В городских сетях и для электроснабжения коммунальных предприятий применяют, как правило, силовые двухобмоточные трансформаторы мощностью до 630 кВА и реже до 1000 кВА.
В зависимости от способа охлаждения трансформаторы разделяют на сухие или заполненные негорючей жидкостью и масляные. Благодаря своей простоте и дешевизне наибольшее распространение получили именно масляные трансформаторы.
Номинальные мощности силовых трансформаторов устанавливаются согласно ГОСТ 9680-61 и могут быть: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000 кВА и так далее.
Электропромышленностью выпускаются трехфазные трансформаторы типов ТМ и ТМА с масляным охлаждением, ТСМ и ТСМА тоже с масляным охлаждением и сниженными весами и потерями мощности с магнитопроводами из холоднокатаной легированной стали, а также ТС (сухие).
Буква А означает что обмотки трансформатора выполнены проводами с алюминиевыми жилами.
Рассматриваемые устройства имеют естественное масляное охлаждение и состоят из следующих частей:
- Магнитопровода (сердечника);
- Расположенных на магнитопроводе обмоток;
- Бака (кожуха);
- Крышки;
- Расширителя с маслоуказательным стеклом;
- Переключателя числа витков обмотки высшего напряжения;
Установочные и габаритные размеры трансформатора типа ТМ мощностью 630 кВА показаны на рисунке ниже:
Обмотки высшего и низшего напряжения, размещенные на магнитопроводе, составляют выемную часть трансформатора и помещаются в специальный бак, который наполняется специальным минеральным маслом (трансформаторным), предназначенным для охлаждения обмоток и их изоляций.
Расширитель устанавливается выше основного бака трансформатора и обеспечивает возможность расширения масла при его нагревании во время работы под нагрузкой. Кроме того, при наличии расширителя поверхность соприкосновения масла с воздухом значительно меньше, чем без него, отчего масло менее подвержено окислению, загрязнению и увлажнению.
На расширитель устанавливают маслоуказательное стекло для наблюдения за уровнем масла. Обмотка высокого напряжения имеет пять ступеней напряжения (+5%; +2,5%; номинальное; -2,5%; -5%). Ответвления необходимы для поддержания напряжения максимально близкого к номинальному при колебаниях напряжения в первичной цепи (на первичной обмотке). Переключения осуществляются вручную при отключенных от сети первичной и вторичной обмотках.
Баки трансформаторов бывают волнистые, гладкие и трубчатые. Гладкие баки применяют для устройств с мощностью до 50 кВА. Для устройств большей мощности, как правило, применяют трубчатые баки, имеющие достаточную поверхность для теплоотдачи, или же несколько баков.
Крышки трансформаторов изготавливают из толстой листовой стали и крепят болтами к верхним рамам баков. Для герметизации между рамой и крышкой прокладывается маслоупорная резина. На крышке устанавливаются проходные изоляторы (вводы) с токоведущими стержнями, к которым внутри подключают концы обмоток.
Для внутренней установки в качестве вводов применяют гладкие проходные изоляторы, а для наружной ребристые.
На крышке бака присутствует отверстие с резьбовой пробкой для заливки масла и специальный карман для установки термометра, измеряющего температуру верхних слоев масла.
На просторах бывшего СССР применяют две стандартные группы соединения обмоток трансформатора: звезда – звезда и звезда – треугольник (кроме трансформаторов для специальных целей).
В городских сетях напряжением 6-10 кВ в большинстве случаев применяется раздельная работа трансформаторов. Однако, довольно часто на подстанциях крупных промышленных предприятий, встречается параллельная работа трансформаторов. При реализации параллельной работы необходимо соблюдение следующих требований:
- Коэффициенты трансформации должны быть равны (различие допускается не более ±0,5%);
- Группы соединения обмоток должны быть одинаковы;
- Величины напряжений короткого замыкания не должны отличатся более чем на ±10% от их среднего арифметического значения;
Несоблюдение первых двух условий влечет за собой появление недопустимых по величине уравнительных токов, а несоблюдение третьего условия – к неправильному распределению нагрузки. Перед включением трансформаторов на параллельную работу первый раз после монтажа или выполненного ремонта необходимо обязательно провести фазировку.
