| |
Блок материалов о достоинствах и недостатках сухих силовых трансформаторов – логическое продолжение разговора о критериях выбора этого оборудования и о зависимости его характеристик от типа изоляции, начатый в предыдущем номере журнала (см. «Новости ЭлектроТехники» № 1(67) 2011, с. 44–47).
Обсуждение продолжают специалисты компаний, которым ежедневно приходится иметь дело с различными типами трансформаторов. Автор первой статьи Сергей Анатольевич Иванов более десяти лет проработал в группе компаний ТСН, занимаясь проектами трансформаторных подстанций.
Обсуждение
СУХИЕ СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
Разнообразие видов и параметров
 |
Сергей Иванов,
к.т.н.,
доцент кафедры ЭСиС СПбГПУ,
г. Санкт-Петербург |
Многие энергокомпании – и Холдинг МРСК, и ФСК ЕЭС, и другие – готовы применять современные сухие трансформаторы с пониженным уровнем шума, с меньшими потерями холостого хода, с высокой пожаробезопасностью. Но мало кто, и это я прекрасно знаю по слушателям моих лекций в ПЭИПК, обращает внимание на достаточно большое разнообразие видов сухих трансформаторов. Сложно говорить о выборе потребителем сухого трансформатора, не принимая во внимание особенности изготовления обмоток этого трансформатора. Имеются минимум три технологии:
- Наиболее дешевой в производстве и поэтому наиболее распространенной является технология заливки обмотки высокого напряжения распределительного трансформатора 6(10)/0,4кВ изоляционным компаундом с вакуумировкой. Это так называемые трансформаторы с литой изоляцией.
- Есть запатентованная технология Resibloc концерна АББ, когда межслоевая изоляция обмотки ВН выполняется в виде стекложгута, пропитанного эпоксидным связующим составом (без вакуумировки). Обмотки НН и ВН выполняются единым блоком, и в обмотке ВН имеются вертикальные каналы охлаждения.
- Достаточно востребована также и технология «открытых обмоток». Это так называемые трансформаторы с воздушно-барьерной изоляцией. Витковая изоляция обмотки ВН выполняется стеклошелком и пропитывается изоляционным составом в вакуумной камере.
Все эти технологии принципиально различаются, и, как следствие, трансформаторы имеют существенно отличные эксплуатационные характеристики. Рассмотрим только некоторые из них.
ПЕРЕГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ
Сухие трансформаторы с литой изоляцией, вследствие того что обмотка ВН находится в «рубашке» из компаунда, весьма чувствительны к длительным послеаварийным перегрузкам. Есть примеры, когда такие трансформаторы отключались в жару, даже не будучи нагруженными до номинальной мощности. Поэтому проектировщики, знакомые с такой особенностью, выбирают сухие трансформаторы с литой изоляцией так чтобы в двухтрансформаторной подстанции коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме не превышал 0,5. Тогда в послеаварийном режиме трансформатор просто выходит на номинальную мощность.Примерно такая же ситуация с перегрузочной способностью трансформаторов Resibloc. Трансформаторы с открытыми обмотками (когда обмотки ВН выполнены медным проводом) допускают длительную перегрузку на 20% от номинальной мощности. Поэтому в случае перегрузок либо работы трансформатора в стесненных условиях (например в БКТП) и при высокой температуре окружающего воздуха этот вопрос становится очень актуальным. Разная технология – разные перегрузочные способности. Имеется еще одно обстоятельство, заметно влияющее на загрузку сухих трансформаторов: расчетные нагрузки могут существенно отличаться от фактических (по некоторым оценкам это отличие может достигать 40%). В моей практике фактические нагрузки оказывались меньше расчетных, то есть трансформаторы работали с меньшим коэффициентом загрузки. Однако не стоит забывать, что совершенно реальной может быть и обратная ситуация. Следует отметить, что для повышения перегрузочной способности любых сухих трансформаторов имеется апробированное решение: установка на раме трансформатора специальных вентиляторов (предлагаемых производителями как опция). Вентиляторы включаются по команде блока тепловой защиты трансформатора и обеспечивают его работу с перегрузкой 25–40%. Это достаточно затратное решение (стоимость трансформатора может возрасти до 20%), кроме того, вентиляторы имеют ограниченный ресурс работы (примерно в 5 раз меньше, чем эксплуатационный ресурс самого трансформатора).
ТЕМПЕРАТУРА ХРАНЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
Сухие трансформаторы с открытыми обмотками могут эксплуатироваться, а также транспортироваться и храниться при температуре окружающей среды от –60 до +55°С. Трансформаторы Resibloc рассчитаны на диапазон температур хранения и эксплуатации от –60 до +40°С (транспортировка до –40°С). Трансформаторы с литой изоляцией стандартно рассчитаны на диапазон температур от –25 до +40°С (у некоторых производителей от –40 до +40°С). Имеется информация о том, что трансформаторы с литой изоляцией спокойно эксплуатируются в Сибири при морозе в сорок градусов. Но проблемы нет, пока она не возникнет. Учтем, что трансформатор рассчитан на внутреннюю установку и, если на улице –40°С, то в камере трансформатора (с учетом тепловых потерь) может быть и –5°С. А если подстанция погаснет и простоит неделю при –40°С, то вполне возможно, что при включении трансформатора пойдут трещины по рубашке изоляции ВН. Отмечу, что завод-производитель в такой ситуации может не признать случай гарантийным и будет прав. Подобные проблемы могут возникнуть и после длительной перевозки (и хранения) оборудования в зимних условиях.
ПОТЕРИ ХОЛОСТОГО ХОДА И КЗ
Конечно, на эти параметры обращать внимание необходимо. Однако потери холостого хода определяются конструкцией магнитопровода и от технологии изготовления обмоток трансформатора практически не зависят.Значения потерь КЗ для трансформаторов одинаковой мощности, выполненных по разным технологиям, также различаются незначительно, порядка 10–15%.
ЦЕНОВЫЕ ВОПРОСЫ
Я совершенно не согласен с высказываниями о том, что в результате совершенствования технологий производства сухих трансформаторов их стоимость приближается к цене масляных.Да, пять лет назад масляный трансформатор был дешевле трансформатора с литой изоляцией в четыре раза, а сегодня – меньше чем в два раза. Но если посмотреть абсолютные цифры, то за эти пять лет масляные трансформаторы подорожали в 2–2,5 раза. Выравнивание цен на масляные и сухие силовые трансформаторы объясняется достаточно просто: инфляция в России составляет 8–10% в год, из прайс-листов отечественных заводов-производителей масляных трансформаторов отчетливо видно, что цены на их продукцию ежегодно возрастали на 10–12%. 90% сухих трансформаторов, имеющихся на российском рынке, поставляется к нам из-за рубежа. При этом в зоне евро за эти годы случалась как инфляция, так и дефляция. Еще в прошлом году итальянские производители сухих трансформаторов предлагали нам продукцию по ценам 2005 года. При чем тогда здесь улучшение технологии изготовления сухих трансформаторов? |
