СВЕРДЛОВСКИЙ ЗАВОД ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА:
Силовой трансформатор для нужд города

Андрей Гусаков, главный конструктор отдела силовых трансформаторов, ОАО «СЗТТ»

Распределительный трансформатор серии ТЛС в кожухе

• Нижняя рабочая температура: –60°С
• Медные обмотки
• Низкая цена
• Высокая пожаробезопасность
• Низкий уровень шума

Основные потребители силовых распределительных трансформаторов – электрические сети, снабжающие энергией предприятия, городской транспорт, дома, больницы, торговые центры и т. д. Рост потребления электроэнергии стимулирует строительство и модернизацию трансформаторных подстанций, наиболее ответственный и дорогостоящий элемент которых – распределительный трансформатор.
Современный трансформатор должен соответствовать высоким требованиям эксплуатации: быть высоконадежным, безопасным и экологичным, иметь при этом малые габариты для создания компактных подстанций и увеличения мощности существующих, выдерживать перегрузки, в том числе и в экстремальных условиях окружающей среды.
Оптимальное решение, которое удовлетворяет этим требованиям, – применение сухих распределительных трансформаторов с литой изоляцией. Сухие трансформаторы, в отличие от маслонаполненных, не угрожают утечкой масла и загрязнением окружающей среды. Они не нуждаются в периодической проверке и замене масла, что снижает эксплуатационные затраты.
Литая изоляция обеспечивает высокий уровень пожарной безопасности, т. к. обмотки, залитые эпоксидным компаундом, не горят. Следовательно, такие трансформаторы можно устанавливать максимально близко к потребителям, уменьшая тем самым потери при передаче электроэнергии в сетях низкого напряжения. Обмотки сухих трансформаторов обладают высокой механической прочностью и устойчивы к воздействию токов КЗ.
Литая изоляция обмоток пылеи влагонепроницаема, что исключает процесс сушки перед вводом в эксплуатацию, в отличие от трансформаторов с воздушно-барьерной изоляцией.

Свердловский завод трансформаторов тока – первое отечественное предприятие, освоившее технологию литой изоляции.
На протяжении 50 лет такая технология применялась для выпуска измерительных трансформаторов. С 2005 г. завод начал осваивать производство силовых трехфазных трансформаторов с литой изоляцией и в результате представил трансформаторы собственной разработки серии ТЛС мощностью от 10 до 2500 кВА.
Следует отметить, что в тот момент на российском рынке предлагались силовые трансформаторы с литой изоляцией, однако они были либо иностранного производства, либо отечественного, но выполненные по лицензии иностранных компаний, либо были изготовлены на базе импортных обмоток и комплектующих.
Поэтому задачей СЗТТ было выпустить качественный, современный, но недорогой трансформатор с минимальным использованием импортных материалов.
Обмотки трансформаторов ТЛС выполнены из меди. Трансформаторы с медными обмотками имеют меньшие габариты, чем трансформаторы с алюминиевыми обмотками. Они более стойки к термическому и динамическому воздействию токов КЗ. Рынок медных материалов, в особенности проводов с высоким классом нагревостойкости, в России более развит, чем рынок алюминиевых материалов. В результате стоимость трансформаторов, созданных на базе отечественных медных материалов, не превышает стоимость импортных трансформаторов с алюминиевыми обмотками. При коротком замыкании в линии наибольшие механические усилия от токов КЗ возникают в обмотках низшего напряжения. Выполнив обмотки трансформаторов серии ТЛС из ленты, осевые составляющие этих усилий удалось снизить до нуля. Такое решение позволило также уменьшить габариты обмотки и упростить технологию изготовления.
Учитывая расположение РФ в нескольких климатических районах, трансформаторы ТЛС были разработаны в климатическом исполнении УХЛ с нижним значением температуры для транспортирования, хранения и эксплуатации –60°С. Большой опыт производства литой изоляции позволил создать обмотки, которые выдерживают такую температуру без растрескивания: для усиления механической прочности каждый слой обмотки армируется стеклосеткой.
Магнитопроводы трансформаторов ТЛС изготавливаются на высокоточных линиях продольной и поперечной резки электротехнической стали. Благодаря применению схемы шихтовки step-lap для стали с малыми удельными потерями, а также уменьшению магнитной нагрузки был достигнут относительно низкий уровень потерь и тока холостого хода и снижен уровень шума.
В обмотках трансформаторов мощностью 250 кВА и выше устанавливаются датчики, сигналы от которых передаются на тепловое реле. Реле отображает температуру в обмотках и магнитопроводе, формирует сигнал на включение вентиляторов и отключение трансформатора от сети при недопустимом перегреве. Использование вентиляторов позволяет трансформатору выдерживать перегрузку до 40% без сокращения срока службы.
Применение современного оборудования с ЧПУ для обработки металла дает возможность в максимально сжатые сроки изготавливать трансформаторы с нестандартными характеристиками, с различными степенями защиты и вариантами подключения к сети.
СЗТТ выпускает трансформаторы ТЛС с нормальной изоляцией уровня «б» (ГОСТ 1516.3), поэтому испытание электрической прочности изоляции приложенным напряжением промышленной частоты обмоток ВН на 10 кВ проводится при 35 кВ, обмоток НН – при 5 кВ.
Сухие трансформаторы с литой изоляцией, обладая большим количеством достоинств, становятся всё более востребованными. Их активно применяют в системах распределения электроэнергии на объектах, где определяющее значение имеет высокий уровень безопасности для людей, окружающей среды и дорогостоящего оборудования.