2.7.1. Общие сведения

В справочнике рассматривается электрооборудование напряжением до 1000 В, а трансформаторы для электроснабжения этого электрооборудования имеют на входе напряжение более 1000 В — в основном 6, 10 кВ. Но иметь представление о трансформаторах и их отказах начинающему электрику нужно, исходя из их важности в электроснабжении и влиянии на качество напряжения в сети, чтобы не искать причины плохого качества напряжения в самой сети при неисправностях трансформатора.

Большинство потребителей получает электроэнергию от трансформаторов, преобразующих электроэнергию высокого напряжения в энергию напряжения, применяемого потребителем — 380/220 В. В основном применяются трансформаторы трехфазные двухобмоточные с масляным охлаждением, в особых условиях могут применяться трансформаторы сухие и с кварцевым заполнением.

Условное обозначение типа трансформатора состоит из букв, означающих число фаз, вид охлаждения и цифр, показывающих мощность и напряжения высшее и низшее.

Число фаз трансформатора обозначается: О — однофазный, Т — трехфазный.

Обозначения вида охлаждения трансформаторов показаны в табл. 2.19.

Основные данные некоторых трансформаторов показаны в табл. 2. 20, где ТМ — трехфазный с масляным охлаждением, цифра через черточку означает номинальную мощность трансформатора в кВ*A, ВН — высшее напряжение, НН — низшее напряжение, XX — холостой ход, КЗ — короткое замыкание.

Напряжение короткого замыкания Uk — напряжение, которое надо приложить к его первичной обмотке при замкнутой накоротко вторичной, чтобы по обмоткам трансформатора протекал номинальный ток.

Таблица 2.19 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВИДА ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ

2.7.2. Группы соединений обмоток трансформаторов

Первичные и вторичные обмотки трансформатора могут быть соединены по-разному. На рис. 2.4, а показано соединение обмоток звездой, которое применяется часто. На рис. 2.4, б показаны векторы напряжений первичной и вторичной обмоток, а на рис. 2.4, в — эти векторы, совмещенные со схемой циферблата часов. Минутная стрелка часов совпадает с направлением векторов первичной обмотки, а часовая — с направлением вектора вторичной обмотки той же фазы.

Группу соединений образуют несколько схем соединений обмоток трансформаторов, дающие одинаковый сдвиг по фазе векторов напряжений вторичных обмоток относительно векторов напряжений первичных обмоток. Вторичные напряжения одноименных фаз всех трансформаторов, имеющих одну и ту же группу соединений, совпадают по фазе.

Таблица 2.2 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Векторы первичных и вторичных напряжений в зависимости от схемы соединения обмоток и их расположения на стержнях магнитопровода могут иметь сдвиги, кратные 30°, поэтому всего основных групп может быть: 360° : 30° = 12, или в часах 1,2... 12. Очевидно, группы 0 и 12 являются одной и той же группой.

Четные группы (2, 4, 6, 8, 10, 12) получаются, если обмотки высшего напряжения (ВН) и обмотки низшего напряжения (НН) соединены одинаково — в звезду или в треугольник.

Нечетные группы (1, 3, 5, 7, 9, 11) получаются, если одна обмотка соединена в звезду, а другая в треугольник.

В обозначении группы соединений слева от черточки расположены знаки или буквы, характеризующие схему соединения обмоток, а справа — цифры, указывающие сдвиг в часовом обозначении.

Рис. 2.4. Группа соединений обмоток трансформатора:

а) схема обмоток трансформатора; б) векторная диаграмма обмоток высшего и низшего напряжений; в) совмещение векторов высшего и низшего напряжений на схеме циферблата часов.

2.7.3. Параллельная работа трансформаторов

Не всегда один трансформатор может справиться с нагрузкой от потребителей, поэтому обычно они работают параллельными группами. Но не каждый трансформатор может

работать в параллельной группе с другими трансформаторами. Для параллельной работы трансформаторов необходимо чтобы они удовлетворяли следующим условиям.

Равенство коэффициентов трансформации К=ВН/НН. где ВН — высшее напряжение, НН — низшее напряжение. При несоблюдении этого условия между вторичными обмотками трансформаторов будет циркулировать уравнительный ток. приводящий к перегреву трансформатора.

Равенство напряжений короткого замыкания Uк %. В противном случае трансформаторы не будут загружаться пропорционально своим мощностям. При этом отношение мощностей параллельно работающих трансформаторов должно быть не больше 1 : 3, иначе для малых трансформаторов перегрузки могут оказаться недопустимыми.

Одинаковые группы соединений. При различных группах соединений параллельно работающих трансформаторов между векторами их вторичных напряжений будет сдвиг фаз, вызывающий уравнительные токи между обмотками трансформаторов. При разных группах соединений, при самом малом сдвиге фаз, равном 30°, уравнительный ток превышает номинальный ток трансформатора в 5 раз, при самом большом сдвиге 180° — в 20 раз.

2.7.4. Приемка и транспортировка трансформаторов

Трансформатор принимается после изготовления службами контроля на заводе, а также при покупке его для замены вышедшего из строя трансформатора или для электроснабжения нового объекта. Но после этого надежность трансформатора может измениться в худшую сторону, так как он может перемещаться к месту хранения на заводе или на базе снабжения, и это перемещение и условия хранения могут ухудшить его состояние.

В новом трансформаторе прежде всего нужно обращать внимание на уровень масла. Оно-должно быть видно хотя бы в маслоуказателе, иначе есть сомнение в его наличии в трансформаторе, что, в свою очередь, говорит о течи в корпусе трансформатора. Нужно проверять отсутствие течи и при наличии масла в маслоуказателе.

Необходимо убедиться в отсутствие механических повреждений корпуса трансформатора, изоляторов и шпилек, в отсутствие трещин на изоляторах, в целостях резьбы на шпильках и т. д.

К трансформатору должна быть приложена вся необходимая документация, запасные части, что должно быть проверено по ведомости комплектации.

Погрузка и перевозка трансформатора должна производиться с предосторожностями, чтобы его не повредить. Для предотвращения ударов и перемещений при перевозке трансформатор привязывается.

Таблица 2. 21 НЕИСПРАВНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

* Обслуживание и ремонт трансформаторов производят электрики специализированных служб При ликвидации аварии им могут помогать электрики других служб при отсутствии напряжения в месте работы на токоведущих частях и вблизи них

Окончание табл. 2. 21