Комбинированный трансформатор серии YBM (ZGS11) — техническое описание

Основные технические параметры

• Номинальное напряжение: Высоковольтная сторона — 10 кВ (максимальное рабочее напряжение 11,5 кВ), низковольтная сторона — 0,4 кВ. Также доступны модификации для напряжений 20 кВ и 35 кВ для специфических проектов.

• Номинальная мощность: Диапазон от 50 кВт до 800 кВт для стандартных моделей; для новых энергетических проектов доступны модификации с мощностью до 5000 кВт.

• Номинальная частота: 50 Гц (стандарт для большинства энергетических систем)

• Способ охлаждения: Масляное самохлаждение (ONAN), обеспечивающее эффективное отвод тепла при длительной работе под номинальной нагрузкой.

• Класс изоляции: Ф (нагрев допускается до 150 °C), что гарантирует стабильную работу в суровых климатических условиях.

• Напряжение пробоев перепада: 35 кВ (промышленное перепадающее напряжение в течение 1 минуты), 75 кВ (ударное напряжение от молнии).

• Уровень шума: Не более 50 дБ, что делает его подходящим для установки в жилых районах.

• Класс защиты: IP43 для стандартных моделей; для агрессивных сред (прибрежные зоны, пустынные районы) доступны модификации с классом защиты IP54 и выше.

• Условия эксплуатации: Высота над уровнем моря не более 1500 м; температура окружающей среды от -40 °C до +50 °C; скорость ветра не более 35 м/с; относительная влажность воздуха не более 90% при 25 °C.

Особенности конструкции и преимущества

1. Полностью герметичная и полностью изолированная конструкция: Отсутствие масляного бака для расширения масла, все узлы изолированы от окружающей среды. Это исключает утечку трансформаторного масла, предотвращает попадание влаги и загрязнений в внутреннюю часть устройства, значительно продлевая срок службы.

2. Компактность и малый размер: Объем трансформатора серии YBM составляет примерно 1/3 от размера аналогичных европейских моделей. Это упрощает транспортировку и установку, а также уменьшает занимаемую площадь на месте установки.

3. Гибкая схема подключения: Может использоваться как в терминальной, так и в кольцевой схемах электроснабжения. Разъемы типа "локтевой" кабеля позволяют производить разъем и подключение под нагрузкой (до 200 А) до 15 раз, что обеспечивает удобство эксплуатации и ремонтных работ.

4. Система двойной защиты: Использование двух предохранительных плавок (задняя защита и вставная защита) обеспечивает полную защиту трансформатора от перегрузок и коротких замыканий, снижая затраты на эксплуатацию.

5. Низкие потери энергии: Использование ориентированного электротехнического стали для сердечника и высококачественных материалов для обмоток снижает магнитные и вихревые потери, повышает общую эффективность трансформатора.

6. Высокая коррозионная устойчивость: Корпус изготовлен из холоднокатаной стали с электрофоретическим напылением и порошковым окрашиванием. Этот обработка обеспечивает устойчивость к атмосферным воздействиям, соленому туману, песку и другим агрессивным факторам.

7. Удобство обслуживания: Сердечник и обмотки расположены снаружи корпуса, что обеспечивает хорошее теплоотвод и удобство при диагностике и ремонте. Все управляемые узлы имеют удобный доступ для оператора.

Области применения и сценарии эксплуатации

• Городские распределительные сети: Используется при реконструкции и строительстве городских электросетей, обеспечивая электроснабжение жилых районов, общественных зданий (школы, больницы, магазины) и торговых центров.

• Сельские распределительные сети: Подходит для электроснабжения сельских населенных пунктов, сельскохозяйственных предприятий и инфраструктурных объектов в условиях переменчивых климатических условий.

• Новые энергетические проекты: Эффективно применяется в солнечных и ветряных электростанциях (наземных и морских), обеспечивая преобразование и распределение электроэнергии, полученной от возобновляемых источников.

• Промышленные объекты: Используется на заводах, промышленных зонах, портальных терминалах и других промышленных объектах, где требуется надежная и стабильная подача электроэнергии.

• Спецобъекты: Подходит для установки в прибрежных зонах (с учетом защиты от соленого тумана), пустынных районах (защита от песка) и других агрессивных средах благодаря соответствующим модификациям корпуса.

Материалы и конструктивные элементы

• Сердечник: Изготовлен из ориентированной электротехнической стали толщиной 0,23–0,28 мм с фосфорно-стеклянным изоляционным покрытием. Это обеспечивает низкие магнитные потери и высокую магнитную проницаемость, повышающую эффективность трансформатора.

• Обмотки: Используются медные провода высокой чистоты (не менее 99,5%) с полиэфирным изоляционным покрытием. Медь обеспечивает высокую электропроводность и низкие тепловые потери. Для снижения стоимости в некоторых моделях могут использоваться алюминиевые провода с увеличенным сечением (на 20–30% больше, чем медные) для компенсации разницы в электропроводности.

• Изоляционные материалы: Используются высококачественные изоляционные бумаги, полимерные материалы и трансформаторное масло класса Ф. Изоляционные материалы обеспечивают стабильную работу при высоких температурах и напряжениях, а также имеют высокую устойчивость к старению.

• Корпус: Изготовлен из холоднокатаной стали толщиной 2–8 мм (в зависимости от модели). Поверхность корпуса подвергается электрофоретическому напылению и порошковому окрашиванию, что обеспечивает высокую коррозионную устойчивость. Для модификаций IP54 и выше используется герметичное уплотнение всех швов и разъемов.

• Система охлаждения: Радиаторы из алюминия с высокой теплопроводностью, обеспечивающие эффективный отвод тепла при работе трансформатора под номинальной нагрузкой.

Технология производства

1. Производство сердечника: Электротехническая сталь разрезается на листы заданного размера, которые затем складываются и закрепляются. Поверхность листов обрабатывается специальным изоляционным покрытием для снижения вихревых потерь. Сердечник подвергается отжигу при температуре 800 °C для устранения напряжений и улучшения магнитных свойств.

2. Изготовление обмоток: Медные или алюминиевые провода намотаются на сердечник по точно выверенным схемам. После намотки обмотки пропитываются изоляционным лакиром для повышения механической прочности и изоляционных свойств.

3. Сборка трансформаторного тела: Сердечник с обмотками устанавливается в корпус, проводятся соединения высоковольтных и низковольтных выводов. Монтируются защитные элементы (предохранительные плавки, автоматические выключатели) и вспомогательное оборудование (термометры, системы контроля влажности).

4. Герметизация и тестирование: Корпус герметизируется, после чего трансформатор заполняется трансформаторным маслом. Затем проводятся комплексные испытания: измерение изоляционного сопротивления, испытание на промышленное перепадающее напряжение, проверка на утечки, измерение шумового уровня и тепловых потерь.

5. Финишная обработка: Корпус подвергается электрофоретическому напылению и порошковому окрашиванию. Устанавливаются маркировка, паспорт и вспомогательные элементы (подвески для подъема, крепления для транспортировки).

Установка, транспортировка и эксплуатация

Транспортировка

Установка

1. Подготовка места установки: подготовка фундамента, прокладка кабельных траншеек, монтаж системы заземления (сопротивление заземления должно быть не более 4 Ом).

2. Подъем и размещение: Трансформатор поднимается с помощью кранов за специальные подвески. При подъеме угол между стальной веревкой и горизонтом не должен превышать 60 ° для предотвращения повреждения корпуса.

3. Подключение: Подключение высоковольтных и низковольтных кабелей к соответствующим разъемам. Кабели должны быть прокладываемыми с изогнутым радиусом, не менее 10 раз большим диаметром кабеля. Экран кабеля и броня должны быть заземлены.

4. Проверка перед вводом в эксплуатацию: Проверка紧固ности соединений, измерение изоляционного сопротивления, проверка работоспособности защитных и вспомогательных устройств. При необходимости проводится дополнительная сушка внутренних элементов при высокой влажности окружающей среды.

Эксплуатация и обслуживание

• Регулярный осмотр внешнего вида: проверка целостности корпуса, отсутствие утечек, состояние окрашивания.

• Периодическое измерение температуры корпуса и изоляционного сопротивления (рекомендуется раз в год).

• Контроль состояния трансформаторного масла: анализ химического состава и диэлектрических свойств раз в 2–3 года.

• При обнаружении повреждений, утечек или неисправностей трансформатор должен быть выключен из эксплуатации, и следует обратиться к специалистам производителя.

Заключение