Трансформаторы ТМН: общее описание и область применения
Трансформаторы серии ТМН — это трёхфазные масляные силовые трансформаторы с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Они предназначены для понижения напряжения в распределительных сетях переменного тока частотой 50 Гц. Оборудование широко применяется в энергосистемах, на промышленных объектах, в сельском и городском хозяйстве.
Трансформаторы ТМН выпускаются в широком диапазоне мощностей — от 1000 до 80000 кВА. Напряжение на стороне высокого напряжения (ВН) составляет 6, 10, 20, 35 или 110 кВ. На стороне низкого напряжения (НН) — 0,4; 0,69; 3,15; 6,6; 10,5 кВ. Допускается установка как на открытом воздухе, так и в вентилируемых помещениях.
Общие конструктивные особенности ТМН:
- регулирование напряжения под нагрузкой (РПН) — позволяет изменять коэффициент трансформации без отключения трансформатора от сети;
- плоскошихтованная магнитная система из холоднокатаной стали;
- обмотки из медного или алюминиевого провода;
- расширительный бак для компенсации объёма масла;
- радиаторная или гофрированная система охлаждения;
- наличие монтажных роликов для удобства перемещения.
Расшифровка маркировки трансформаторов ТМН
Маркировка ТМН‑ХХХ‑10‑0,4‑Υ/Υн‑0‑У1 содержит полную информацию о типе, мощности, напряжениях и схеме соединения:
- Т — трёхфазный трансформатор;
- М — маслонаполненный с естественным охлаждением;
- Н — регулирование напряжения под нагрузкой (РПН);
- ХХХ — номинальная мощность, кВА;
- 10 — номинальное напряжение обмотки ВН, кВ (возможны варианты 6, 20, 35, 110);
- 0,4 — номинальное напряжение обмотки НН, кВ (возможны варианты 0,69; 3,15; 6,6; 10,5);
- Υ/Υн‑0 — схема соединения «звезда‑звезда» с нулевым выводом, группа соединений 0 (возможны варианты Δ/Υн‑11, Υ/Zн‑11, Υн/Δ‑11);
- У1 — климатическое исполнение для умеренного климата (категория размещения 1).
«Трансформаторы с РПН обеспечивают стабилизацию напряжения в сетях с изменяющейся нагрузкой без необходимости отключения оборудования. Это особенно важно для энергосистем с высокими требованиями к качеству электроэнергии.»
Технические характеристики трансформаторов ТМН
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальная мощность, кВА | 1000…80000 | по каталогу |
| Напряжение ВН, кВ | 6, 10, 20, 35, 110 | по заказу |
| Напряжение НН, кВ | 0,4; 0,69; 3,15; 6,6; 10,5 | по заказу |
| Схема соединения | Υ/Υн‑0, Δ/Υн‑11, Υ/Zн‑11, Υн/Δ‑11 | по заказу |
| Климатическое исполнение | У1, УХЛ1 | −45…+40 °C / −60…+40 °C |
| Частота сети, Гц | 50 | — |
| Диапазон регулирования РПН | ±8×1,5 % или ±9×1,5 % | по заказу |
Конкретные значения потерь, массы и габаритов зависят от типоразмера и указываются в паспорте изделия.
Конструкция трансформаторов ТМН
Основные узлы масляного трансформатора ТМН с РПН:
- Бак — сварная конструкция из листовой стали, заполненная трансформаторным маслом, с установленными радиаторами или гофрированными стенками для улучшения теплоотвода;
- Магнитопровод — шихтованный сердечник из холоднокатаной анизотропной электротехнической стали, собранный по технологии Step-Lap;
- Обмотки — цилиндрические многослойные катушки ВН и НН из медного или алюминиевого провода;
- Устройство РПН — переключающее устройство, позволяющее регулировать напряжение под нагрузкой без отключения трансформатора;
- Расширительный бак — компенсирует изменение объёма масла при нагреве, снабжён маслоуказателем и воздухоосушителем;
- Вводы — высоковольтные и низковольтные проходные изоляторы на фарфоровых основаниях;
- Устройства защиты — предохранительный клапан, термосигнализатор, пробка для слива масла;
- Монтажные ролики — обеспечивают продольное и поперечное перемещение оборудования.
Условия эксплуатации трансформаторов ТМН
Оборудование рассчитано на продолжительный режим работы в следующих условиях:
- высота над уровнем моря — не более 1000 м;
- температура окружающего воздуха — от −45 до +40 °C (У1) или от −60 до +40 °C (УХЛ1);
- относительная влажность — до 80 % при +20 °C;
- окружающая среда — невзрывоопасная, без агрессивных газов и токопроводящей пыли.
Эксплуатация при постоянной вибрации, в условиях повышенной влажности или вблизи химически активных сред не допускается.
Регулирование напряжения (РПН)
Трансформаторы ТМН оснащены устройством РПН (регулирование напряжения под нагрузкой). Это позволяет изменять коэффициент трансформации без отключения трансформатора от сети.
Устройство РПН обеспечивает плавное или ступенчатое изменение напряжения в рабочем режиме. Диапазон регулирования составляет ±8×1,5 % или ±9×1,5 % от номинального напряжения. Это особенно важно для сетей с высокими требованиями к качеству электроэнергии и для питания оборудования, чувствительного к отклонениям напряжения.
Нормативная база и стандарты
| Документ | Наименование | Примечание |
|---|---|---|
| ГОСТ 11677‑85 | Трансформаторы силовые. Общие технические условия | основной стандарт |
| ГОСТ Р 52719‑2007 | Трансформаторы силовые. Общие технические условия | для оборудования после 2008 г. |
| ГОСТ 11920‑85 | Трансформаторы силовые масляные | дополнительный стандарт |
| ГОСТ 15150‑69 | Климатическое исполнение | категории размещения |
| ГОСТ 12965‑85 | Трансформаторы силовые класса напряжения 110–150 кВ | для высоковольтных моделей |
| ПУЭ | Правила устройства электроустановок | гл. 1.4, 2.1 |
| ПТЭЭП | Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей | разд. 2.1 |
«Каждый трансформатор ТМН перед отгрузкой проходит полный цикл заводских испытаний: измерение сопротивления обмоток, испытание на нагрев, проверку электрической прочности изоляции и измерение потерь холостого хода и короткого замыкания. Устройство РПН проходит дополнительные испытания на коммутационную способность.»
Потери и ток холостого хода (справочные данные)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Потери холостого хода, Вт | зависят от мощности | указываются в паспорте |
| Потери короткого замыкания, Вт | зависят от мощности | указываются в паспорте |
| Ток холостого хода, % | зависит от мощности | указывается в паспорте |
| Напряжение короткого замыкания, % | зависит от мощности | указывается в паспорте |
Габаритные и установочные размеры
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Длина × Ширина × Высота, мм | зависят от мощности | указываются в паспорте |
| Полная масса, кг | зависит от мощности | указывается в паспорте |
| Масса масла, кг | зависит от мощности | указывается в паспорте |
| Установочные размеры, мм | зависят от мощности | указываются в паспорте |
Установочные размеры уточняются в паспорте на конкретное изделие. Завод изготавливает трансформаторы с РПН в радиаторных и гофрированных баках. По желанию заказчика возможна комплектация с дополнительными защитными устройствами и нестандартными схемами соединения.
Преимущества трансформаторов с РПН
- регулирование напряжения без отключения трансформатора от сети;
- стабилизация напряжения в широком диапазоне нагрузок;
- повышение качества электроэнергии для ответственных потребителей;
- возможность работы в сетях с высокими требованиями к стабильности параметров;
- наличие расширительного бака для компенсации объёма масла.
Частые вопросы о трансформаторах ТМН
Обратите внимание: завод изготавливает трансформаторы с РПН в радиаторных и гофрированных баках. По желанию заказчика возможна комплектация с дополнительными защитными устройствами и нестандартными схемами соединения.
