Особенности эксплуатации трансформаторов напряжения, технические и каталожные данные

Трансформаторы напряжения и тока (ТН и ТТ) – незаменимые приборы в электронике. Они могут усиливать сигнал, ослаблять его; их можно использовать в качестве различных датчиков; трансформатор (ТР) – стандартная гальваническая развязка. Чтобы устройство выполняло любую из этих функций, его нужно правильно эксплуатировать. Далее будет рассказано об эксплуатации трансформаторов напряжения всех типов, приведены их технические характеристики и особенности.

Общие технические сведения про трансформаторы напряжения

Трансформатор – устройство, состоящее из двух обмоток, между которыми передается энергия в виде магнитного потока, а также из сердечника, замыкающего на себе магнитные линии.

На сердечник воздействует переменное магнитное поле, которое создает внутри него вихревые токи. Вихревые токи создают потери в мощности. Если не было бы сердечника, то и токов бы не было, но именно сердечник позволяет делать мощные трансформаторы относительно компактных размеров.

Сердечник делают из материала с высокой магнитной проницаемостью и набирают из тонких листов, отделенных друг от друга слоем изоляции, для уменьшения влияния вихревых токов.

Технические характеристики трансформаторов напряжения

Показатели, которыми характеризуются любой ТР, это:

• напряжение в обеих обмотках;
• ток в обеих обмотках;
• коэффициент трансформации.

Каждый провод может пропускать через себя сигнал с ограниченными параметрами U и I, поэтому данные величины тоже указывают в параметрах. Коэффициент трансформации показывает, как меняется величина сигнала при переходе из первичной обмотки во вторичную.

Хотя в технической документации указываются такие данные, как:

1. Мощность.
2. Потери мощности в различных режимах работы.
3. Заявленные уровни напряжения.
4. Габариты, вес.
5. Схема соединения обмоток.
6. Группа соединения проводов.

По соотношению полной мощности и потерь можно судить о качестве устройства.

Подробно с расшифровкой схемам и групп соединения обмоток можно ознакомиться здесь.

Далее используемые обозначения:

• P – потери.
• S – полная мощность.

Силовые с естественным охлаждением

Модель	S	Номинальное U	Частота	Габариты	Полный вес	Pхх	Pкз	I ХХ	Схема и группа соединения обмоток
ТМ-250/10(6)-У1	250 кВ*А	ВН: 10 кВ НН: 0,4 кВ	50 Гц	Д, м: 1,18 Ш, м: 1,05 В, м: 1,47	970 кг	560 Вт	4100 Вт	1,7%	У/Ун-0 Д/Ун-11

Силовые трехфазные сухие защищенные общего назначения

Модель	S	Заявленное U	Частота	Габариты	Полный вес	Pкз	Потери суммарные	U КЗ	Схема и группа соединения обмоток
ТСЗ-160/6-10	160 кВ*А	ВН: 10,5 кВ НН: 0,23 кВ	50 Гц	Д, м: 0,7 Ш, м: 1,15 В, м: 0,435	910 кг	800 Вт	2150 Вт	3,5%	Ун/Ун-0 Д/Ун-11 Ун/Д-11

Сухие трансформаторы для электрических распределительных сетей

Модель	S	Заявленное U	Частота	Полный вес	Pхх	Потери при нагрузке	I ХХ	Схема и группа соединения обмоток
ТР, предназначенные для электросетей с литой изоляцией типа «Trihal»	160 кВ*А	ВН: 6 кВ НН: 0,23 кВ	50 Гц	960 кг	610 Вт	2300-2700 Вт	2,3%	∆/У0–11 ∆/У0–5

Силовые трехфазные с негорючим жидким наполнителем серии ТНЭЗ

Модель	S	Заявленное U	Частота	Габариты	Полный вес	U КЗ	Pкз	I ХХ	Схема и группа соединения обмоток
ТНЭЗ-160/10	160 кВ*А	ВН: 10,5 кВ НН: 6 кВ	50 Гц (60 Гц)	Д, м: 1,55 Ш, м: 0,87 В, м: 1,5	1200 кг	4,1%	2280 Вт	0,9%	Д/Ун-5 Д/Ун-11

Старые типы

Модель	S	I в первичной обмотке	I во вторичной обмотке	Заявленное U	Габариты
ТВЛМ-10	10 В*А	5-1500 А	5 А	10 кВ	Д, м: 0,262 Ш, м: 0,161 В, м: 0,27

Серии ТСЛ и ТСЗЛ

Модель	S	Номинальное U	Частота	Габариты	Полный вес	Pхх	Pкз	U КЗ	Схема и группа соединения обмоток
ТСЛ-1000	1000 кВ*А	ВН: 10 кВ Низкое: 0,4 кВ	50 Гц	Д, м: 0,97 Ш, м: 1,6 В, м: 1,725	2500 кг	2000Вт	8900 Вт	6%	Д/Ун-11 У/Ун-0
ТСЛЗ — 250	1000 кВ*А	ВН: 6-10 кВ НН: 0,4 кВ	50 Гц	Д, м: 1,555 Ш, м: 0,86 В, м: 1,72	1450 кг	1000 Вт	2750 Вт	4%	Д/Ун-11 У/Ун-0

Трехфазные сухие

Модель	S	Номинальное U	Частота	Pхх	Pкз	I ХХ	Схема и группа соединения обмоток
ТСЛ (ТСГЛ) -315	315 кВ*А	ВН: 10 кВ НН: 6 кВ	50 Гц	880 Вт	3470 Вт	1,4%	Д/Ун-11 У/Ун-0

Трехфазные масляные

Напряжение до 35 кВ

Модель	S	Заявленное U	Частота	Габариты	Полный вес	U КЗ	Схема и группа соединения обмоток
ТР типа ТМ(Г) (35 кВ)	1000 кВ*А	ВН: 6-10 кВ НН: 0,23-0,69 кВ	50 Гц	Д, м: 2,12 Ш, м: 1,25 В, м: 2,22	4060 кг	6,5%	Ун/Ун-0

Модернизированные с масляным диэлектриком

Модель	S	Номинальное U	Частота	I ХХ	Pхх	Pкз	U КЗ	Схема и группа соединения обмоток
ТМ-400/10	400 кВ*А	ВН: 6-10 кВ НН: 0,4-0,69 кВ	50 Гц	1,5%	900 Вт	5500 Вт	6,5%	Ун/Δ – 11

Для комплектных трансформаторных подстанций

Модель	S	Заявленное U	Частота	I ХХ	Pхх	Pкз	U КЗ	Схема и группа соединения обмоток
КТПТ — 63-400	63-400 кВ*А	ВН: 6-10 кВ НН: 0,4-0,69 кВ	50 Гц	1,5%	900 Вт	5500 Вт	6,5%	Ун/Δ – 11

Напряжение до 220 кВ

Модель	S	Номинальное U	Схема и группа соединения обмоток
ТРДН-80000/220	80 кВ*А	ВН: 220 кВ НН: 10,5 кВ	Yн/D-D-11-11

Подобные ТР применяют на электростанциях. Их могут использовать в качестве понижающих устройств. Например, снижать напряжение до 36 кВ и передавать его дальше по линии.

Двухобмоточные трехфазные мощностью 25 — 25000 кВА, напряжением 6 — 10 кВ

Без регулирования напряжения

Модель	S	Заявленное U	Габариты	Полный вес	I ХХ	Pхх	Pкз
ТМ-25/10 У1	25 МВ*А	ВН: 6; 10 кВ НН: 0,4 кВ	Д, м: 1,12 Ш, м: 0,46 В, м: 1,12	350 кг	3,2%	130 Вт	600 Вт

Регулирование под нагрузкой

Модель	S	Номинальное U	Габариты	Полный вес	I ХХ	Pхх	Pкз
ТРДНС-25000/10-73У1	25 МВ*А	ВН: 10,5 кВ НН: 6,3 кВ	Д, м: 6,22 Ш, м: 4,3 В, м: 5,34	55000 кг	0,5%	25 кВт	115 кВт

С переключением без возбуждения

Модель	S	Заявленное U	Габариты	Полный вес	I ХХ	Pхх	Pкз
ТМЗ-400/10 У1	0,63 МВ*А	ВН: 6; 10 кВ НН: 0,4 кВ	Д, м: 1,93 Ш, м: 1,1 В, м: 1,83	2900 кг	3,2%	1680 Вт	7600 Вт

С негорючим заполнением

Модель	S	Номинальное U	Габариты	Полный вес	I ХХ	Pхх	Pкз
ТНЗ-630/10 У1	0,63 МВ*А	ВН: 6; 10 кВ НН: 0,4 кВ	Д, м: 1,9 Ш, м: 1,1 В, м: 1,8	3400 кг	3,2%	1680 Вт	7600 Вт

Мощность до 63000 кВА, напряжение 35 кВ

Без регулирования напряжения

Модель	S	Заявленное U	Габариты	Полный вес	I ХХ	Pхх	Pкз
ТМ-100/35У1	0,1 МВ*А	ВН: 35 кВ НН: 0,4 кВ	Д, м: 1,33 Ш, м: 0,9 В, м: 2,2	1300 кг	2,6%	460 Вт	1970 Вт

С переключением без возбуждения

Модель	S	Номинальное U	Габариты	Полный вес	I ХХ	Pхх	Pкз
ТД-10000/35 У1	10 МВ*А	ВН: 38,5 кВ НН: 6,3; 10,5 кВ	Д, м: 2,99 Ш, м: 3,76 В, м: 4,29	21800 кг	0,8%	14500 Вт	65000 Вт

Регулирование напряжения под нагрузкой

Модель	S	Заявленное U	Габариты	Полный вес	I ХХ	Pхх	Pкз
ТМН-1000/35 У1	1 МВ*А	ВН: 20; 35 кВ НН: 0,4; 10,5 кВ	Д, м: 3,5 Ш, м: 2,45 В, м: 3,56	8100 кг	1,5%	2750 Вт	12200 Вт

Двухобмоточные трехфазные мощностью до 125 000 кВА, напряжение 110 кВ

Модель	Номинальное U	Полный вес	Pхх	Pкз	Схема и группа соединения обмоток
ТДТНШ-40000/110-У1	ВН: 115 кВ НН: 11 кВ	85550 кг	35000 Вт	200000 Вт	Yн/D-D-11-11

Масляные герметичные серии ТМГ

Модель	S	Заявленное U	Габариты	Полный вес	U КЗ	Pхх	Pкз	Схема и группа соединения обмоток
ТМГ-25-10(6)/0,4	25 МВ*А	ВН: 6; 10 кВ НН: 0,4 кВ	Д, м: 0,79 Ш, м: 0,44 В, м: 0,88	260 кг	4,5%	115 Вт	600 Вт	У/Ун-0; У/Zн-11

Трехобмоточные трехфазные с регулированием под нагрузкой

Модель	S	Номинальное U	Габариты	Полный вес	U КЗ	Pхх	Pкз	Схема и группа соединения обмоток
ТДТН-25000/110 У1	25 МВ*А	ВН: 115 кВ НН: 6,3-11 кВ	Д, м: 4,6 Ш, м: 6,05 В, м: 5,1	55500 кг	ВН-СН: 10,5% ВН-НН: 17,5% СН-НН:6,5%	25000 Вт	140000 Вт	Ун/Д/Д-11-11 Ун/Ун/Д-0-11

Описание, особенности и каталожные данные сухих трансформаторов

ТР относится к классу сухих, если его обмотки не погружаются в масло, а их охлаждение производится за счет воздуха.

Это самые простые и безопасные трансформаторы. В них не нужно регулярно менять масло (самая частая статья расходов при эксплуатации ТР).

Преимущества сухих ТР:

• безопасность эксплуатации (нет риска утечки масляной жидкости);
• простота монтажа и ремонта;
• простота эксплуатации;
• небольшой риск перегрузок (и только на короткий срок).

Стоит заметить, что сухие ТР экологически безопасные, так как в них не используются продукты нефтепереработки.

Это позволяет использовать их в общественных местах. Хотя и на промышленных предприятиях им нашли применение. Они могут быть как понижающими, так и повышающими.

Правда, масляное охлаждение намного эффективнее воздушного в плане скорости, поэтому сухие трансформаторы больше по размерам, чем их масляные аналоги из-за наличия больших воздушных зазоров между обмотками.

Низковольтные устройства охлаждаются естественным образом, в то время как в высоковольтных ТР с мощностью до 10 кВ*А применяется принудительное охлаждение.

С открытыми обмотками (ООО «Электрофизика»)

Трансформаторы производства данной компании превосходят аналоги других фирм по таким параметрам, как:

• уровни перегрузки;
• уровни изоляции;
• климатические условия использования;
• экологичность.

В модельном ряду компании есть ТР:

• С заявленной мощностью до 10 кВ*А.
• С классом U 0,66 кВ.
• С U на обмотке ВН 10, ВН6 (обмотка выполнена из меди или алюминия).

Серии ТС, ТСЗ, ТСКС (ООО энергетическая компания «Энко»)

«Энко» производит сухие трансформаторы следующих моделей:

• ТС, ТСЗ – 4,0-10,0/380-У2.
• ТСКС – 25/10(6)-У3.
• ТСКС-40/145/10(6)-У3.

«Энко» специализируется на производстве сухих ТР разного вольтажа. Также предприятие занимается обслуживанием приборов, которые оно выпускает.

С литой изоляцией («НТТ-ЭЛЕКТРО»)

«НТТ-ЭЛЕКТРО» производит ТР с литой изоляцией. Мощность изделий варьируется от 25 до 16000 кВ*А, а U – от 0,1 до 35 кВ.

Устройства компании широко применяются в промышленности и используются при модернизации старого оборудования на распределительных подстанциях.

СTR с литой изоляцией (производитель — итальянская компания «IMEFY SPA», поставщик — ООО «Росполь-Электро»)

CTR-трансформаторы экологически безопасные и обладают высокой пожаробезопасностью. Они имеют повышенную стойкость к работе при продолжительных перегрузках. При этом они мало шумят и имеют пониженный уровень излучения от электромагнитных волн.

Модель	S	Номинальное U	Частота	U КЗ	Класс нагревостойкости
СTR с литой изоляцией	0,16-20 МВ*А	0,1-35 кВ	50-60 Гц	4-10%	F/F H/H

Серии ТС, ТСЗ, ТСЗП («РосЭнергоТранс»)

Трансформаторы, которые выпускает «РосЭнергоТранс», могут иметь три исполнения:

1. Левое.
2. Правое.
3. Вверх.

Исполнения отличаются расположением обмотки высокого напряжения. При первом исполнении обмотка располагается слева, если смотреть с лицевой стороны. При втором, соответственно, справа. При третьем обмотка выводится на крышу устройства.

Описание, особенности и каталожные данные масляных трансформаторов нового поколения

ТМГ

ТМГ-устройства обладают высокой надежностью и защищены от перегрева. Их срок службы составляет минимум 25 лет. Наиболее популярные модели, используемые в распределительной сети – устройства ТГМ с классами напряжения 10(6) кВ, 20 кВ.

ТМГСУ

Такие ТМГ-трансформаторы имеют в своей конструкции симметрирующее устройство, которое снижает перепады напряжения в сетях с нелинейной нагрузкой.

Это конструктивное дополнение позволяет сделать трансформатор намного тише, что позволяет использовать устройства ТМГСУ в жилом секторе.

ТМГМШ

ТР этого вида не только обладают малым уровнем шума, но и имеют небольшие потери на холостом ходу. Их используют в сетях энергетических систем и потребителей электрической в наружном или во внутреннем исполнении.

Описание, особенности и основные каталожные данные измерительных трансформаторов тока

Измерительные ТТ отличаются от обычных устройств тем, что измеряемая цепь включается не во вторичную, а в первичную обмотку. Величина тока во вторичной обмотке пропорциональна величине в первичной.

Особенности эксплуатации трансформаторов напряжения и тока

1. У ТТ отсутствует саморегулирование.
2. Режим холостого хода в ТТ устройствах не допустим (возникнет «пожар железа»).
3. В ТН всегда следует заземлять вывод обмотки высокого напряжения.
4. В ТН может возникать феррорезонанс. Для его нейтрализации применяется ряд мер, в числе которых заземление через резисторы и включение дополнительных резисторов в цепь.