Сегодня при реорганизации производства и установке современного технологического оснащения требуется обновление сетевого хозяйства с применением безопасного, надежного и экологически чистого электрооборудования. Во многом именно этим определяется потребность как энергокомпаний, так и промышленных предприятий различных отраслей в сухих трансформаторах на классы напряжения 6–35 кВ.

Однако потребителям следует иметь в виду, что существует несколько технологий изготовления сухих трансформаторов и, как следствие, трансформаторы имеют ряд существенно отличных друг от друга эксплуатационных параметров, отмечает Александр Евгеньевич Монастырский.

Александр Монастырский, к.т.н., зав. сектором кафедры ТВН СПбГПУ, г. Санкт-Петербург

СУХИЕ СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
Зависимость характеристик от типа изоляции

Опыт эксплуатации маслонаполненных силовых трансформаторов средних классов напряжения показывает, что эти трансформаторы надежно работают в течение десятков лет при условии надлежащего контроля за их состоянием и своевременного устранения появляющихся дефектов. Иными словами, это оборудование требует периодического обслуживания и ремонтов, что выливается в значительные затраты на эксплуатацию.

В последние годы в электроэнергетике все большее распространение получает тенденция к использованию оборудования, не требующего обслуживания. Такой подход сейчас предусматривается как Положением о технической политике Холдинга МРСК, так и Положением о технической политике ФСК ЕЭС. Эта позиция ведущих энергокомпаний, а также прогресс в создании новых материалов и технологий их применения привели к появлению на российском рынке электрооборудования новых типов силовых трансформаторов, в которых отсутствует жидкая охлаждающая среда, – так называемых сухих трансформаторов.

Литая изоляция

На начальном этапе развития сухих трансформаторов использовалась вакуумная заливка изготовленных обмоток эпоксидными компаундами. Подобные трансформаторы с литой изоляцией сейчас выпускаются как за рубежом, так и в России и странах СНГ (УЭТМ, г. Екатеринбург; «Трансформер» г. Подольск; Минский ЭТЗ им. В.И. Козлова и др.). При всех преимуществах, связанных с экологической чистотой, пожаробезопасностью, малыми габаритами и т.д., основным недостатком этих трансформаторов является то, что в суровых климатических условиях при большом перепаде температур возможно образование микротрещин в эпоксидном компаунде, проникновение в них воды и в конечном итоге – повреждение обмотки.

Открытые обмотки

В 90-х годах прошлого века у нас в стране был освоен выпуск так называемых сухих трансформаторов с открытой обмоткой по технологии Мора («Электрофизика», г. Санкт-Петербург). В этих трансформаторах основной изоляцией является изоляция проводов обмотки. К преимуществам такой конструкции относятся: отсутствие проблем увлажнения, отсутствие деградации изоляции во времени с сохранением электродинамической стойкости, пожаробезопасность, отсутствие эксплуатационных затрат и др.

Изоляция из эпоксидной смолы, армированная стекловолокном

В последние годы появился еще один тип сухих трансформаторов, предлагаемых концерном ABB, – Resibloc. По типу конструкции они приближаются скорее к литым трансформаторам, однако для повышения стойкости эпоксидного компаунда к растрескиванию используются стекложгуты. По данным ABB, за 20 лет эксплуатации в этих трансформаторах ни разу не было обнаружено растрескивания.

Проблемы и перспективы

Основной проблемой сухих трансформаторов является ограничение их максимальной мощности, обусловленное условиями охлаждения. До недавнего времени считалось, что предельная мощность для сухих трансформаторов составляет 15 МВА. По данным концерна ABB, в настоящее время уже выпускаются сухие трансформаторы типа Resibloc мощностью до 40 МВА и в перспективе компания собирается довести это значение до 60 МВА.

Учитывая, что на сегодняшний день сухие трансформаторы используются только в средних классах напряжения, эти значения с запасом покрывают потребности распредсетей.

Некоторые характеристики, на которые потребителю необходимо обратить внимание при заказе трансформаторов, уже были приведены в статье Марии Андреевой (потери холостого хода и короткого замыкания, уровень шума, пожаробезопасность и т.д.). Однако следует учитывать и еще некоторые факторы.

К примеру, перегрузочную способность. В зависимости от вида изоляции этот параметр у сухих трансформаторов разнится достаточно сильно.

Немаловажна и стойкость сухих трансформаторов к механическим воздействующим факторам – вибрациям, ударам и так далее.

Или же возьмем вид климатического исполнения. Большинство и поставляемых в Россию, и производимых в стране сухих трансформаторов с литой изоляцией соответствуют классу «У» по ГОСТ 52719-2007, что ограничивает их использование во многих регионах Российской Федерации с холодным климатом, особенно с учетом перевозки и хранения.

Некоторые производители заявляют иной климатический класс – «ХЛ» или «УХЛ», однако опыта эксплуатации сухих трансформаторов в крайне тяжелых климатических условиях ряда регионов России пока нет. К сожалению, данные по эксплуатации других типов сухих трансформаторов в России тоже крайне ограничены.

В связи с изложенным, было бы очень полезно провести дискуссию об опыте эксплуатации разных типов сухих трансформаторов в условиях России.

В следующем номере журнала редакция планирует продолжить разговор о преимуществах и недостатках сухих трансформаторов с различными видами изоляции.
В обсуждении готовы участвовать специалисты заводов-изготовителей, проектных и монтажных организаций, представители электрических сетей.