Трехобмоточных трансформаторов

оказывается установка на ПГВ или ГПП трехобмоточ-ных трансформаторов с обмоткой среднего напряжения 10 кВ и низшего напряжения 6 кВ при мощности каждой из этих обмоток, равной 100% мощности трансформатора. В настоящее время такие трансформаторы выпускаются мощностью 25 000,40 000,63 000 и 80 000 кВ • А при напряжении 110 кВ. Построение схемы распределительной сети при трехобмоточных трансформаторах с обмотками 10 и 6 кВ упрощается, так как все электродвигатели подключаются к обмоткам 6 кВ, а трансформаторы цеховых потребителей электроэнергии независимо от их назначения — к обмоткам 10 кВ.

ноети можно использовать ток нулевой последовательности, проходящий через глухозаземленную нейтраль двух-обмоточного трансформатора подстанции (например, при ?/ном=НО кВ), учитывая, что f/0 = —I_oZOT ( 3.25). При автотрансформаторах и трехобмоточных трансформаторах с группой соединений У0/Уо/Д-12-11, связывающих сети с глухозаземленными нейтралями, использование тока /о по схеме, аналогичной схеме на 3.25, недопустимо [16]. Последнее было отмечено в 50-е годы в ТЭП (Б. И. Розенбергом). Полные напряжения фаз могут подаваться со стороны низшего напряжения автотрансформаторов и трансформаторов не только при отсутствии ТV на других сторонах, но иногда в целях обеспечения надежного питания и по некоторым другим причинам.

Перегрузки обычно бывают симметричными. Несимметричные перегрузки трансформаторы (автотрансформаторы) воспринимают совершенно по-другому, чем генераторы, — они не представляют для них такой опасности. Поэтому защиты от перегрузок выполняются органом тока, включаемым на ток одной фазы, и работают обычно на сигнал с выдержкой времени, большей максимальных выдержек времени защит от КЗ. На трехобмоточных трансформаторах, имеющих разные номинальные мощности обмоток, двух- или трехстороннее питание в общем случае защиты включается со всех трех сторон. На понижающих автотрансформаторах с питанием только со стороны высшего напряжения защита должна устанавливаться ( 13.21, а) со стороны низшего напряжения, обмотка которой имеет всегда меньшую мощность (не превосходящую 1 — i/HOM,c/^HOM,B ПрОХОДНОЙ МОЩНОСТИ), И ВЫС-

0; Y/Y —6) и «звезда—треугольник» (Y/Л— 1; Y/A — 11; Y/A —7; Y/A — 5). Цифра справа — число угловых смещений по 30° между векторами линейных ЭДС. В трехфазных трехобмоточных трансформаторах наиболее часто применяют соединение «звезда — звезда — ноль — треугольник» (Y/Y — О/А— 11).

7. Нагрузка на шинах напряжением 110—330 кВ при наличии на подстанции двухобмоточных трансформаторов 110—330/10 кВ находится по нагрузке на шинах ЦП напряжением 10 кВ. При трехобмоточных трансформаторах должна учитываться дополнительная нагрузка третьей обмотки.

Обмотка низкого напряжения в автотрансформаторах, соединенная с двумя другими обмотками магнитно (как у обычных трансформаторов), имеет значительно меньшую мощность (50% и ниже), чем обмотки высшего и среднего напряжений, соединенные между собой электрически и имеющие мощность по 100%. Обмотка низкого напряжения соединена в треугольник для компенсации токов третьих гармоник, и нередко мощность с нее совсем не снимается. При этом активное сопротивление этой обмотки (если она питает потребителя) может быть определено в зависимости от ее мощности так же, как активные сопротивления в трехобмоточных трансформаторах. Необходимо при этом учитывать, что активные сопротивления лучей трехобмоточных трансформаторов (автотрансформаторов) обратно пропорциональны мощностям их обмоток.

Обмотки в мощных трехобмоточных трансформаторах обычно размещаются на стержне (см. IV. 45). Условия для прохождения потоков рассеяния обмоток весьма неодинаковы, вследствие чего точное их определение является сложным. Поэтому при анализе трехобмоточного трансформатора удобно применять уравнения, в которых используются полные индуктивности обмоток без выделения из них индуктивностей рассеяния. Аналогично системе уравнений (IV. 30) можно написать следующую систему уравнений для трехобмо-1 очного трансформатора в комплексном виде:

Для того чтобы поток в трансформаторе был синусоидальным, необходимо создать контур, в котором будут замыкаться токи 3-й гармоники. В трехфазных двух- и трехобмоточных трансформаторах 3-я гармоника может замыкаться в одной из обмоток, соединенной в треугольник. В современных трансформаторах и автотрансформаторах классов напряжений 110, 150, 220, 330 и 500 кВ одна из обмоток обязательно соединяется в треугольник. Соединение в треугольник одной из обмоток применяется в трансформаторах класса напряжения 35 кВ при мощности 4000 кВ-А и выше.

В трехобмоточных трансформаторах обмотка СН обычно располагается между обмотками НН и ВН ( 2-10,а). Для некоторых типов трансформаторов предусмотрена также возможность размещения обмотки СН непосредственно на стержне со следующим расположением обмоток, считая изнутри наружу: СН—НН—ВН. Как правило, все три обмотки трехобмоточного трансформатора рассчитываются на одинаковую номинальную мощность. При различии номинальных мощностей трех обмоток номинальной мощностью трехобмоточного трансформатора считается большая из них.

С ростом номинальной мощности трансформатора возрастают поток и напряженность магнитного поля рассеяния. Это особенно сказывается в трехобмоточных трансформаторах, где поток рассеяния при работе на двух крайних обмотках может достигать 18—25% основного потока, и в автотрансформаторах, где он достигает 30—40%. Вместе с ростом мощности возрастают и потери от гистерезиса и вихревых токов в ферромагнитных деталях конструкции трансформатора — стенке бака, яр-мовых балках, прессующих кольцах обмоток и т. д. Эти потери не только понижают к. п. д. трансформатора, но при концентрации потерь в отдельных деталях, также создают опасность нагрева этих деталей до недопустимой температуры. Особое значение проблема этих потерь приобретает при мощностях от 80000 кВ-А и более.

В трехобмоточных трансформаторах рассчитывают три значения потерь короткого замыкания для трех случаев работы трансформатора при нагрузке 100% номинальной мощности как двухобмоточного на обмотках ВН и СН, ВН и НН и СН и НН. За потери короткого замыкания трехобмоточноготрансформатора принимается наибольшее из этих трех значений Рк.

В последние годы вместо трехобмоточных трансформаторов во многих случаях применяются трансформаторы, у которых обмотки ВН и СН имеют автотрансформаторную связь, а трансформаторная связь остается лишь для обмотки НН, изолированной от обмоток ВН и СН,

При наличии на ТЭЦ двух повышенных напряжений (например, 35 и ПО или 110 и 220 кВ) устанавливаются соответственно трехобмоточные трансформаторы или автотрансформаторы при условии, что мощность, отдаваемая на одном из напряжений, составляет более 15% мощности, отдаваемой на другом напряжении, с учетом перспективы развития нагрузок на пятилетний период ( 2.13,а). При меньшей мощности целесообразна установка двухобмоточных трансформаторов ( 2.13,6). В этом случае облегчается выбор электрооборудования и снижаются уровни токов КЗ, так как выбираются трансформаторы меньшей мощности по сравнению с соответствующей мощностью обмоток трехобмоточных трансформаторов связи (минимальная мощность обмоток равна 67% номинальной мощности трансформатора).

В последние годы вместо трехобмоточных трансформаторов во многих случаях применяются трансформаторы, у которых обмотки ВН и СН имеют автотрансформаторную связь, а трансформаторная связь остается лишь для обмотки НН, изолированной от обмоток ВН и СН.

В последние годы вместо трехобмоточных трансформаторов во многих случаях применяются трансформаторы, у которых обмотки ВН и СН имеют автотрансформаторную связь, а трансформаторная связь остается лишь для обмотки НН, изолированной от обмоток ВН и СН.

Электротехническая промышленность СССР выпускает большое количество различных типов трансформаторов. В группе силовых основную часть составляют трансформаторы, предназначенные для работы в магистральных линиях и распределительных сетях. Они изготовляются серийно в виде трехфазных двух- и трехобмоточных трансформаторов, автотрансформаторов, а также однофазных трансформаторов на большие мощности с номинальными напряжениями до 525 кВ.

обычно имеет место при связи между этими сетями посредством трехобмоточных трансформаторов с соединением обмоток Уо/Уо/Д, имеющих глухозаземленные нейтрали ( 1.46,а), или автотрансформаторов ( 1.46,6). При выполнении защиты в общем случае приходится учитывать связь по нулевой последовательности между сетями смежных напряжений. Более подробно этот вопрос рассмотрен в [16].

Перегрузки. Различают перегрузки, определяемые графиком нагрузки, и аварийные, вызванные, например, внезапным отключением параллельно работавшего трансформатора. Во всех этих случаях перегрузка допустима в течение некоторого времени. Так, например, как известно, допускаются аварийные перегрузки, не ограничиваемые коэффициентом заполнения предшествующего графика, следующих значений: 30 % —в течение 3 ч, 60 % —45 мин, 100 % •— Ю мин. Для трехобмоточных трансформаторов перегрузки определяются номинальными мощностями обмоток. Для повышающего автотрансформатора не может без перегрузки общей части обмотки (рассчитанной на типовую мощность, меньшую проходной, по которой рассчитывается остальная часть обмотки высшего напряжения) передаваться мощность со стороны высшего напряжения на сторону среднего, если на последнюю передается со стороны низшего напряжения типовая мощность. Поэтому в общем случае учитывается возможность перегрузок обмотки высшего напряжения, ее общей части и обмотки низшего напряжения.

Такие случаи возникают при осуществлении защит автотрансформаторов, трехобмоточных трансформаторов, а также присоединении их сторон к системе, например через два выключателя.

Наладка дифференциальных защит генераторов, трансформаторов, электродвигателей и шин имеет много общего. Наиболее сложной является наладка дифференциальных защит трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов. В схемах дифференциальных защит трансфер-

где /11СП — ток, потребляемый трансформатором от сети пониженного напряжения, А; ?УИСП — напряжение сети постороннего источника, В; /цОМ — номинальный ток обмотки проверяемого трансформатора со стороны подключения постороннего источника; ?/ПОм — номинальное напряжение обмотки проверяемого трансформатора со стороны подключения постороннего источника, В; ик — напряжение короткого замыкания проверяемого трансформатора, % (для трехобмоточных трансформаторов той пары обмоток, которые участвуют в испытании).

2. Для трехобмоточных трансформаторов заводами даются потери короткого замыкания ДРк.Макс для худшего случая.