Сравнение обмоток ELTIZ с другими технологиями изготовления

Трансформаторы и реакторы с обмотками POLYMER (аналогично обмоткам RESIBLOC) обеспечат выполнение следующих требований:

  • экологичность;
  • «холодный» пуск с максимальной нагрузкой;
  • повышенная устойчивость к динамическим нагрузкам при перегрузках и коротких замыканиях;
  • минимальное техническое обслуживание;
  • надежная работа в условиях повышенной загрязненности, высокой влажности, при низких температурах;
  • ремонтопригодность;
  • минимальный уровень шума и вибраций во время эксплуатации.

Трансформаторы и реакторы POLYMER производства ELTIZ имеют оригинальную конструкцию обмоток ВН и НН, защищенную авторским свидетельством, выполняемых из специального провода (алюминиевый или медный провод с комбинированным полиимидно-стекловолокнистой изоляцией класса нагревостойкости «Н» (180˚С). Бандажируются обмотки стекловолокнистой лентой, пропитанной эпоксидным компаундом. Высокое содержание стекловолокна (около 80%) и поперечного армирования создает высокую поперечную прочность обмотки. Механическая прочность обмоток трансформаторов  составляет 650-750Н/мм2.

Сравнительная таблица полимерных обмоток ELTIZ с другими технологиями изготовления

Характеристики

Обмотки конструкции ELTIZ с изоляцией «Polymer» Oбмотки с литой изоляцией Обмотки с изоляцией “Nomex”

Обмотки “Resibloc”

Узнаваемость конструкции

+ +

+

Возможность включения «толчком» при температуре окружающей среды -250С

+

+

+

Повышенная нагрузочная способность

+

+

Стойкость к резким скачкам нагрузки

+

+

+

Стойкость к загрязнению и воздействию  пыли, и влаги

+

+

+

Отсутствие необходимости в принудительной системе охлаждения благодаря вертикальным каналам

+

+

+

Термическая стойкость

+

+

+

Электродинамическая стойкость

+

+ +

+

Простота технологии изготовления

+

+

Монолитность конструкции

+

+

+

Простота конструкции

+

+

Отсутствие влияния частичных разрядов на качество обмотки

+

+

Не горит, не поддерживает горения

+

+

+

Экологичность

+

+

+

Возможность ремонта после гарантийного срока

+

+

Относительное место по цене

2

3 1

4

 

Силовые трансформаторы с обмотками «Polymer» производства ELTIZ

ELTIZ производит силовые трансформаторы и электрические реакторы с обмотками «Polymer»,.которые имеют оригинальную конструкцию и обладают рядом положительных качеств,. в сравнении с обмотками других типов.

Обмотка низшего напряжения (НН)

Винтовая многопараллельная обмотка с вертикальными каналами для охлаждения,. выполненная из алюминиевого провода с комбинированной полиимидно-стекловолокнистой .изоляцией класса нагревостойкости «Н» с рабочей температурой до 180°С.

Первый слой изоляции провода выполнен  из полиимидной пленки, полностью. защищающей металл провода от непосредственного соприкосновения с окружающей средой.

Полиимидные пленки имеют наиболее высокие температурные показатели среди остальных полимерных пленок. Поэтому такая пленка сохраняет эластичность и электроизоляционные свойства при перегрузках трансформатора,.когда идет значительное превышение температуры от номинального режима работы. Класс нагревостойкости полиимидной изоляции – 220 °C, что выше класса «Н» (1800С) для основной изоляции трансформатора.

Далее – два слоя стеклянных нитей с пропиткой и подклейкой кремнийорганическим лаком. Кроме того полиимидная пленка обладает высокими электроизоляционными характеристиками,.обеспечивая пробивное напряжение изоляции проводов не менее 4 кВ.

В процессе намотки выполняются транспозиции для минимизации потерь от циркулирующих токов. Конструкция обмотки и способ выполнения транспозиции .защищены авторскими свидетельствами в Украине и Российской Федерации.

 

Обмотка высшего напряжения (ВН)

Слоевого типа из алюминиевого провода. с комбинированной полиимидно-стекловолокнистой изоляцией класса нагревостойкости «Н». с рабочей температурой до 180°С. Обмотка выполнена по специальной технологии, аналогичной технологии.«Резиблок», имеет вертикальные охлаждающие каналы, выполняющие одновременно функцию межслоевой.изоляции и позволяющие повысить нагрузочную способность трансформатора.

Технология изготовления заключается в намотке обмотки с последующим.наложением изоляции из стеклонити, пропитанной эпоксидным связующим.

 

Пропитка и запечка обмоток

Обмотки трансформатора пропитываются кремнийорганическим лаком КО-916К. После пропитки обмотки загружаются в термическую печь, .где происходит их полимеризация при температуре 180°С. Цикл «пропитка – запечка» повторяется три раза,. что превращает обмотку в «моноблок» и, в отличие от обмоток с литой изоляцией, .позволяет иметь вертикальные охлаждающие каналы.

Таким образом достигаются требуемые электрическая прочность, монолитность и механическая прочность обмоток.

Пропитка обмоток также позволяет увеличить стойкость к воздействиям окружающей среды.

 

Положительные качества, которыми обладают трансформаторы с обмотками «Polymer»:
  1. Ремонтопригодность обмоток (НН, ВН) трансформатора.
  2. Класс нагревостойкости – Н (180˚С).
  3. Возможность включения «толчком» при температуре окружающей среды -600С. Общий допустимый температурный режим работы в диапазоне.температур окружающей среды от -600С до +600С.
  4. Повышенная нагрузочная способность.
  5. Стойкость к резким скачкам нагрузки.
  6. Стойкость к загрязнению и воздействию влаги.
  7. Отсутствие необходимости в принудительной. системе охлаждения благодаря вертикальным каналам.
  8. Электродинамическая стойкость.
  9. Простота конструкции и технологии изготовления.
  10. Монолитность конструкции.
  11. Отсутствие влияния частичных разрядов на качество обмотки.
  12. Не горит, не поддерживает горения.
  13. Экологичность.
  14. При необходимости, легко утилизировать.

Преимущества сухих трансформаторов

Конструктивные особенности сухих трансформаторов позволяют использовать их в большинстве электроустановок. Данный тип трансформаторов обладает рядом преимуществ, в отличие от стандартных устройств, где используется техническое масло или другое химическое вещество: экологичность, простота установки и гибкость применения.

 

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

Пожаробезопасность. Сухие трансформаторы практически не оказывают влияния на окружающую среду и соответствуют международному стандарту IEC 60076-11. Трансформаторы изготавливаются из огнестойких и способных к самогашению материалов. В случае возникновения пожара они выделяют минимальное количество токсичных газов и дыма (класс огнестойкости F1). Трансформаторы могут работать во влажной, запыленной, загрязненной атмосфере или в соляном тумане (классы окружающей среды Е2, Е3, Е4), а также обладают высокой стойкостью к тепловому удару (класс климатической стойкости С2, С3, С4, С5).

Отсутствие охлаждающей и изолирующей жидкости Благодаря отсутствию охлаждающей жидкости сухие трансформаторы не представляют опасности для окружающей среды, как в нормальных условиях, так и при пожаре.

Низкий уровень шума и вибрации. Противовибрационные прокладки (виброопоры) устанавливаются под колесами трансформатора с целью уменьшения его шумового фона и вибрации.

Возможность вторичной переработки материалов. Элементы конструкции сухого трансформатора по завершению его эксплуатации могут быть легко подвергнуты вторичной переработке.

Пониженные выбросы CO2. Снижение энергопотребления трансформатора означает уменьшение вредного воздействия на окружающую среду.

 

ПРОСТОТА УСТАНОВКИ

Меньший объем монтажно–строительных работ. Сухие трансформаторы не требуют выполнения дорогостоящих строительных работ, необходимых для масляных трансформаторов, например, маслосборных ям и перегородок для защиты от распространения огня и выброса масла.

Установка внутри зданий. Благодаря сокращению объема подготовительных строительных работ, повышенной пожаробезопасности и отсутствию охлаждающих жидкостей, сухие трансформаторы можно устанавливать внутри зданий даже рядом с помещениями, где будут находиться люди. Трансформаторы занимают мало места и не требуют значительных расходов на монтаж. При установке трансформаторов внутри здания, они будут расположены ближе к нагрузке, благодаря чему снижаются расходы на устройство электропроводки и потери при передаче электроэнергии.

 

ГИБКОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Повышенная перегрузочная способность. Поскольку сухие трансформаторы используют воздушное охлаждение и медленнее нагреваются,.они более стойки к кратковременным повторяющимся перегрузкам, чем масляные. Поэтому их удобно использовать для питания нагрузок с частыми бросками пускового тока. Трансформаторы могут находиться в режиме перегрузки до тех пор,.пока их обмотки не нагреются выше допустимой температуры. Номинальная мощность трансформатора может быть увеличена при использовании систем принудительной вентиляции. Подобное охлаждение позволяет успешно противостоять временным перегрузкам или повышению температуры в помещении, а также обеспечивает запас мощности на случай нештатных ситуаций.

Невысокие расходы на обслуживание. Сухие трансформаторы требуют меньших расходов на обслуживание,.поскольку необходимы только регулярные осмотры на предмет наличия пыли и загрязнений на поверхности трансформатора и ухода за токоотводами. В то время как в масляных трансформаторах следует также регулярно проверять уровень и диэлектрические показатели качества изолирующей жидкости.(при наличии даже очень малого количества воды электрическая прочность минерального масла резко падает).

Сферы применения сухих трансформаторов

Сухие трансформаторы находят все большее применение у потребителей или на небольших распределительных подстанциях. Они устанавливаются в местах, требующих повышенной безопасности — например, на территориях учебных заведений, в аэропортах, шахтах, метро, кинотеатрах и жилых зданиях. Кроме того, подобное оборудование должно применяться в местах с повышенными требованиями к охране окружающей среды — в курортных зонах, водозаборных станциях, спортивных сооружениях.

Также сухие трансформаторы нашли широкое применение на промышленных предприятиях — машиностроение; горная, цветная, черная металлургия; химических производствах; объектах нефтегазовой отрасли. Это объясняется следующими причинами:

  • нет необходимости в системе пожаротушения, что выгодно с точки зрения промышленных потребителей;
  • возможность расположения оборудования в непосредственной близости от центра нагрузки, что позволяет оптимизировать схему электроснабжения, а также свести к минимуму использование цепей низкого напряжения, что позволяет экономить электроэнергию за счёт снижения потерь в кабельных сетях низкого напряжения.

Существуют и специфичные области применения сухих трансформаторов:

  • добывающие предприятия (шахтное оборудование);
  • транспорт: морские суда; тяговые подстанции железнодорожного транспорта;
  • электроснабжение приводов и двигателей, работающих с переменной частотой вращения: насосы, вентиляторы, компрессоры, транспортёры и т.д.;
  • альтернативная энергетика: когенерационная, солнечная и ветроэнергетика.

Трансформаторы для возобновляемой (альтернативной) энергетики подбираются исходя из таких условий: наличие высших гармоник, количество коммутаций, вибрация и т.д. с учётом требований по безопасности, эффективности и экологии.

Сухие силовые трансформаторы в шахтах и рудниках

Работа сухих силовых трансформаторов в шахтах и рудниках сопряжена с тяжелыми условиями эксплуатации. К таким трансформаторам предъявляются особые требования, а именно:

  • небольшие габаритные размеры;
  • пожаробезопасность (отсутствие возможности воспламенения и поддержания горения);
  • повышенные требования к механической прочности, в виду необходимости подъема и .транспортирования трансформатора в горизонтальном и вертикальном положении.

Трансформаторы сухие шахтные (рудничные) силовые производства «ELTIZ» типа ТС-100.(160; 250; 400; 630; 1000; 1250)-6 (10) УХЛ3 6-0,69 (0,4; 0,23).III/У-0 изготавливаются для установки в специальные взрывозащищенные оболочки комплектных трансформаторных подстанций типа КТПВ и КТП-РН. Такого типа трансформаторные подстанции предназначены для питания электрооборудования шахт,.угольных разрезов и карьеров горнодобывающей промышленности.

Обмотки производства «ELTIZ» изготовлены из медного провода с полиимидно-стекловолокнистой пленочной изоляцией.

Изоляция, используемая в трансформаторах производства «ELTIZ».не поддерживает горение и не выделяет опасных и токсичных веществ,. а блок обмоток трансформатора после дополнительного двойного цикла пропитки в кремнийорганическом лаке КО-916К и последующей термообработки приобретает таким образом превосходную монолитность.

Магнитопровод трансформаторов шихтованный трехстержневой однорамный,.выполнен из холоднокатанной рулонной электротехнической стали с изоляционным покрытием. Шихтовка магнитопровода выполнена с прямым стыком пластин,.что предает магнитной системе необходимую механическую прочность.

Трансформаторы сухие шахтные (рудничные) силовые производства «ELTIZ».с обмотками типа «Полимер» (по ТУ У 31.1-31624085-004:2010 – литая с усиленной кремнийорганической изоляцией КЛ). имеют ряд преимуществ в сравнении с трансформаторами других производителей по своим перегрузочным способностям:

 

Таблица 1 – Систематические допустимые перегрузки с сохранением расчетного срока службы трансформатора.

Перегрузка, % (от номинальной нагрузки) Продолжительность допустимой перегрузки, ч,.при режиме предварительной нагрузки, % (от номинальной)
20 40 60 80
20 14,0 12,0 8,0 4,5
30 8,0 6,5 5,0 3,0
40 5,5 4,5 3,5 2,5
50 4,5 3,5 2,5 1,5
60 3,5 2,5 1,5 0,7
70 2,0 1,5 1,0 0,5

 

Таблица 2 – Аварийные перегрузки трансформатора.

Перегрузка, % (от номинальной) Продолжительность перегрузки, ч
40 4,0
60 2,0
75 1,0
100 0,2