Конструкция автотрансформатора

       3.1. Автотрансформатор состоит из следующих составных частей:

· Активной части;

· Бака с арматурой;

· Системы охлаждения и шкафа управления;

· Расширителя с гибкой оболочкой;

· Переключателя РПН;

· Вводов;

· Шкафа соединений;

· Трансформаторного масла;

· Трансформаторов тока встроенных;

· Кареток поворотных;

· Контрольных и силовых кабелей;

· Контрольно-измерительных и защитных приборов.

Рисунок 2. Внешний вид автотрансформатора.

Рисунок 3. Вид автотрансформатора сверху.

 

Рисунок 4. Вид трансформатора сбоку.

Таблица 4.

Поз.	Наименование сборочных единиц и деталей
1	Лестница
2	Клапан отсечной
3	Расширитель
4	Указатель уровня масла в расширителе автотрансформатора
5	. Реле защиты автотрансформатора
6	Ввод нейтрали
7	Ввод ОН
8	Газоотводный трубопровод
9	Ввод ВН
10	Установка трансформаторов тока ВН
11	Реле защиты устройства РПН
12	Верхняя (съемная часть бака)
14	Затвор дисковый DN 150 для слива масла из бака
15	Пробка для слива остатков масла из бака
16	Люк "Макет изоляции (для отбора образцов изоляции)
18	Нижняя часть бака
19	Табличка автотрансформатора
21	Датчик реле температур
22	Воздухоосушитель
23	Привод устройства РПН
24	Указатель температуры обмотки А КМ 35
25	Указатель температуры масла АКМ 34
26	Ввод НИ
27	Установка трансформаторов тока НИ
28	Установка трансформаторов тока СН
29	Шкаф управления системой охлаждения
30	Устройство РПН
31	Шкаф управления тремя РПН
35	Болт для заземления автотрансформатора
36	Кран для отбора пробы масла из бака
37	Затвор поворотный дисковый DN 50 для подсоединения вакуумнасоса
38	Кожух ввода нейтрали
40	Оболочка гибкая для защиты масла от окисления
41	Пробка для слива остатков масла из расширителя автотрансформатора
42	Коробки выводов трансформаторов тока обмотки ОО ф. А

Продолжение таблицы 4.

Поз.	Наименование сборочных единиц и деталей
43	Предохранительный клапан
46	Газоотборное устройство
47	Клапан DN 25 для доливки масла в расширитель
48	Патрубок с дисковым затвором DN25 для подачи азота в бак
49	Клапан DN 25 для доливки масла в расширитель устройств РПН
50	Пробка для слива остатков масла из расширителя устройств РПН
51	Указатель уровня масла в расширителе устройств РПН
52	Расширитель устройств РПН

 

3.2. Активная часть – единая конструкция, включающая в собранном виде остов, обмотки, изоляцию и отводы.

3.2.1. Остов трансформатора – трехстержневой однорамный, состоит из магнитной системы и элементов, обеспечивающих ее стяжку и изолировку, а также служащих для крепления обмоток.

3.2.1.1. Магнитная система, шихтованная из листов холоднокатаной электротехнической стали, состоит из трех вертикальных стержней и двух горизонтальных ярм. Листы электротехнической стали имеют электроизоляционное покрытие.

3.2.1.2. Стяжка ярем осуществляется при помощи ярмовых балок, съемных стальных бандажей и бандажей из стеклоленты. Верхние и нижние ярмовые балки соединяются между собой прессующими пластинами. На верхних балках имеются строповые устройства для подъема активной части. На уровнях верхнего и нижнего ярем по торцам остова находятся опорные площадки для винтов и клиньев, раскрепляющих активную часть в баке трансформатор.

3.2.2. Обмотки расположены на трех стержнях остова концентрически в последовательности от стержня НН-ОО-ПО-РО.

Обмотки НН – винтовые, выполнены из медного транспонированного провода с бумажной изоляцией.

Обмотки НН - винтовые, выполнены из медного транспонированного провода с бумажной изоляцией.

Обмотки ОО, ПО – непрерывного типа (катушечные), выполнены из медного транспонированного провода с бумажной изоляцией.

Обмотки ПО выполнены с вводом в середину.

Прессовка обмоток осуществляется с помощью прессующих колец и клиньев. Изоляция между обмоток, а также от обмоток до заземленных частей выполнена маслобарьерной. В качестве барьеров используются листы из электротехнического картона, которые дистанцируются между собой изолирующими рейками или прокладками.

3.2.3. Главной изоляцией обмоток в трансформаторах является маслобарьерная изоляция. В качестве барьеров используются листы из электротехнического картона.

3.2.4. Отводы низшего, среднего и высшего напряжений, а также отводы регулировочные выполняются жесткими или гибкими проводниками, соединяющими обмотки в электрическую схему, а также с соответствующими вводами и переключающими устройствами.

3.2.5. Раскрепление активной части в баке производится в нижней части бака в продольном направлении винтами, не выступающими наружу через стенку бака, в верхней части бака в продольном и поперечных направлениях клиньями.

3.3. Бак трансформатора состоит из двух частей: верхней (съемной) и нижней (дна). Верхняя и нижняя части бака имеют между собой фланцевое соединение с уплотнением из маслостойкой резины.

3.3.1. Бак рассчитан на избыточное давление 50 кПа и полный вакуум в транспортном и рабочем состоянии.

3.3.2. Бак снабжен запорной арматурой, позволяющей снимать охладители без слива масла из бака, арматурой для заливки и слива масла, для подключения вакуумнасоса и МОУ, для отбора проб газа. 

3.4. Для снижения добавочных потерь в конструкции трансформатора на верхних полках нижних ярмовых балок остова и внутренних стенках бака установлены шунты.

3.5. Система охлаждения автотрансформатора – навесная, принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла, состоит из пяти охлаждающих устройств: четырех рабочих и одной резервной – предназначена для отвода тепловых потерь трансформатора.

3.5.1. Конструкция системы охлаждения обеспечивает тепловой режим работы трансформатора при номинальной нагрузке, разрешенных перегрузках и температуре охлаждающего воздуха в диапазоне температур от минус 60⁰С до плюс 45⁰С. Отдельно от бака установлен шкаф автоматического управления системой охлаждения.

3.5.2. Принцип системы охлаждения состоит в том, что электронасосами осуществляется забор горячего трансформаторного масла из верхней части и нагнетание его в трубный пучок маслоохладителя. В трубках масло охлаждается воздушным потоком, создаваемым осевыми вентиляторами, устанавливаемыми на маслоохладители. Охлажденное масло по маслопроводу подается в нижнюю часть бака.

3.5.3. Охлаждающее устройство, применяемое в системе охлаждения, комплектуется маслоохладителем и двумя осевыми вентиляторами. Сопротивление изоляции обмоток статоров электронасосов должно быть не менее 32 МОм, двигателей – 10 МОм. Замер производится мегаоометром 500 В. Мощность двигателей составляет 3 кВт. Для сигнализации циркуляции масла применяются циркуляционные сигнализаторы смазочного масла серии SCFR-2. Циркуляция сигнализируется оптическим способом при помощи стрелки, которая указывает на квадранте ход (М) или остановку (А) циркуляционного насоса.

3.5.4. Шкаф управления предназначен для автоматического и ручного управления охладителями системы охлаждения. В шкафу управления установлены следующие аппараты:

       - автоматические выключатели QF 1,2,3,4,5,6,7 – для защиты цепей питания, управления и обогрева от коротких замыканий;

       - автоматические выключатели SF 1-15 – для индивидуальной защиты электронасосов и двигателей вентиляторов от повреждений;

       - переключатель SA 10 для выбора источника питания (основной, вспомогательный, автоматический);

       - переключатели SA 1-4 для выбора режима управления охладителями (автоматическое или ручное);

       - кнопки SB1-5 для ручного управления охладителями («Пуск», «Стоп»);

       - лампы HL 1-8 для индикации сигналов системы сигнализации;

       - блоки электронагревателей ЕК1,2 для предотвращения образования и удаления влаги;

       - термостат ВТ 1 (включаются при снижении температуры внутри шкафа менее +10⁰С) и гидростат ВТ 2 (включаются при повышении влажности внутри шкафа более 60%) для управления работой блоков электронагревателей;

       - реле KV1,2 для контроля напряжения питания;

       - реле КА1,2 для контроля токовой нагрузки трансформатора;

       - конечные выключатели SQ1-3 для контроля положения двери шкафа;

       - пускатели КМ1-23 для включения и отключения питания шкафа, электродвигателей системы охлаждения, обогрева и освещения шкафа;

       - кнопки SB1-5 для ручного управления системой охлаждения;

       - реле КТ1,2 для промежуточных операций с функцией времени;

       - реле KL для промежуточных операций;

       - светильник А1,2 (с розеткой на 10 А) для освещения шкафа.

       3.5.5. Питание шкафов управления осуществляется с РУСН-0,4 кВ ГТУ-3. При этом рабочее питание (на QF1) приходит с яч.№2/2а секции 31НА, а резервное (на QF2) – c яч. № 3/3а секции 31НБ. Автоматическое включение резервного питания происходит при снижении рабочего питания до 0,8 Uном. АВР выполнен на магнитных пускателях в шкафу ШАОТ.

 3.5.6. Система охлаждения состоит из одного резервного (№1) и четырех рабочих (№2,3,4,5) охладителей.

Автоматическое управление охладителями осуществляется при установке рукоятки переключателей SA1-5 в положение «Автоматическое». Резервный охладитель включается по выходу из строя рабочего охладителя или по внешнему сигналу. Включение насосов и двигателей вентиляторов рабочих охладителей происходит в соответствии с алгоритмом:

• При постановке АТ на ХХ включаются насосы 1 группы охладителей (охладители №2,5);
• При достижении температуры масла 40⁰С дополнительно включаются вентиляторы 1 группы охладителей (охладители №2,5);
• При достижении температуры обмотки 75⁰С дополнительно включаются насос и вентиляторы 2 группы охладителей (охладитель №3);
• При достижении температуры обмотки 85⁰С дополнительно включаются насос и вентиляторы 3 группы охладителей (охладитель №4);
• При неисправности любого рабочего охладителя включается резервная группа охладителей (охладитель №1).

3.5.7. Ручное управление охладителями осуществляется при установке рукоятки управления переключателей SA1-5 в положение «Ручное». Включение насосов и двигателей вентиляторов осуществляется нажатием у двойных кнопочных выключателей SB1-5 кнопки «Пуск». Отключение насосов и двигателей вентиляторов осуществляется нажатием у двойных выключателей кнопки «Стоп».

3.5.8. Перед подачей напряжения в шкаф для работы шкафа в автоматическом режиме с местным управлением необходимо установить все выключатели в положение «Вкл», переключатели – в положение «Автоматическое» или «местное».

Пуск системы охлаждения АТ при температуре масла в баке ниже минус 10⁰С уставку защитного выключателя электронасоса необходимо перевести из положения «9А» в положение «14А». После прогрева масла до температуры более минус 10⁰С вернуть уставку в положение «9А».

3.5.9. Система сигнализации обеспечивает выдачу следующих сигналов:

- основной и вспомогательный источники питания включены;

- вспомогательный источник питания включен;

- отключена цепь управления;

- отключена вспомогательная цепь;

- рабочий охладитель включен;

- резервный охладитель включен;

- аварийно отключен рабочий охладитель;

- аварийно отключен резервный охладитель;

- нет потока масла в рабочем охладителе;

- нет потока масла в резервном охладителе;

- нагреватель включен;

- отключена цепь сигнализации.

3.6. Расширитель с гибкой оболочкой служит для обеспечения постоянного заполнения бака автотрансформатора и контакторов РПН маслом при температурных колебаниях его объема, а также для защиты масла трансформатора от соприкосновения с окружающим воздухом.

3.6.1. Расширитель снабжен маслоуказателями уровня масла в баке АТ и в контакторе РПН, газовым реле, отсечным клапаном, реле защиты РПН,  воздухоосушителем, арматурой для доливки и слива масла. В качестве маслоуказателей используются указатели уровня масла типа МС1 (расширитель бака АТ) и МС2 (расширитель для контактора РПН).

3.6.2. В трубопроводе, соединяющим расширитель с баком трансформатора, установлены запорная арматура, газовое реле бака трансформатора BF80/10 и отсечной клапан. Для защиты контакторов РПН в маслопроводе к расширителю РПН установлены также газовые реле типа URF 25/10.

 3.7. Для контроля за работой трансформатора и его защиты трансформатор комплектуется контрольной, измерительной и сигнальной аппаратурой и защитными приборами.

3.7.1. В автотрансформаторе применяются встроенные трансформаторы тока типа ТТВ-220 (вводы ВН), ТТВ-110 (вводы СН), ТТВ-35 (вводы НН и на отводе общей обмотки).

3.7.2. Газовое реле бака АТ, расположенное между расширителем и баком трансформатора, обеспечивает отключение трансформатора при повреждениях внутри бака. Реле имеет дополнительное устройство типа ZG1.2. для отбора проб газа с уровня земли. Принцип действия газоотборного аппарата состоит в том, что собирающийся в газовом реле газ через находящееся в расширителе масло выдавливается по трубопроводу вниз к газоотборному аппарату. Отбор газа производится следующим образом:

• Отвинтить крышку-колпачок с выходного крана масла (нижний) и проверить, открыт ли впускной кран (верхний с трубкой, соединяющей прибор с газовым реле);
• Открыть выходной кран масла и собрать вытекающее масло в емкость;
• Закрыть выходной кран масла как только уровень масла станет виден в смотровом окне;
• Закрутить крышку-колпачок на выходной кран масла;
• Отвинтить крышку-колпачок с выходного крана газа (верхний без трубки);
• На выходной кран газа навинтить газоанализатор (газоотборный патрон и т.д.);
• Открыть выходной кран газа и провести анализ (отбор) газа;
• После проведения анализа (отбора) газа закрыть выходной кран газа и снять газоанализатор (газоотборный прибор);
• Открыть выходной кран газа и выпустить оставшийся газ реле из газоотборного аппарата;
• Закрыть выходной кран газа, когда аппарат полностью заполнится маслом, и масло начнет выступать из этого крана;
• Завинтить крышку-колпачок на выходной кран газа.

3.7.3. Отсечной клапан автоматически перекрывает маслопровод от расширителя к баку трансформатора при аварийных ситуациях (при работе основных защит трансформатора). Приведение клапана в положение «открыто» производится вручную с предварительным сливом масла из кожуха. Слив масла из кожуха происходит через специальную пробку, установленную в нижней части кожуха. Положение отсечного клапана выводится в АСУТП.

3.7.4. Предохранительные клапаны в количестве двух штук автоматически срабатывают и выбрасывают трансформаторное масло при внезапном повышении давления масла внутри бака, предотвращая его разрушение. Время открытия клапана составляет две миллисекунды. Закрытие происходит после сброса давления в баке.

3.7.5. Для полного открытия или перекрытия трубопроводов масла применяются дисковые затворы. Открытие или закрытие затворов допускается при температуре масла не ниже минус 30⁰С. Принцип действия затвора: вал и закрепленный на нем диск поворачиваются в рабочем секторе от 0⁰ до 90⁰ , открывая или закрывая проход затвора. Фиксирование крайних положений диска «О» (открыто) или «З» (закрыто) обеспечивается специальным болтом. Перед поворотом диска необходимо снять защитный колпак с хвостовика вала, вывернуть болт из корпуса на 3-4 шага резьбы и затем произвести поворот съемной рукояткой: на открытие - против часовой стрелки, на закрытие – по часовой стрелке. После поворота необходимо ввернуть болт в корпус до упора и закрыть хвостовик вала защитным колпаком. В головке болта и в квадратном хвостовике вала имеются отверстия для опломбирования.

3.7.6.Для контроля температуры верхних слоев масла и обмотки, а также для управления системой охлаждения установлены три сигнализирующих контактных термометра АКМ серии 34 (температура масла) и серии 35 (температура обмотки). Каждый прибор калибруется промышленным способом, дополнительной калибровки не требуется. Для дистанционной индикации применяется дополнительный датчик, который также установлен в шкафу.

3.7.7. На расширителе также установлены стрелочные указатели уровня масла в баке АТ-203 и в баке контакторов РПН. Одновременно с визуальным контролем за уровнем масла в расширителе указатель позволяет осуществлять дистанционную сигнализацию минимального и максимального уровня масла в расширителе.