Масляный распределительный трансформатор с аморфным сердечником

Масляный трансформатор с аморфным сердечником

Для подрядчиков распределительных сетей, изготовителей щитового оборудования и заказчиков промышленных объектов: масляный трансформатор с аморфным сердечником ETENZ охватывает 30–2500 кВА в трёхфазном исполнении и 5–160 кВА в однофазном на 10 и 20 кВ, с потерями холостого хода около половины от электротехнической стали той же мощности — для распределительных пунктов, находящихся под напряжением круглый год при низком коэффициенте загрузки.

Комплектная подстанцияЭлектроснабжение распределённых узловРаспределительное помещение кампуса

Ключевые показатели

30–2500kVA
Трёхфазные
5–160kVA
Однофазные
44–59%
Снижение х.х.
4.0 / 4.5 / 5.0%
Импеданс

Особенности продукта

Feature icon

Х.х. вдвое ниже

Потери холостого хода при 630 кВА составляют 320 Вт против 570 Вт у стального S13 той же мощности; при 30 кВА — 33 Вт против 80 Вт. Чем меньше мощность, тем больше снижение, приближаясь к шести десятым в нижнем диапазоне. Потери холостого хода возникают круглый год без перерыва и от коэффициента загрузки не зависят.

Feature icon

Х.х. вдвое ниже

Потери холостого хода при 630 кВА составляют 320 Вт против 570 Вт у стального S13 той же мощности; при 30 кВА — 33 Вт против 80 Вт. Чем меньше мощность, тем больше снижение, приближаясь к шести десятым в нижнем диапазоне. Потери холостого хода возникают круглый год без перерыва и от коэффициента загрузки не зависят.

Детали конструкции

Первая буква S означает трёхфазное исполнение, B — фольговую медную катушку на стороне низшего напряжения, а H отмечает аморфный сердечник: именно эта позиция отличает серию от стального исполнения в обозначении. Следующие цифры — код уровня характеристик, а M означает герметичное исполнение. За кодом следуют номинальная мощность и номинальное высшее напряжение. Поэтому SBH15-M-630/10 читается так: трёхфазный, медная фольга на НН, аморфный сердечник, уровень характеристик 15, герметичный, 630 кВА, 10 кВ. SBH21 и SBH25 — более высокие уровни той же конструкции.

Обозначение типа SBH15-M масляного трансформатора с аморфным сердечником, разобранное по позициям

Почти все потери холостого хода трансформатора возникают в сердечнике: переменное поле вызывает в материале потери на гистерезис и вихревые токи, и обе составляющие сохраняются, пока обмотка под напряжением, независимо от отбираемой нагрузки. У ленты аморфного сплава нет дальнего порядка в расположении атомов, петля гистерезиса узкая, а сама лента намного тоньше стального листа; обе составляющие снижаются вместе. В таблице параметров это выглядит как 320 Вт против 570 Вт при 630 кВА, 450 Вт против 830 Вт при 1000 кВА и 33 Вт против 80 Вт при 30 кВА. Чем меньше мощность, тем больше относительное снижение. Столбец потерь короткого замыкания за этим не следует — при 630 кВА в обоих случаях 6200 Вт. Омические потери обмотки задаются сечением проводника и током, и материал сердечника их не затрагивает.

Поскольку весь выигрыш приходится на столбец холостого хода, он не зависит от коэффициента загрузки и пропорционален времени под напряжением. Распределительные пункты, которые остаются под напряжением много часов при низком среднем коэффициенте загрузки — сельские трансформаторные пункты, муниципальное освещение, рассредоточенные малые нагрузки, резервные трансформаторы с длительным холостым ходом, — дают наибольшую годовую экономию на единицу удорожания. Верно и обратное: у промышленного главного трансформатора, работающего круглый год на семьдесят-восемьдесят процентов, преобладают потери короткого замыкания, аморфная доля экономии в общей сумме мала, и срок окупаемости растягивается. Расчёт требует лишь трёх исходных данных: годовое время под напряжением, средний коэффициент загрузки и тариф. После выбора мощности и уровня характеристик потери холостого хода и короткого замыкания для обоих материалов есть в таблице, и ETENZ считает разность по часам и тарифу объекта до того, как мощность будет закреплена.

Однофазный ряд охватывает двенадцать ступеней мощности от 5 до 160 кВА, с 2×(0,22–0,24) кВ или 0,22–0,24 кВ на стороне НН, группой соединения II0 или II6 и напряжением короткого замыкания 3,5% по всей серии. Применений два: одиночный трансформатор в однофазном режиме, питающий рассредоточенный участок с плотной однофазной нагрузкой; либо три трансформатора в группе, работающие как трёхфазный комплект. Второй вариант подходит линии с очень неравномерным распределением нагрузки, поскольку мощность тогда задаётся пофазно вместо увеличения целого трёхфазного трансформатора ради пика одной фазы. Однофазные исполнения также выпускаются с обоими материалами сердечника, и потери холостого хода аморфного примерно втрое ниже стального при той же мощности — 0,10 кВт против 0,37 кВт при 160 кВА.

Варианты объёма поставки

Вариант 1

Поставка отдельным трансформатором или комплектом

Трансформаторы поставляются отдельными единицами по спецификации заказа либо комплектом вместе с защитным кожухом, устройством температурного контроля и вентиляторами охлаждения. Активная часть наматывается, собирается и проходит приёмо-сдаточные испытания на заводе, после чего отгружается в собранном виде; граница монтажа принадлежностей определяется условиями перевозки. Если трансформатор должен прибыть вместе с блочно-модульным энергоблоком, линия E-House принимает на себя оболочку, внутреннюю компоновку и крепление к основанию, а трансформатор поставляется как размещённое внутри оборудование.

Вариант включает:
Отдельная единица или комплект
Отгрузка в сборе и граница монтажа
Граница основания и крепления
Поставку в модуле ведёт линия E-House
Вариант 1

Поставка отдельным трансформатором или комплектом

Трансформаторы поставляются отдельными единицами по спецификации заказа либо комплектом вместе с защитным кожухом, устройством температурного контроля и вентиляторами охлаждения. Активная часть наматывается, собирается и проходит приёмо-сдаточные испытания на заводе, после чего отгружается в собранном виде; граница монтажа принадлежностей определяется условиями перевозки. Если трансформатор должен прибыть вместе с блочно-модульным энергоблоком, линия E-House принимает на себя оболочку, внутреннюю компоновку и крепление к основанию, а трансформатор поставляется как размещённое внутри оборудование.

Вариант включает:
Отдельная единица или комплект
Отгрузка в сборе и граница монтажа
Граница основания и крепления
Поставку в модуле ведёт линия E-House

Технические характеристики

Исполнение
Масляный распределительный трансформатор с сердечником из аморфного сплава, трёхфазный и однофазный
Номинальная мощность, трёхфазный
30–2500 кВА
Номинальная мощность, однофазный
5, 10, 16, 20, 30, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160 кВА
Номинальное высшее напряжение
10 кВ (6; 6,3; 10,5; 11 кВ); для класса 20 кВ имеется отдельная таблица
Номинальное низшее напряжение, трёхфазный
0,4 кВ
Номинальное низшее напряжение, однофазный
2×(0,22–0,24) кВ или 0,22–0,24 кВ
Диапазон ПБВ
±5% или ±2×2,5%
Группа соединения, трёхфазный
Dyn11; Yyn0 возможна, если магнитопровод трёхфазный трёхстержневой
Группа соединения, однофазный
II0 или II6
Напряжение короткого замыкания, трёхфазный
4,0% (≤500 кВА); 4,5% (630–1600 кВА); 5,0% (2000–2500 кВА)
Напряжение короткого замыкания, однофазный
3,5% по всей серии
Потери холостого хода (630 кВА, трёхфазный)
320 Вт
Потери короткого замыкания (630 кВА, трёхфазный)
6200 Вт
Холостой ход против стали той же мощности
30 кВА 33 Вт против 80 Вт; 630 кВА 320 против 570 Вт; 2500 кВА 900 против 1830 Вт
Ток холостого хода (630 кВА, трёхфазный)
0,3%
Уровень изоляции (класс 6 кВ)
Наибольшее рабочее напряжение 7,2 кВ; выдерживаемое промышленной частоты 25 кВ/мин; грозовой импульс полной волны 75 кВ
Уровень изоляции (класс 10 кВ)
Наибольшее рабочее напряжение 12 кВ; выдерживаемое промышленной частоты 35 кВ/мин; грозовой импульс полной волны 95 кВ
Уровень изоляции (класс 20 кВ)
Наибольшее рабочее напряжение 24 кВ; выдерживаемое промышленной частоты 55 кВ/мин; грозовой импульс полной волны 125 кВ
Конструкция магнитопровода
Витой магнитопровод из ленты аморфного сплава
Способ охлаждения
ONAN, естественное масляное
Условия эксплуатации
Наружная установка; максимум +40 °C, минимум −25 °C, высота не более 1000 м

Вопросы по продукту

Экономия идёт по столбцу холостого хода. При 630 кВА потери холостого хода 320 Вт против 570 Вт у стального S13 — разница 250 Вт; при 30 кВА 33 Вт против 80 Вт — разница 47 Вт, в пропорции близко к шести десятым. Потери короткого замыкания не меняются: при 630 кВА в обоих случаях 6200 Вт. Годовая экономия равна разнице по холостому ходу, умноженной на годовое время под напряжением, и от коэффициента загрузки не зависит. По годовому времени под напряжением и тарифу сумму можно посчитать.

На распределительных пунктах, которые находятся под напряжением много часов при низком среднем коэффициенте загрузки: сельские трансформаторные пункты, муниципальное освещение, рассредоточенные малые нагрузки, резервные трансформаторы с долгим холостым ходом. Выигрыш даёт только холостой ход и не зависит от переносимой нагрузки, поэтому чем ниже коэффициент загрузки, тем большую долю от суммарных потерь снимает аморфный сердечник. У промышленного главного трансформатора, работающего круглый год на семьдесят-восемьдесят процентов, преобладают потери короткого замыкания и окупаемость заметно растягивается; там имеет смысл сравнивать с уровнями вроде S20/S22, где снижаются оба столбца.

Аморфная лента тонкая и хрупкая, поэтому магнитопровод навивается, а не шихтуется, и сборка с прессовкой отличаются от стального исполнения; конструкция обмоток и расчёт стойкости к короткому замыканию от материала сердечника не зависят, а стойкость рассчитывается для выбранных мощности и импеданса. Если проект требует протоколов испытаний на короткое замыкание или подтверждения третьей стороны, они предоставляются отдельно для выбранного типа и исполнения.

Присоединения совпадут, габариты — не обязательно. Расположение вводов и выводы НН выполняются по стандарту, но геометрия витого магнитопровода отличается от шихтованного, поэтому масса активной части, объём масла и габариты — это отдельный набор цифр. Перед заменой на месте следует проверить колею, несущую способность и свободное пространство существующего фундамента и ограждения, а также достаточность объёма маслоприёмника. Значения берутся из фактических данных выбранной мощности и типа сердечника, а не из стальной таблицы той же мощности.

На линиях с плотной однофазной нагрузкой или очень неравномерным её распределением. Одна единица может работать самостоятельно, питая однофазную нагрузку, либо три единицы объединяются в трёхфазную группу; второй вариант позволяет задавать мощность пофазно вместо увеличения целого трёхфазного трансформатора ради пика одной фазы. Однофазный ряд охватывает двенадцать ступеней от 5 до 160 кВА при импедансе 3,5% по всей серии и также доступен с обоими материалами сердечника.

Да. Когда он едет вместе с модулем, линия блочно-модульных энергоблоков берёт на себя оболочку, внутреннюю компоновку и крепление к основанию, и трансформатор покидает завод как размещённое внутри оборудование. Масляному трансформатору в модуле нужен маслоприёмник или маслоудерживающее устройство, рассчитанное по объёму масла; объём масла аморфного исполнения отличается от стального той же мощности, поэтому разметка ведётся по фактическим данным. Вентиляционные проёмы, свободное сечение охлаждения и проходы обслуживания определяются за один раз на стадии компоновочного чертежа.

Похожие решения

Блочно-модульная инфраструктура

Решение по проектной поставке блочно-модульных E-House

ETENZ выполняет проектную поставку блочно-модульных E-House под интеграцию электрооборудования с настраиваемым объёмом: изготовление корпуса, компоновка, кабельные трассы, заводские проверки, согласование интерфейсов и сотрудничество по схеме OEM/ODM.

Решение по проектной поставке блочно-модульных E-House
Решение по изготовлению блочно-модульных корпусов на заказ
Решение по интеграции E-House с КРУ среднего и низкого напряжения
Решение по префабрикации для высоковольтных преобразователей частоты
Решение по интеграции электротехнического E-House для синхронных компенсаторов

Проекты с применением продукта