3; 6,6	180	750	6	3,2

• установленная безотказная наработка — не менее 25 000 ч;

• вероятность безотказной работы в течение 8800 ч — не менее 0,995;

• срок службы до первого капитального ремонта — не менее 12 лет;

• срок службы — не менее 25 лет;

• гарантийный срок эксплуатации — три года со дня ввода в эксплуатацию, но не более четырех лет с момента отгрузки.

Преимущества трансформаторов типов ТС, ТСЗ-4,0-10,0/380-У2, ТСКС25/10(6)-УЗ: пожаробезопасны; имеют низкий уровень шума; экологически безопасны; просты в установке и эксплуатации.

Таблица 20. Технические характеристики сухих трансформаторов серии GDNN 630-3500/12

Параметр	Значение
Мощность, кВА	630	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150	3500
Потери, Вт:
КЗ (75 °С)	6800	7600	8800	10800	12500	15200	19000	23000	26000
холостого хода	1370	1700	2000	23500	2800	3420	4300	5500	6000
Уровень акустической	51	51	54	54	56	56	62	62	63
мощности, дБА
Уровень шума, дБ	64	64	68	68	70	70	77	77	78

Общие технические характеристики

Номинальное напряжение, кВ………………………………………………………………………….. 10

Напряжение КЗ, %………………………………………………………………………………………………. 6

Частота, Гц………………………………………………………………………………………………………… 50

Соединение обмоток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Δ/Y0-11

Переключение ответвлений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .± 2×2,5%, ± 5%

Габариты (ДxВxШ) , мм . . . . . . . . . . . . . . (1430—2740)x(850—1590)x(1490—2660)

Зависят от степени защиты (IP00, IP20, IP21).

Таблица 21. Технические характеристики сухих трансформаторов серии GDNN 100-630/12

Параметр	Значение
Мощность, кВА	100	160	250	315	400	500	630
Потери, Вт: КЗ (75 °С) холостого хода	1750 440	2400 610	3000 820	3700 960	4300 1150	5300 1300	6400 1500
Уровень акустической мощности, дБА	46	48	50	51	51	51	52
Уровень шума, дБ	58	61	63	63	64	64	65

Номинальное напряжение, кВ…………………………………………………………………………………….. 10

Напряжение КЗ, %…………………………………………………………………………………………………………. 4

Частота, Гц…………………………………………………………………………………………………………………… 50

Соединение обмоток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Δ/Y0-11

Переключение ответвлений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ±2×2,5%, ±5%

Габариты трансформаторов (ДxВxШ) , мм . . . . (950 —1990)x(670 —1240)x(1050 —2060)

Зависят от степени защиты (IP00, IP20, IP23).

Возможности изготовления сухих трансформаторов: мощность от 25 до 16000 кВА; напряжение — от 100 В до 35 кВ; материал обмоток — медь; степень защиты — до IP56; естественное и принудительное охлаждение; класс нагревостойкости ВН/НН — F/F; экологическая, климатическая и противопожарная классификация — E2-C2-F1, соответственно.

Исключительные противопожарные свойства и высокая надежность трансформаторов CTR обусловили их применение по всему миру на объектах электроэнергетики, металлургической, машиностроительной, пищевой, химической, газовой и нефтедобывающей промышленности, а также на объектах жилого и социального назначения (табл. 22).

Таблица 22. Технические характеристики трансформаторов CTR 10(6)/0,4 кВ

Мощность, кВА	Потери, Вт			uк, %	Iх, %	Класс шумоизоляции, дБ	Габариты (АxBxH), мм
	ΔРх	ΔРк (75 °С)	ΔРк (120 °С)
100	440	1700	1950	4	2,3	51	1100x700x1150
	400	1900	2200	6			1060x700x1150
160	610	2300	2650	4	2	52	1130x700x1180
	580	2700	3100	6			1070x700x1200
250	820	3000	3450	4	1,8	53	1200x700x1280
	800	3300	3800	6			1230x700x1280
315	980	3700	4250	4	1,5	54	1230x800x1370
	900	4200	4800	6			1280x800x1280
400	1150	4300	4950	4	1,3	55	1320x800x1400
	1050	5000	5750	6			1300x800x1350
500	1350	5300	6100	4	1,1	56	1320x800x1480
	1200	6000	6900	6			1340x800x1440
630	1500	6400	7350	4	1	57	1370x800x1580
	1450	7200	8300	6			1410x800x1550
800	1650	8000	9200	6	0,9	58	1460x800x1630
1000	2000	8800	10150		0,8	59	1500x1000x1860
1250	2400	10400	12000		0,8	62	1620x1000x1960
1600	2800	12700	14600		0,7	63	1730x1000x2100
2000	3800	15400	17700		0,6	64	1830x1300x2220
0500	5000	20000	23000		0,55	65	2020x1300x2290
3150	6000	22000	25300		0,5	66	2130x1300x2430

Сухие трансформаторы с литой изоляцией серии ТСЗ могут без дополнительных затрат заменять ранее установленные: масляные трансформаторы; сухие трансформаторы: ТСГЛ, ТСЗГЛ, ТСЗГЛФ, GDNN, Geafol, SGB, Resibloc, Trihal, TTA-RES и др. (табл. 23).

Конструкция обмоток и современная технология их изготовления позволяют эксплуатировать трансформаторы в жестких условиях окружающей среды.

• предназначены для условий работы, где необходима повышенная пожаробезопасность;

• возможность воспламенения трансформаторов ограничена;

• распространение токсичных газов и дыма минимизировано.

• могут работать в условиях тяжелого загрязнения окружающей среды;

• допускают работу в условиях частого выпадения конденсата.

Таблица 23. Технические характеристики сухих трансформаторов ТС, ТСЗ, ТСЗП

Мощность, кВА	uк, %	Потери, Вт		Iх, %
		ΔРк	ΔРх
25	4	740	240	3,5
40		1100	330	3
63		1500	350	2,8
100		1800	480	2,5
160		3000	750	2,2
250		3500	900	1,8
400		4700	1150	1,4
630	6	7500	1350	1,3
1000		9700	1850	1
1250		11700	2300	0,9
1600		13650	2700	0,85
2000		16500	3300	0,8
2500		19850	3800	0,75

Общие технические характеристики сухих трансформаторов ТС, ТСЗ, ТСЗП

Первичное напряжение (номинальное напряжение обмотки ВН), кВ . . . . . . . . . . . . . .3,15; 6; 6,3; 10; 10,5

Регулирование высокого напряжения (вид переключения,

диапазон и число ступеней регулирования) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ПБВ ± 2×2,5%

Вторичное напряжение (номинальное напряжение обмотки НН), кВ. . . . . . . . 0,23; 0,4; 0,69

Класс нагревостойкости обмоток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F

Климатическое исполнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . С2

Схема и группа соединения обмоток. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ΔYн-11, Y/Yн-0

Класс шумоизоляции, Б………………………………………………………………………………………….. 65

Частота, Гц…………………………………………………………………………………………………………………………. 50

Сейсмостойкость, балл………………………………………………………………………………………………………… /p{amp}gt;

Степень защиты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IP00—IP54

Гарантийный срок эксплуатации, лет………………………………………………………………………………….. 3

Срок службы, лет……………………………………………………………………………………………………………….. 25

Если рассматривать в деталях устройство сухого трансформатора с литой изоляцией, то обращая внимание на Рис. 3 выделяется одна отличительная особенность агрегата, необходимая ему для реализации процесса естественного воздушного охлаждения всей электросистема – это практически полное отсутствие цельного корпуса оборудования, по сравнению с другими трансформаторами, где используется масляное или смешанное охлаждение.

Рисунок 3. Сухой трансформатор с литой изоляцией

Электрическая, магнитная часть трансформатора сухого типа мало чем отличается от остального типов преобразователей – в своем устройстве имеются обмотки из медных проводников первичного и вторичного типа, одна из которых подключается к источнику энергии (первичная), а вторая соединяется с нагрузкой – потребителем напряжения.

Виды, особенности каждого из них

Трансформатор этого рода встречается в однофазном и трехфазном исполнении, что в дальнейшем будет определять функциональные возможности оборудования. Так, трехфазный вариант предполагает использование в установках и энергосетях больших мощностей. В этом случае аппарат будет обозначен, как «силовой».

Различают еще и варианты подобных устройств, отличных по типу изоляции обмоток:

1. Классическое исполнение, при котором используется бумага и масло.
2. Эпоксидная смола. Такое решение задействуется при использовании вакуумного метода производства оборудования.
3. Применение картона особого рода. Данный вариант больше известен под именем nomex. Это название компании – изготовителя картона.

Сухой разнотипный трансформатор мощностью 1250 кВА или с другими параметрами, имеющий литые обмотки, отличается некоторыми недостатками в сравнении с аналогами. В первую очередь – это больший вес и толщина, что замедляет процесс охлаждения активной части.

Этапы расчета

Сухой разнотипный трансформатор мощностью 2000 кВА, выше или ниже этого значения, предполагает необходимость выполнения следующих вычислений:

• Выбор конструкции магнитопровода и типа главной изоляции;
• Определение основных размеров;
• Расчет обмоток;
• Определение параметров короткого замыкания и холостого хода;
• Оценка теплового режима аппарата;
• Определение массы и ориентировочной стоимости оборудования.

Трансформатор сухой мощностью 2500 кВА или характеризующийся другими параметрами в результате расчетов может отличаться по значениям основных параметров. Допускается погрешность не более 7,5% для характеристик короткого замыкания и не выше 10% для параметров холостого хода.

В качестве ключевых параметров выступают:

• Номинальная мощность;
• Напряжение ВН и НН;
• Напряжение и потери короткого замыкания;
• Ток и потери холостого хода;
• Способ соединения обмоток;
• Степень защиты и климатическое исполнение оборудования.

Если рассматривается сухой трансформатор 630 кВА, его технические характеристики будут сходны с тем, что и для маломощных аппаратов. Единственное отличие может заключаться в необходимости обозначить мощность для каждой из обмоток.

Если рассматривать исполнения с высшим напряжением, равным 10 кВ, то значения низшего напряжения могут варьироваться в пределах, достаточных для удовлетворения нужд потребителя. Например, большинство аппаратов производятся с НН 0,4 кВ, что позволяет питать приборы напряжением 380 и 220 В.

Есть также варианты с более высоким значением НН: 3,15; 6,3; 10,5 кВ. В этом случае аппарат используется в электросетях разного уровня напряжения. Допускается также питание высоковольтного оборудования, например, электроприводов, рассчитанных на 1000 В.

где U – напряжение между фазами;

I – ток фазы.

Отсюда же можно вычислить значения номинальных токов на каждой из обмоток. Мощность при этом будет указываться в ВА. Во избежание перегрузок необходимо, чтобы величина рабочего тока на каждой из обмоток не превышала номинального значения.

3. Масляные трансформаторы нового поколения

В настоящее время на многих предприятиях России проводится реконструкция систем электроснабжения. Одним из самых дорогих и ответственных элементов этой системы являются силовые трансформаторы.

Опыт эксплуатации показал, что наиболее целесообразна замена силовых масляных трансформаторов серии ТМ на трансформаторы серии ТМГ (Минский трансформаторный завод).

• герметичное исполнение без расширителя и воздушной или газовой подушки, отсутствие контакта масла с окружающей средой, что исключает окисление, увлажнение и шламообразование;

• предварительная дегазация масла и заливка его при глубоком вакууме, благодаря чему увеличивается электрическая прочность изоляции;

• не требуются профилактические, текущие и капитальные ремонты в течение всего срока эксплуатации трансформаторов (25 лет).

Кроме того, для ограничения давления в баках при перегрузках трансформаторы снабжены электроконтактным мановакуумметром. Для регулирования напряжения предусмотрены переключатели с автоматическим внутренним фиксатором положений и контактами оптимальной формы. Это исключает выход трансформатора из строя при КЗ секций обмоток, т.е. повышает его надежность. Конструктивные особенности обеспечивают стойкость трансформаторов к токам КЗ.

Силовые трансформаторы серии ТМГСУ выпускают с гофрированным баком и симметрирующим устройством для равномерного распредел ения напряжения по фазам даже при несимметричной нагрузке. Преимущества этих трансформаторов по сравнению с аналогичными со схемой соединения обмоток Y/Zн-11 — более низкие потери КЗ и возможность параллельной работы с уже установленными трансформаторами со схемой соединения обмоток Y/Yн-0.

Трансформаторы серии ТМГСУ со схемой соединения обмоток Y/Yн и специальным симметрирующим устройством (СУ) являются самыми экономичными для четырехпроводных сетей 0,4 кВ с однофазной или смешанной нагрузкой. В них отсутствует перегрев токами нулевой последовательности при неравномерной нагрузке фаз и при суммарной мощности, равной или ниже номинальной.

Использование трансформаторов с СУ улучшает функционирование устройств защиты, повышает безопасность в электрической сети. В них снижено разрушающее воздействие на обмотки токов при однофазных КЗ. Благодаря СУ улучшается синусоидальность формы кривой напряжения при наличии в сети нелинейных нагрузок (сварочных агрегатов, люминесцентных ламп и др.

Силовые трансформаторы серии ТМГМШ применяются для потребителей с повышенными требованиями к уровню шума (жилые дома, больницы, общественные здания и др.), а также в местах с особыми требованиями по экологии. Эти трансформаторы являются энергосберегающими: у них сниженные по сравнению с трансформаторами типа ТМГ потери холостого хода.

Таблица 24. Технические характеристики трансформаторов серий ТМГ, ТМГСУ, ТМГМШ

Тип	Sт.ном, кВА	Напряжение ВН, кВ	Схема соединения обмоток	uк, %	Потери мощности, Вт		Габариты, мм			Полная масса, кг
					ΔPx	ΔPк	Д	Ш	В
ТМГ	16	6; 10	Y/Yн-0	4,5	85	440	800	640	890	230
			Y/Zн-11	5		500
	25		Y/Yн-0	4,5	115	600	800	640	930	240
			Y/Zн-11	4,7		690
		15	Y/Yн-0	4,5	115	600	800	640	1000	280
			Y/Zн-11	4,7		690
		27,5	Y/Yн-0	6	145	650	1100	800	1350	590
	40	6; 10		4,5	155	880	840	680	1100	300
			Y/Zн-11	4,7	155	1000
		15	Y/Yн-0	4,5	165	880	840	680	1100	350
			Y/Zн-11	4,7	165	1000
	63	6; 10	Y/Yн-0	4,5	165	1280	940	730	1020	420
			Y/Zн-11	4,7	165	1470
ТМГСУ		10	Y/Yн-0	4,5	220	1280	940	730	1100	420
ТМГ		15	Y/Zн-11	4,7		1470
	100	6; 10	Y/Yн-0	4,5		1970	1020	750	1080	540
			Y/Zн-11	4,7	270	2270
		8,05	Y/Zн-11	4,5		1970
ТМГМШ		6; 10	Y/Yн-0	4,5	220	1970	1000	720	1080
ТМГСУ		10			270
		15	Y/Zн-11	4,7	270	2270	1020	750	1240
		27,5; 35	Y/Yн-0	6,5	320	1970	1260	840	1780	970
			Y/Zн-11	6,8		2270
ТМГ	160	6; 10	Y/Yн-0	4,5	410	2600	1100	780	1180	700
			Δ/Yн-11	4,7		2900
			Y/Zн-11	4,5
ТМГМШ			Y/Yн-0		320	2600	1120	750	1220	710
ТМГСУ		10	Y/Yн-0	4,5	410	2600	1120	750	1220	680
ТМГ	160	15	Y/Zн-11	4,7	480	2900	1100	780	1240	780
		27,5; 35	Y/Yн-0	6,5	480	2650	1350	860	1850	1245
		35	Y/Zн-11	6,8	480	3100
	250	6; 10	Y/Yн-0	4,5	580	3700	1220	840	1220	950
			Δ/Yн-11			4200
ТМГМШ			Y/Yн-0		450	3700			1320	1220
			Δ/Yн-11			4200
ТМГСУ		10	Y/Yн-0		580	3700			1240	950
ТМГ		15	Δ/Yн-11		580	4200	1220	840	1280	1160
		27,5; 35	Y/Yн-0	6,5	700	3700	1450	950	1880	1550
		35	Y/Zн-11	6,8	700	4200
	400	6; 10	Y/Yн-0	4,5	830	5400	1300	860	1350	1360
		8,15	Δ/Yн-11
ТМГМШ		6; 10	Y/Yн-0	4,5	600	5400	1300	860	1480	1480
		6; 10	Δ/Yн-11			5600			1480	1480
		15	Y/Yн-0		830	5800			1410	1360
		15	Y/Zн-11
		27,5; 35	Y/Yн-0	6,5	950	5500	1650	1000	1950	2190
	630	6; 10	Y/Yн-0	5,5	1240	7600	1540	1060	1470	2000
			Δ/Yн-11
ТМГМШ	630	6; 10	Y/Yн-0	5,5	940	7600	1540	1060	1600	2100
			Δ/Yн-11
ТМГ			Y/Zн-11		1240	7600	1540	1060	1470	2000
ТМГ	1000	6; 10	Δ/Yн-0	5,5	1600	10800	1770	1100	1900	2900
			Δ/Yн-11
ТМГМШ			Y/Yн-0		1250	10800	1770	1100	1900	3000
			Δ/Yн-11
ТМГ	1250	10	Y/Yн-0	5,5	1800	12400	1770	1100	1900	3600