26809 IMG#06 (3)

« DOBÓR TRANSFORMATORÓW I APARATURY

Tablica 4.2. Napięcie zwarcia krajowych transformatorów dwu uzwojeń Iowy eh, w %

Moc znamionowa transformatora, w M V • A	Napięcie górne, w k V
	20	30	40	1 60	110
do 1,6	4.5
2r-3,3I	6	6+6,6
4+10	7	7+7,7	00 •i- 00 00	8
12,5	8	8		9
6,3-M 2,5					10,5-rll
16-31,5		8+8,5		9-t-9,5

Napięcie zwarcia. Napięcie zwarcia krajowych transformatorów jest znormalizowane (tabl. 4.2). Możliwe jest wykonanie specjalnych transformatorów z podwyższonym napięciem zwarcia (po uprzednim uzgodnieniu z wytwórcą). Podwyższone napięcia zwarcia mają transformatory pracujące w układzie, gdzie występuje konieczność ograniczenia prądów zwarciowych, np. w transformatorach zasilających rozdzielnice potrzeb własnych w elektrowniach z wielkimi generatorami. W takich przypadkach bywa też celowe stosowanie specjalnych konstrukcji transformatorów, z dzielonymi uzwojeniami strony dolnej.

Wytrzymałość dynamiczna i cieplna. Transformator powinien być tak dobrany (51], aby wytrzymywał:

—    skutki dynamiczne udarowego prądu zwarciowego;

—    skutki dynamiczne i cieplne dopuszczalnego (ustalonego) prądu zwarciowego.

Transformator powinien wytrzymywać bez widocznych szkód, deformacji oraz zmniejszenia przydatności do dalszej pracy siły dynamiczne wywoływane przez: — udarowy prąd zwarciowy /„ oraz — dopuszczalny prąd zwarciowy I_zi (ustalony prąd zwarciowy).

Udarowy prąd zwarciowy transformatora jest to największa wartość chwilowa prądu płynącego w uzwojeniu pierwotnym przy nagłym zwarciu zacisków uzwojenia wtórnego, jeśli do uzwojenia pierwotnego przyłożone jest napięcie znamionowe.

Dopuszczalny prąd zwarciowy transformatora podawany jest przez wytwórcę transformatorów w postaci krotności prądu znamionowego.

Wytrzymałość cieplna transformatora określa dopuszczalny czas trwania zwarcia. Dla krajowych jednostek trójfazowych, olejowych dopuszczalny czas trwania zwarcia wynosi 2 s przy napięciu zwarcia 4,5%, 4 s — przy napięciu zwarcia 6% oraz 5,5 s przy napięciu zwarcia 7% (przy sztywnym napięciu pierwotnym). Dla transformatorów suchych dopuszczalne czasy trwania zwarcia są krótsze i należy je przyjmować zgodnie z danymi katalogowymi.

Przy doborze transformatorów należy też zwrócić uwagę na sposób ich pracy. Jeżeli np. transformatory zasilają odbiorniki wywołujące szybko po sobie występujące udary prądowe (np. duże zgrzewarki), mogą one ulegać szybkiemu zniszczeniu i należy wtedy stosować- transformatory o specjalnie wzmocnionej budowie.

4;1.

Rodzaj chłodzenia. Rozróżnia się następujące sposoby chłodzenia transformatorów:

O — olejem mineralnym,

L — olejem syntetycznym niepalnym,

A — powietrzem, i    W rfe wodą,

N —.naturalne (nie wymuszony ruch czynnika chłodzącego),

P — wzmożone, przez sztuczne wprowadzenie w ruch czynnika chłodzącego (wentylatory, pompy olejotfB).

■Chłodzenie powietrzem z naturalnym obiegiem oleju (AN-ON)je$t stosowane w większości transformatorów energetycznych małej i średniej mocy.

Chłodzenie powietrzne wzmożone z naturalnym obiegiem oleju (AP-ON) stosowane jest w transformatorach wnętrzowych o mocy do 10 MV • A i napowietrznych do mocy 20 MV • A, a nawet większych. Realizowane jest za pomocą wentylatorów, rozmieszczonych równomiernie na obwodzie kadzi transformatora.

Chłodzenie powietrzne ze sztucznym obiegiem oleju i powietrza (AP-PO) stosowane jest w dużych transformatorach, głównie napowietrznych. Olej przepompowywany w obiegu zamkniętym krąży pomiędzy transformatorem a chłodnicą wyposażoną w wentylatory powietrzne.

Chłodzenie'wodne (WP-OP) stosowąne jest głównie w dużych transformatorach wnętrzowych. W rozwiązaniu tym olej przepływa w obiegu zamkniętym pomiędzy kadzią transformatora a chłodnicą wodną.

Transformatory suche mają najczęściej naturalne chłodzenie powietrzne lub chłodzenie powietrzne z wymuszonym obiegiem powietrza. Z uwagi na trudności w skutecznym rozwiązaniu chłodzenia, transformatory suche nie są produkowane na duże moce i wysokie napięcia górne.

W praktyce zachodzi często konieczność obciążenia transformatorów prądem większym od znamionowego, czyli konieczność przeciążenia. W zależności od warunków pracy transformatora i czasu trwania przeciążenia rozróżnia się przeciążeni e trwałe, szczytowe, dorywcze i zakłóceniowe. Dopuszczalne przeciążenia transformatorów wg przepisów krajowych podano w tabl. 4.3 [51].

Przeciążenie trwałe jest dopuszczalne w transformatorach pracujących w środowisku o temperaturze niższej od normalnej obliczeniowej (35°C). Jeśli średnia dobowa temperatura czynnika chłodzącego jest trwale niższa od 15°C o x stopni, to transformatory o chłodzeniu naturalnym AN-ON można trwale przeciążyć o x procent, a transformatory o chłodzeniu AP-ON, AP-OP, WN-ON o 0,75 x procent, jednak nie więcej niż o 20%.

Przeciążenie szczytowe jest dopuszczalne, jeżeli transformator przez znaczną część doby jest niedociążony (tj. obciążony prądem mniejszym od znamionowego). Na każde 10% różnicy między obciążeniem znamionowym a średnim dobowym, ustalonym jako średnia arytmetyczna z 24 odczytów prądu dokonywanych co godzinę, wolno transformator przeciążyć o 3% w okresie obciążenia szczytowego. Temperatura otaczającego powietrza nie może być jednak wyższa od 35®C. Czas

101