книги / Тяговые подстанции городского электрического транспорта

тают в режиме недовозбуждения. При увеличении нагрузки с преобладанием индуктивности компенсатор переходит в режим работы с перевозбуждением.

Синхронные компенсаторы устанавливаются на районных подстанциях и на специальных промежуточных подстанциях. Работа синхронных компенсаторов происходит автоматически и, таким образом, поддерживаются заданный угол ср сдвига и на­ пряжение.

Номинальной мощностью синхронного компенсатора считает­ ся его длительная реактивная мощность при опережающем токе.

По устройству синхронные компенсаторы принципиально схожи с синхронными генераторами. Их мощность бывает от 1000 до 100 тыс. квар, охлаждение— как воздушное, так и водо­ родное, система возбуждения аналогична синхронным генерато­ рам. Но поскольку синхронные компенсаторы не выполняют

няются тихоходными (100—600 об/мин) с горизонтальным ва­ лом и явнополюсным ротором.

На теплоэлектрических станциях роль синхронных компенса­ торов может выполнять турбогенератор с отсоединенной от его вала турбиной.

На гидроэлектростанциях свободные от активных нагрузок гидрогенераторы могут быть использованы в качестве синхрон­ ных компенсаторов, при этом перевод машины в новый режим производится без ее остановки, необходимо лишь прекратить по­ ток воды в камеру, гидротурбины.

§ 11. Общие, сведения о силовых трансформаторах

Трансформаторы классифицируются по нескольким призна­ кам:

по числу фаз — одно- и трехфазные; по числу обмоток на каждом сердечнике —двух- и трехобмо­

точные; по способу охлаждения — масляные (М), воздушные (сухие)

(С) и газовые (элегазовые).

Масляные силовые трансформаторы имеют наибольшее рас­ пространение и могут, в свою очередь, быть подразделены на трансформаторы с естественным масляным охлаждением (М); масляные с воздушным дутьем (Д) ; с принудительной циркуля­ цией масла через водяной охладитель (Ц); с принудительной циркуляцией масла через охладители, обдуваемые вентилято­ ром (ДЦ).

Трансформаторное масло служит как для охлаждения обмо­ ток и стали, так и для изоляции. В трансформаторах с естествен­ ным охлаждением масло в баке нагревается и поднимается

вверх, а затем опускается по трубам или радиаторам, где нагре­ тое масло охлаждается.

По назначению трансформаторы в электротехнических уста­ новках разделяются на повысительиые и понизительные.

Во вспомогательных устройствах трансформаторы по назна­ чению могут подразделяться еще и по другим признакам, напри­ мер, изоляционные, пик-трансформаторы и т. п.

В повысительных трансформаторах первичная обмотка явля­ ется обмоткой низшего напряжения (НН), а вторичные обмот­ ки— обмотками высшего напряжения (ВН). В трехобмоточном трансформаторе наряду с этим могут быть также и обмотки среднего напряжения (СН).

Обмотки высшего напряжения обозначаются заглавными бук­ вами А, В, С и X, Y, Z, обмотки низшего напряжения — теми же буквами а, Ь, с и х, у, z\ а среднего напряжения — Ат , Вт , Ст

иХт , Утл, Хт.

Вцелях компенсации потери напряжений в линии напряже­ ния первичных и вторичных обмоток трансформаторов несколь­ ко отличаются от принятых средних стандартных напряжений (табл. 11-1).

Первичные и вторичные обмотки трехфазных трансформато­ ров могут быть соединены в звезду и треугольник. В каждом из этих соединений могут быть различные сочетания углов сдвига между векторами напряжений первичной и вторичной обмоток.

Согласно ГОСТ 401— 41 силовые трансформаторы имеют стандартные схемы и группы соединений (рис. 11-1).

Рис. 11-1. Наиболее распространенные схемы и группы соединений обмоток трехфазных трансформатрров

Следует отметить, что в параллельную работу могут быть включены лишь те трансформаторы, которые имеют одинаковое напряжение и одинаковую группу соединений.

Кроме перечисленных данных, для правильного выбора трансформаторов необходимо знать еще следующие основные параметры:

1)напряжение короткого замыкания (ик, %). Это напряже­ ние к. з. характеризует реактивное сопротивление обмоток и оп­ ределяется из опыта короткого замыкания;

2)нагрузочные потери в трансформаторе (Р„, вт). Эти поте­

рн складываются из потерь активной мощности в обмотках трансформатора, работающего в номинальном режиме;

3) потери холостого хода (Ях.х , вт), состоящие из потерь

встальном сердечнике, на гистерезис и вихревые токи;

4)ток холостого хода трансформатора, приводимый в про­ центах от номинального тока (tx.x » %).

§ 12. Конструкции силовых трансформаторов

Магнитопровод трансформатора собирается из листовой

дельной индукцией 14500—15 000 гс при потерях 2,8н-3,0 вт/кг. Для ответственных установок и мощных трансформаторов в последнее время применяется текстурованная холодноката­

ная сталь (Э320, ЭЗЗО, ЭЗЗОА) с индукцией 16 500—17 000 гс и потерями 0,5—1,1 вт/кг.

Обмотки трансформаторов выполняются в виде концентри­ ческих цилиндров. Ближе к сердечнику насаживается цилиндр с обмоткой низшего напряжения, а на него цилиндр с обмоткой высшего напряжения. В некоторых трансформаторах специаль­ ного назначения, например для питания преобразователей, об­ мотки низшего напряжения имеют большое число отводов, поэтому размещаются снаружи.

Механическая прочность обмоток обеспечивается путем про­ питки их глифталевым лаком с последующим запеканием. При установке обмоток на стальной сердечник они расклиниваются гетинаксовыми клиньями, что обеспечивает механическую проч­ ность.

Магнитопровод и катушки составляют выемную часть масля­ ного трансформатора (рис. 12-1). К выемной части крепится на болтах крышка. На крышке масляного трансформатора устанав­ ливаются проходные фарфоровые изоляторы, переключатель ответвления обмоток, трубопровод, идущий к газовому реле

Нормы на трансформаторное масло

§13. Режим работы трансформаторов

Вработающем трансформаторе происходят активные потери мощности в обмотках и стали, которые приводят к нагреву всех его частей. Под влиянием нагрева изоляция трансформатора стареет и с течением времени теряет присущие ей изолирующие

имеханические свойства.

Вмасляных трансформаторах применяется изоляция клас­ са Л с предельной температурой нагрева +105° С. Но поскольку непосредственный контроль температуры обмоток трансформа-

тора затруднен, а перепад температуры между обмоткой и транс­ форматорным маслом составляет 10° С, то предельно допустимой температурой трансформаторного масла в эксплуатации прини­ мают +95° С.

Температура масла в значительной степени определяет срок службы трансформатора. Исследования показали, что непрерыв­ ная работа трансформатора при температуре масла +95° С огра­ ничивает срок эксплуатации продолжительностью в 20 лет, при

торов могут быть допущены пере­ грузки. Эти перегрузки подразделяются на нормальные и ава­

стоянной, то нагрузка трансформатора номинальной мощностью в часы максимума приводит к значительному недоиспользова­ нию установленной мощности.

Для лучшего использования установленной мощности-транс­ форматора следует в часы максимума нагружать трансформа­ тор несколько более номинального значения. Допустимый мак­ симум нагрузки при этом определяется по диаграмме нагрузоч­ ной способности (рис. 13-1).

По диаграмме определяют сначала коэффициент заполнения суточного графика