03.12.2024
Трансформаторы тока для переходных режимов
Евгений Игнатенко, главный конструктор по измерительным трансформаторам ОАО «СЗТТ»<br><br>
Электромагнитные трансформаторы тока — это своего рода масштабные преобразователи, которые предназначены для измерения и учета, а также для питания цепей релейной защиты, устройств телемеханики и автоматики.<br><br>
В этой статье пойдет речь об относительно новом направлении трансформаторов тока предназначенных для измерения токов первичной цепи в переходных режимах.<br><br>
Трансформаторы тока, предназначенные для работы в установившихся режимах в первые периоды тока короткого замыкания, при наличии в первичном токе апериодической составляющей, могут иметь очень большую погрешность. Применение этих трансформаторов тока в системах быстродействующей защиты иногда приводит к значительному снижению эффективности применяемых защит. Этот факт привел к необходимости разработки новых типов трансформаторов тока, которые способны обеспечить необходимую точность измерения первичного тока как в установившемся режиме сети, так и при переходных режимах. Основное отличие трансформаторов тока предназначенных для работы в переходных режимах от трансформаторов, которые предназначены только для работы в установившемся режиме – это отсутствие остаточной индукции в магнитопроводе защитной обмотки трансформатора. Остаточная индукция в трансформаторах тока предназначенных для работы в установившемся режиме работы сети составляет примерно 86% от индукции полного насыщения магнитопровода. В свою очередь остаточная индукция в трансформаторах тока предназначенных для работы в переходных режимах составляет 3% – 4% от индукции полного насыщения магнитопровода. Надо отметить, что величина остаточной индукции, для трансформаторов тока предназначенных для работы в переходных режимах строго нормирована и не должна превышать 10% от индукции насыщения магнитопровода. <br><br>
После протекания в сети тока короткого замыкания, магнитопровод трансформатора тока, предназначенного для работы в установившемся режиме работы сети, насыщается. В этом случае рабочая или, как еще принято ее называть, номинальная индукция трансформатора перемещается из области в 0,1-0,15 Тл в область 1,55-1,7 Тл. Естественно, погрешности этого трансформатора в установившемся режиме будут значительно выше, чем до протекания тока короткого замыкания. Остаточная индукция в магнитопроводе защитного трансформатора является основной причиной искажения сигнала, который передается в средства релейной защиты.<br><br>
На сегодняшний день известно несколько способов по снижению погрешностей трансформаторов тока предназначенных для работы в переходных режимах. К ним можно отнести создание путей для апериодической составляющей первичного тока помимо ветви намагничивания трансформатора тока, увеличение магнитной проницаемости магнитопровода в режиме насыщения, устранение или снижение остаточной индукции в магнитопроводе, ограничение максимальной рабочей индукции в магнитопроводе и уменьшение магнитной проницаемости. Как показала практика, самый действенный способ по снижению погрешностей в трансформаторах тока предназначенных для работы в переходных режимах – это устранение или снижение остаточной индукции в магнитопроводе. На практике данный метод реализуется при помощи специального технологического зазора в магнитопроводе, который заполняется немагнитным материалом. Размер воздушного зазора выбирается проектировщиком исходя из сочетания массы факторов: заданного класса точности трансформатора, а также исходя из требований по предельной кратности и вторичной нагрузке. В связи с этим важно отметить, что трансформаторы тока для работы в переходных режимах производства ОАО “СЗТТ”, по независимым оценкам, отвечают всем требованиям, которые предъявляются к трансформаторам этого типа. Уровень остаточной индукции в трансформаторах производства ОАО «СЗТТ», не превышает 2% – 5%, при этом в стандарте МЭК 61869-2 уровень остаточной индукции регламентируется на уровне – не более 10%. Столь малая величина достигается за счёт наличия собственного участка по изготовлению и обработке магнитопроводов, а также ответственному подходу к изготовлению катушек трансформаторов со снятием кривой намагничивания, корректировки немагнитного зазора в ходе изготовления, что значительно улучшает характеристики трансформаторов, что в конце концов улучшает качество передаваемого сигнала на защиты, применяемые совместно с трансформаторами.<br><br> На сегодняшний день нашим предприятием разработана полноценная методика испытаний таких трансформаторов, которая прошла оценку независимой лаборатории и утверждена как неотъемлемая часть имеющегося Сертификата об утверждении типа средств измерений. Вся основная номенклатура трансформаторов тока, производства ОАО “СЗТТ”, работающих в переходных режимах внесена в соответствующий реестр Росстандарта.<br><br>
Безусловным шагом вперёд, на мой взгляд, является факт утверждения в 2024 году нормативной базы, в которой сформированы требования предъявляемые к трансформаторам тока для переходных режимов, появились различные методические указания по определению параметров электромагнитных трансформаторов тока для обеспечения правильного функционирования релейной защиты в переходных режимах. Однако, по мнению автора статьи, у этих нормативных документов есть один существенный недостаток – они все разрозненные, что в значительной степени осложняет работу с ними, как проектировщиков систем защиты, так и производителя самих трансформаторов. Данные стандарты содержат несовпадения в обозначениях, что приводит к разночтению нормативной документации, что в конечном итоге может привести к неправильному выбору изделия. По мнению автора статьи, дальнейшим логичным шагом было бы создание единого нормативного документа, который бы содержал требования измерительным трансформаторам тока и к релейным системам, применяемые совместно с трансформаторами.<br><br>
Тем не менее сегодня конструкторское бюро предприятия ОАО “СЗТТ” активно взаимодействует с проектными институтами по подбору оптимальных параметров, а так же корректному выбору и успешному производству номенклатуры для применения на самых разных направлениях развития электроэнергетики страны.
26.11.2024
Повышение надёжности трансформаторов напряжения
Текст: Е. В. Игнатенко, главный конструктор ОИТ ОАО «СЗТТ»<br><br>
Основные функции, которые выполняют трансформаторы напряжения, — это измерение (учёт электроэнергии) напряжения и контроль изоляции сети.<br><br>
Измерительные трансформаторы напряжения делятся на два основных типа: заземляемые и незаземляемые. В незаземляемых трансформаторах функция контроля изоляции сети отсутствует, так как их первичная обмотка не заземляется. Они выполняют только функцию измерения.<br><br>
Как правило, незаземляемые трансформаторы соединяются в схему открытого треугольника, в трёхфазной сети устанавливается два незаземляемых трансформатора. Вторичные обмотки этих трансформаторов также соединяются по схеме открытого треугольника. То есть высоковольтные обмотки включаются на линейное напряжение, а низковольтные имеют номинальное напряжение 100 В. Схема соединения «открытый треугольник» редко используется в схемах учета и поэтому не получила широкого распространения.<br><br>
Также в схемах учета с незаземляемыми трансформаторами применяется схема «треугольник – треугольник», которая не предполагает заземления вторичных обмоток, поэтому счётчики, которые предназначены для измерения линейных напряжений, имеют «ложное» резистивное заземление.<br><br>
Из-за отсутствия заземления, схемы учёта с незаземляемыми вторичными обмотками, в сравнении со схемами, в которых вторичные обмотки заземлены, имеют ряд недостатков. По этой причине многие энергосбытовые организации предпочитают использовать в схемах учёта заземляемые трансформаторы напряжения для измерения фазных напряжений даже в тех сетях, где проектом не предусмотрен контроль изоляции сети. Но, как показала практика, заземляемые трансформаторы наряду со своими плюсами имеют ряд минусов. Так как первичная обмотка заземляемых трансформаторов напряжения заземлена, то это создаёт условие для существования феррорезонанса.<br><br>
Исходя из этого, энергосбытовые компании, которые эксплуатируют измерительные трансформаторы напряжения, стоят перед выбором: потерять либо в точности энергоучёта, либо в его надёжности. Оба варианта не приемлемы для эксплуатации. Казалось бы, ситуация безвыходная, но решение есть.<br><br>
Специалисты ОАО «СЗТТ» разработали трёхфазную группу на базе незаземляемых трансформаторов. Высоковольтные обмотки трёхфазной группы соединяются по схеме треугольника, а её вторичные обмотки соединяются в звезду с заземлением нейтральной точки и имеют номинальное напряжение 100/√3. Тем самым решаются две основные задачи.<br><br>
1. Так как высоковольтная обмотка не заземлена, следовательно, отсутствует основное условие для возникновения феррорезонанса.<br>
2. Так как вторичные обмотки соединены в звезду с заземлением нейтральной точки, в этом случае применяются классические счётчики, рассчитанные на фазное напряжение, в которых отсутствуют недостатки, связанные с резистивной ложной землёй.<br><br>
Ещё одно преимущество незаземляемых трансформаторов перед заземляемыми — это возможность испытания электрической прочности изоляции первичной обмотки одноминутным напряжением промышленной частоты. В отличие от заземляемых трансформаторов, у которых вывод «Х» имеет ослабленную изоляцию, изоляция высоковольтной обмотки незаземляемых трансформаторов рассчитана на полное напряжение, что даёт возможность проводить высоковольтные испытания без «расшиновки».<br><br>
Где могут найти свое применение трёхфазные группы на базе незаземляемых трансформаторов? Это, прежде всего, пункты коммерческого учёта, где контроль изоляции сети не предусмотрен. Пункты коммерческого учета (ПКУ) предназначены для использования исключительно в сетях с воздушной изоляцией и только для учёта электроэнергии, функция контроля изоляции сети в них отсутствует. Но, несмотря на это, в ПКУ очень часто применяются заземляемые трансформаторы напряжения, которые, в отличие от незаземляемых, могут резонировать с сетью.<br><br>
Применение незаземляемых трансформаторов напряжения в ПКУ в значительной степени увеличивает надёжность всего измерительного комплекса. Применение незаземляемых трансформаторов должно стать нормой в тех случаях, когда требуется учёт электроэнергии без контроля изоляции сети.<br><br>
Несмотря на все преимущества незаземляемых трансформаторов напряжения, в эксплуатации всё же требуется контроль изоляции сети, поэтому нельзя полностью исключить заземляемые трансформаторы напряжения. Для обеспечения качества ОАО «СЗТТ» проводит большую работу в отношении заземляемых трансформаторов напряжения. Разработаны и внедрены в производство различные схемы защиты заземляемых трансформаторов напряжения от воздействия феррорезонанса.<br><br>
Самое простое и в то же время эффективное средство защиты от феррорезонанса — это СЗТн-2. Согласно проведённым расчётам и испытаниям, устройство для защиты от феррорезонанса СЗТн-2 можно использовать с любой трёхфазной группой нашего производства. Устройствами можно дооснастить уже находящиеся в эксплуатации трёхфазные группы, у которых дополнительные обмотки рассчитаны на номинальное напряжение 100/3 В. Устройство СЗТн-2 включается в схему разомкнутого треугольника и может эксплуатироваться параллельно с ранее установленными средствами защиты и сигнализации.<br><br>
СЗТн-2 состоит из активного и индуктивного сопротивлений, которые находятся в едином литом корпусе. Индуктивное сопротивление позволяет защищать заземляемые трансформаторы напряжения от феррорезонанса, который протекает на субгармониках 25 Гц и ниже. Литая конструкция позволяет эксплуатировать его в любых климатических условиях, без дополнительного обогрева и вентиляции. Устройство СЗТн-2 надёжно защищает заземляемые трансформаторы классов напряжения (6–35 кВ) и позволяет безаварийно эксплуатировать их в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью, во всех возможных режимах и параметрах сети.<br><br>
Что касается испытаний, то на промплощадке ОАО «СЗТТ» работает стенд для испытаний трёхфазных групп на устойчивость к феррорезонансу при однофазных дуговых замыканиях, при отключении однофазного замыкания на землю, а также на «опрокидывание фазы». Устройство СЗТн-2 было всесторонне испытано со всеми трёхфазными группами производства ОАО «СЗТТ» при различных параметрах сети. Испытания показали, что СЗТн-2 — это недорогое, универсальное и высокоэффективное средство защиты заземляемых трансформаторов напряжения от феррорезонанса, которое может применяться с любой трёхфазной группой незаземляемых трансформаторов производства ОАО «СЗТТ». <br><br>
На сегодняшний день применение СЗТн-2 в составе с трансформаторами напряжения ЗНОЛ класса напряжения 35 кВ является обязательным условием. В случае эксплуатации трансформаторов ТН-35 (выпуска после 2021 года) без СЗТн-2 гарантийные обязательства на эти трансформаторы не распространяются. <br><br>
Наряду с применением дополнительных защит завод провёл глубокую модернизацию активной части всех заземляемых трансформаторов напряжения. Выбран общий курс на существенное снижение рабочей индукции во всех типах и модификациях трансформаторов напряжения. Снижение рабочей индукции позволило повысить устойчивость трансформаторов к различного рода перенапряжениям, уменьшилась вероятность насыщения магнитопровода. Понижение рабочей индукции было достигнуто за счёт увеличения количества витков обмотки высокого напряжения, а это, в свою очередь, привело к увеличению индуктивности рассеяния трансформаторов, что также повысило устойчивость к феррорезонансу.<br><br>
Все проводимые ОАО «СЗТТ» мероприятия, направленные на повышение надёжности трансформаторов, производитель сначала подтверждает лабораторными испытаниями, затем проводит натурные испытания опытной эксплуатацией в наиболее неблагоприятных условиях, и только после получения результатов всех испытаний и их оценки принимает решение о внедрении усовершенствований и модернизаций в производство.
19.11.2024
Новое решение для силовых трансформаторов второго габарита
Текст: Виктор Рыжков, главный конструктор по силовым трансформаторам ОАО «СЗТТ»<br><br>
ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока» с 2006 года производит силовые трансформаторы ТЛС с литой изоляцией на 6, 10, 20 кВ, мощностью 10-3200 кВ·А общепромышленного и энергоэффективного исполнения. Особенность конструкции трансформаторов мощностью 10-63 кВА классов напряжения 6 и 10 кВ состоит в применении моноблочных литых блоков, а также намотки обмоток высокого напряжения (ВН) по передовой технологии на специальных вертикальных станках, так называемые насыпные обмотки.<br><br>
Литой моноблок состоит из монолитной конструкции, содержащей внутри обмотку ВН и низковольтную (НН) обмотку. Между ними находится защитный заземляемый экран. Применение конструкции литого блока и применение насыпной обмотки обеспечило решение двух основных задач: получение компактного трансформатора, позволяющего встроить его в малогабаритные распределительные устройства и КРУ, и обеспечение полной защиты обмоток от внешних воздействующих факторов. В свою очередь выполнение насыпных обмоток позволяет полностью отказаться от применения межслоевой (продольной) изоляции, что позволяет создавать еще более компактные обмотки. За период более чем пять лет, данная конструкция показала высокую эксплуатационную надежность.<br><br>
Полностью освоив применение насыпных обмоток на трансформаторах первого габарита, в 2024 году опыт изготовления такого оборудования перенесён на линейку силовых сухих трансформаторов с литой изоляцией ТЛС общепромышленного исполнения для трансформаторов II (второго) габарита (от 100 до 400 кВ·А), материал обмоток — алюминий и медь. Ниже подробнее укажем преимущества насыпных обмоток.<br><br>
<b>Преимущества технологии</b><br><br>
По отношению к «классическим» (непрерывная катушечная или цилиндрическая слоевая) решениям на рынке силовых трансформаторов, данная технология обладает рядом преимуществ. В их числе: равномерное распределение витковых напряжений по всей высоте обмотки, высокая устойчивость к импульсным перенапряжениям, подтверждённая, помимо грозовых испытаний, импульсными обмерами всех частей обмотки, выполненными совместно с коллегами ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. Академика Е.И. Забабахина», более высокий коэффициент теплоотдачи, высокая механическая прочность высоковольтного блока и минимальный уровень частичных разрядов с проверкой каждого трансформатора в объёме приемо-сдаточных испытаний.<br><br>
Стоит отметить, что остальные узлы и сборочные единицы данных трансформаторов также изготавливаются с применением современных технологий, включая применение анизотропные сталей сортов не хуже NV-110 со схемой шихтовки магнитопровода STEP-LAP.<br><br>
Многолетний опыт предприятия по заливочным системам, позволяет подобрать компаунд для надежной работы в холодных условиях до минус 60 градусов. Таким образом, для всех трансформаторов предусмотрены климатическое исполнение УХЛ с возможностью холодного пуска (климатический класс С4). Намотка обмоток низкого напряжения для всех мощностей выполняется на фольговых станках, что обеспечивает изготовление компактных обмоткок с высокой осевой и радиальной устойчивостью к токам короткого замыкания (ТКЗ). Технологическое оснащение предприятия обеспечивает защиту деталей, как покраской, так и горячим или электрохимическим цинкованием.<br><br>
<b>Комплектации:</b><br><br>
Базовые комплектации трансформаторов включают наличие термодатчиков и распределительных коробок. Учитывая, различные требования заказчиков, ОАО «СЗТТ» предлагает широкий ряд дополнительных комплектующих, таких как: вентиляторы, виброопоры, различные термореле, ограничители перенапряжения, пробивные предохранители, трансформаторы тока, кожуха различных степеней защиты, устройства мониторинга температуры контактных соединений и тд.<br><br>
<b>Испытания:</b><br><br>
Собственный испытательный центр ОАО «СЗТТ» позволяет тестировать трансформаторы в полном соответствии с основными отраслевыми нормативными документами, такими как ГОСТ 54827 и ГОСТ 52719. Каждый трансформатор проходит проверку на уровень частичных разрядов (не более 10 пКл). Все трансформаторы соответствуют климатическим классам C4 (холодный пуск -60 ˚С), Е2, F1 ГОСТ 54827. Проверка на сейсмостойкость, стойкость к ТКЗ подтверждена испытаниями в аккредитованных лабораториях.<br><br>
<b>Выбор за клиентом</b><br><br>
В чем отличие силовых трансформаторов общепромышленного и энергоэффективного исполнения? Данное разделение выполнено в первую очередь для того, чтобы у потребителя был выбор. Он может сэкономить на закупочной стоимости при покупке трансформаторов общепромышленного исполнения, так как они дешевле, или, приобретая чуть более дорогое оборудование энергоэффективной линейки, сберечь денежные средства в процессе эксплуатации трансформаторов.<br><br>
ОАО «СЗТТ» выпускает обе линейки трансформаторов, как энергоэффективные, так и общепромышленные. Следует отметить, что они в равной степени надёжны, имеют одинаковые гарантийные сроки и соответствуют основным отраслевым ГОСТам. Выбор окончательного решения за потребителем.<br><br>
<b>Надёжное партнёрство</b><br><br>
Весомую долю в деятельности завода занимает выпуск нестандартных и специальных силовых трансформаторов: с пониженными или любыми иными требованиями заказчика по потерям холостого хода и короткого замыкания, трансформаторы с нестандартными напряжениями по высоковольтной и низковольтной обмоткам и различными напряжениями короткого замыкания, нейтралеобразующих трансформаторов со схемами Ун/Д-11 или Zn и преобразовательных с различными категориями перегрузочных режимов, а также низковольтных сухих разделительные трансформаторов и масляных (ТМГ).<br><br>
На сегодняшний день номенклатура изделий, выпускаемых Свердловским заводом, превышает 100 тыс. наименований. Производственный комплекс предприятия включает четыре производственные площадки общей площадью более 145 тыс. кв. м, где трудятся более 800 сотрудников в составе 36 подразделений. По каждому виду продукции на заводе освоен практически полный цикл производства с применением современного оборудования, включая проведение различных видов испытаний от исследовательских до сертификационных в собственном аккредитованном испытательном центре. ОАО «СЗТТ» имеет аттестации крупнейших предприятий и холдингов страны, регулярно осуществляет поставки на объекты атомной энергетики России и зарубежья.<br><br>
В условиях замещения импортного оборудования, техническое оснащение завода позволяет изготавливать силовые трансформаторы ни в чем не уступающие европейским производителям.
12.11.2024
Опыт поколений и творческий подход к решению задач. Предприятие ОАО “СЗТТ” г. Екатеринбург
В статье представлена продукция завода ОАО «СЗТТ» – пожалуй, самого известного представителя отечественного рынка по производству различной номенклатуры электротехнической продукции, с особой историей.<br><br>
Прошел длинный путь от небольшой мастерской по ремонту электродвигателей (1941г.) до одного из флагманов современного рынка электротехнической продукции. Немного цифр: на сегодняшний день электронная база номенклатурных наименований выпускаемой продукции составляет более 75 тыс. штук, а номенклатура применяемых материалов и полуфабрикатов перевалила за 100 тысяч наименований.<br><br> ОАО “СЗТТ” является предприятием полного цикла, с относительно невысокой долей кооперации. Цеха завода изготавливают весь спектр деталей, сборочных единиц и готовых изделий, от маленького контакта до 10-тонных комплектных подстанций. Данный факт обуславливает то доверие, которое оказывают нашей организации стратегические и крупные отраслевые предприятия и холдинги.<br><br> В советское время “СЗТТ” был одним из двух крупнейших в стране заводов по производству измерительных трансформаторов. Важно отметить так же тот факт, что благодаря высокому качеству выпускаемой на предприятии продукции, данная отрасль, вопреки возникшим в последнее время теориям, не подверглась серьёзному влиянию иностранных производителей, которые представляли собой исключительно нишевую продукцию, а после 2014 года почти исчезли с рынка РФ. За период 2000 – н.в. ОАО “СЗТТ” собственными силами разработал и внедрил в серию аналог продукции, выпускаемой такими признанными компаниями как “RITZ”, “Siemens”, “ABB” и пр. В настоящий момент по количеству типоисполнений и модификаций нашему предприятию равных нет.<br><br>
Сегодня, безусловно, ситуация в отрасли по производству измерительных трансформаторов 0,66-35 кВ претерпевает изменения. Рынок электротехнической продукции стал более зрелым, конкурентным, появились молодые игроки, которые получили в своё распоряжение готовые решения, понятный рынок и, выпустив самую распространённую и массовую продукцию, заняли некоторую долю рынка. Тем не менее, даже конкуренты нуждаются в квалифицированной и независимой испытательной лаборатории и обращаются с этой целью к нам на предприятие. На сегодняшний день ИЦ ОАО “СЗТТ” обладает, пожалуй, одной из самых широких областей аккредитаций в своей отрасли, более 550 различных видов испытаний и проверок.<br><br>
Подробнее можно ознакомиться на сайте:<br><br>
https://www.cztt-ic.ru/<br><br>
ОАО “СЗТТ” последние 10 лет переживало интенсивное развитие, связанное с фундаментальными задачами освоения принципиально новой для себя продукции (о ней чуть позже), оснащению предприятия современнейшим испытательным комплексом из нескольких экранированных станций по измерению частичных разрядов собственной разработки, жемчужиной которых можно назвать повышающий испытательный трансформатор компании “FENIX” (пр-во США). Руководство предприятия, глядя на перспективу, вкладывали средства в переоснащение основных фондов, проектирование и закупку самых современных образцов оборудования для изготовления изделий на класс напряжения 110 кВ, а так же принципиально нового сегмента продукции – с масляной изоляцией, которая по-прежнему имеет своего покупателя.<br><br>
В 2020 году был успешно реализован проект по импортозамещению информационной системы планового учета. Предприятие безболезненно перешло с американской ERP “Syteline” на 1С ERP и получило приз от самой компании “1С” за лучшее решение в области хранения инженерных данных. Внедрение нового программного продукта и объединение в единой системе всех сотрудников предприятия позволило значительно повысить скорость обработки запросов клиентов, по нашей оценке, в 3,5 раза, и, соответственно увеличить удовлетворённость наших потребителей.<br><br>
Новые направления в разработках ОАО «СЗТТ»<br><br>
1. Для начала несколько слов о традиционной номенклатуре предприятия. Это измерительные трансформаторы тока и напряжения. Особые условия эксплуатации, рост разветвленности электрических сетей выявили потребность в заземляемых трансформаторах напряжения, которые не будут подвержены влиянию негативного явления феррорезонанса. Присутствующие на рынке решения, такие как НАМИ и НАЛИ, на наш, взгляд, имеют свои недостатки и не являются в полной мере универсальным решением. На основании опыта и обратной связи, полученными в тесном взаимодействии с эксплуатирующими организациями, конструкторским отделом предприятия были предложены 5 схемных решений, позволяющих решить вопросы, связанные с влиянием эффекта феррорезонанса на трансформатор, а так же такой часто встречающейся проблемы, как срабатывание предохранителя. В данной статье приведем в качестве примера два из них:<br><br>
- Комплект поставки из 3х незаземляемых трансформаторов напряжения, среди его основных достоинств – компактные массогабаритные характеристики и неподверженность феррорезонансу в принципе. Будет интересен, в частности тем заказчикам, кто в данный момент разрабатывает КРУ и озабочен уменьшением габаритов, без потери в функциональности.<br><br>
- Для тех, кто уже эксплуатирует заземляемые устройства других производителей подойдет трёхфазная группа 3хЗНОЛ.04П с дополнительной катушкой-реактором, так же исключающая возникновение негативных воздействий на трансформаторы. Несмотря на добавление катушки, данная группа выполнена в габаритах классической трёхфазной группы ТН для удобства замены.<br><br>
- Для более подробного ознакомления об областях применения и преимуществах тех или иных решений можно обратиться по адресу dpo@cztt.ru, в ответ будет предоставлена информационная брошюра и ссылка на видеозапись натурного испытания в заводской лаборатории.<br><br>
2. Знаковым примером разработки нового изделия по пожеланиям заказчика в 2022 году стал трансформатор ТВ-35 III-IX, климатического исполнения УХЛ1, по принципу установки его можно назвать встроенно-опорным. За срок, составивший менее 6 месяцев была разработана принципиально новая конструкция трансформатора, изготовлена необходимая оснастка, а так же успешно проведен полный комплекс необходимых испытаний. На наш взгляд данное изделие, в виду его простоты и надёжности может быть установлено на замену распространённым изделиям типа ТОЛ-35 других производителей.<br><br>
3. Силовой трёхфазный трансформатор 16-63 кВА с алюминиевыми обмотками, в габаритах медного трансформатора.<br><br>
Данная разработка позволила ощутимо снизить цену на продукцию, без ущерба для его надёжности. На сегодняшний день, это, пожалуй, наиболее конкурентное изделие в своём сегменте.<br><br>
4. Абсолютно новая разработка – высоковольтные вводы напряжением 35-110 кВ с RIN изоляцией для различных нужд по чертежам и пожеланиям заказчика. К настоящему моменту. ОАО “СЗТТ” провел весь комплекс квалификационных и приёмо-сдаточных испытаний, выполнил несколько коммерческих контрактов, активно собирает пожелания потребителей, завершает программу опытной эксплуатации на объекте одной из ресурсоснабжающих организаций, планирует приступить к аттестации на возможность применения в составе объектов ПАО “Россети”, завершить которую планируется в I кв. 2024г.<br><br>
5. Комплектно-трансформаторные подстанции в утеплённом и металлическом корпусе, успешно прошедшие добровольную сертификацию в ПАО “РОССЕТИ” и ПАО “РОСНЕФТЬ”.<br><br>
Завершить данную статью хотелось бы словами о том, что мы являемся надёжными партнерами и поставщиками для потребителей из РФ и стран ближнего зарубежья. Выпускаем только качественную технику, которая прошла весь спектр испытаний согласно нормативным требованиям ГОСТ. Характеристики наших изделий всегда лабораторно подтверждены. Конструкторский отдел завода, совместно с отделом продаж готовы помочь с реализацией задач любой сложности. Широкая номенклатура выпускаемой продукции и долгосрочное планирование позволяет с уверенностью смотреть вперёд.
05.11.2024
Решения ОАО «СЗТТ» по защите трансформаторов напряжения от воздействия феррорезонанса
В сетях с изолированной нейтралью, как правило, применяются заземляемые трансформаторы напряжения. Они применяются для учета и контроля изоляции сети. Заземление высоковольтной обмотки фазных трансформаторов необходимо как для построения учета, так и для контроля изоляции сети, поэтому высоковольтные обмотки заземляемых трансформаторов напряжения физически связаны с землей.<br><br>
Изолированная нейтраль позволяет длительно эксплуатировать сети в режиме замыкания одной из фаз на землю. Замыкания на землю приводят к перенапряжениям.<br><br>
Самые распространенные замыкания — это однофазные замыкания на землю (ОЗЗ), которые могут быть или металлическими, или дуговыми замыканиями. В количественном отношении такого рода замыкания превышают суммарное число остальных видов технологических отклонений, и эти режимы представляет наибольшую опасность для заземляемых трансформаторов напряжения.
Феррорезонансные процессы при однофазных дуговых замыканиях и отключениях металлических замыканий на землю приводят, в большинстве случаев, к повреждению трансформаторов напряжения.<br><br>
В сети с изолированной нейтралью, ёмкость сети (ёмкость фаз на землю) образует замкнутый резонансный контур с трансформатором напряжения. Из всего оборудования этих сетей, только трансформатор напряжения соединён с землёй. Соответственно, любое возмущение в сети с изолированной нейтралью, которое приведёт к перезарядке фазных ёмкостей и появлению напряжения нулевой последовательности потенциально может привести к феррорезонансному процессу в трансформаторе напряжения.<br><br>
Согласно требованиям ПУЭ, в электрических сетях 3 – 35 кВ, в которых не применена компенсация емкостного тока однофазного замыкания на землю, отсутствуют генераторы и синхронные компенсаторы с непосредственным водяным охлаждением обмоток статора, а также в электрических схемах 3 35 кВ, которые могут отделяться от дугогасящих замыкающих реакторов при автоматических отключениях и при оперативных переключениях в процессе отыскания места замыкания на землю, ремонтов и т.п., должны быть предусмотрены средства для предотвращения самопроизвольных смещений нейтрали: в цепь соединенной в разомкнутый треугольник вторичной обмотки трансформаторов напряжения 3 – 35 кВ, используемой для контроля изоляции, должен быть включен резистор сопротивлением 25 Ом, рассчитанный на длительное прохождение тока 4А.<br><br>
Введение резистора 25 Ом в разомкнутый треугольник трансформатора напряжения для защиты заземляемых трансформаторов напряжения от воздействия феррорезонанса - низкоэффективная мера. При значительных емкостных токах требуется снижение величины сопротивления резистора в разомкнутом треугольнике.<br><br>
Специалистами ОАО «СЗТТ» разработано ряд решений для защиты заземляемых трансформаторов напряжения от воздействия феррорезонанса.<br><br>
1. Устройство для защиты трансформаторов напряжения СЗТн. (вставить фото СЗТн). Устройство можно применять одновременно с защитным реле и сопротивлением 25 Ом. Параллельное подключение не влияет на защитные функции СЗТн. Применение устройства СЗТн значительно повышает антирезонансные свойства трехфазной группы. Применяется в качестве стандартного решения для защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса в сети.<br><br>
2. Устройство для защиты трансформаторов напряжения СЗТн-2.<br><br>
СЗТн-2 обладает высокими антирезонансными свойствами и допускает эксплуатацию трансформаторов напряжения серии 3хЗНОЛ(П) без высокоомных резисторов в нейтрале. Также СЗТн-2 эффективен во составе с ЗхЗНОЛПМ(И)-6(10), 3хЗНОЛ.01ПМИ-6(10, 35), 3хЗНОЛ-35 III.<br><br>
По своей эффективности СЗТн-2 не уступает схеме защиты от феррорезонанса с применением трансформатора напряжения нулевой последовательности (ТНП), так как имеются активные и индуктивные сопротивления, которые защищают ТН на частотах ниже 50 Гц.<br><br>
3. Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ.04(П) <br><br>
Антирезонансная трехфазная группа 3хЗНОЛ.04(П) с заземлением нейтрали через реактор состоит из трех однофазных заземляемых трансформаторов напряжения, соединенных в звезду с выведенной нейтралью, и дополнительного трансформатора напряжения нулевой последовательности (ТНП), который включается между нейтралью звезды и землей. Вывод «Х» ТН, входящих в звезду, рассчитан на полную изоляцию, что позволяет испытывать внутреннюю изоляцию ТН полным уровнем приложенного напряжения промышленной частоты.<br><br>
ТНП позволяет измерять напряжение нулевой последовательности, а его большое реактивное сопротивление эффективно предотвращает возникновение устойчивого феррорезонанса.<br><br>
Данная схема для защиты от феррорезонанса является наиболее эффективной, универсальной и может применяться в широком диапазоне индуктивно-ёмкостных параметров сетей, класса напряжения (6-35) кВ.<br><br>
В распоряжении ОАО «СЗТТ» имеется аккредитованный испытательный центр, который может проводить испытания прямым методомо на устойчивость заземляемых трансформаторов напряжения к воздействию феррорезонанса. Главным преимуществом и уникальностью этого испытательного центра является наличие на стенде проверки устойчивости трансформаторов напряжения к однофазным дуговым замыканиям на землю силового трансформатора 6 – 35 кВ мощностью 730 кВА, что позволяет проводить испытания в условиях максимально приближенным к реальным.<br><br>
Для проведения испытаний заземляемых трехфазных групп однофазных трансформаторов и заземляемых трехфазных трансформаторов на устойчивость к феррорезонансу разарботана программа и методика испытаний ДЕНР.670115.108, которая была согласована с ПАО «РОССЕТИ». Испытательный центр ОАО «СЗТТ» имеет право на проведение испытаний по этой методике, результаты испытаний будут приняты в ПАО «РОССЕТИ».
29.10.2024
Новое решение для силовых трансформаторов второго габарита
Текст: Виктор Рыжков, главный конструктор по силовым трансформаторам ОАО «СЗТТ»<br><br>
ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока» с 2006 года производит силовые трансформаторы ТЛС с литой изоляцией на 6, 10, 20 кВ, мощностью 10-3200 кВ·А общепромышленного и энергоэффективного исполнения. Особенность конструкции трансформаторов мощностью 10-63 кВА классов напряжения 6 и 10 кВ состоит в применении моноблочных литых блоков, а также намотки обмоток высокого напряжения (ВН) по передовой технологии на специальных вертикальных станках, так называемые насыпные обмотки.<br><br>
Литой моноблок состоит из монолитной конструкции, содержащей внутри обмотку ВН и низковольтную (НН) обмотку. Между ними находится защитный заземляемый экран. Применение конструкции литого блока и применение насыпной обмотки обеспечило решение двух основных задач: получение компактного трансформатора, позволяющего встроить его в малогабаритные распределительные устройства и КРУ, и обеспечение полной защиты обмоток от внешних воздействующих факторов. В свою очередь выполнение насыпных обмоток позволяет полностью отказаться от применения межслоевой (продольной) изоляции, что позволяет создавать еще более компактные обмотки. За период более чем пять лет, данная конструкция показала высокую эксплуатационную надежность.<br><br>
Полностью освоив применение насыпных обмоток на трансформаторах первого габарита, в 2024 году опыт изготовления такого оборудования перенесён на линейку силовых сухих трансформаторов с литой изоляцией ТЛС общепромышленного исполнения для трансформаторов II (второго) габарита (от 100 до 400 кВ·А), материал обмоток — алюминий и медь. Ниже подробнее укажем преимущества насыпных обмоток.<br><br>
<b>Преимущества технологии</b><br><br>
По отношению к «классическим» (непрерывная катушечная или цилиндрическая слоевая) решениям на рынке силовых трансформаторов, данная технология обладает рядом преимуществ. В их числе: равномерное распределение витковых напряжений по всей высоте обмотки, высокая устойчивость к импульсным перенапряжениям, подтверждённая, помимо грозовых испытаний, импульсными обмерами всех частей обмотки, выполненными совместно с коллегами ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. Академика Е.И. Забабахина», более высокий коэффициент теплоотдачи, высокая механическая прочность высоковольтного блока и минимальный уровень частичных разрядов с проверкой каждого трансформатора в объёме приемо-сдаточных испытаний.<br><br>
Стоит отметить, что остальные узлы и сборочные единицы данных трансформаторов также изготавливаются с применением современных технологий, включая применение анизотропные сталей сортов не хуже NV-110 со схемой шихтовки магнитопровода STEP-LAP.<br><br>
Многолетний опыт предприятия по заливочным системам, позволяет подобрать компаунд для надежной работы в холодных условиях до минус 60 градусов. Таким образом, для всех трансформаторов предусмотрены климатическое исполнение УХЛ с возможностью холодного пуска (климатический класс С4). Намотка обмоток низкого напряжения для всех мощностей выполняется на фольговых станках, что обеспечивает изготовление компактных обмоткок с высокой осевой и радиальной устойчивостью к токам короткого замыкания (ТКЗ). Технологическое оснащение предприятия обеспечивает защиту деталей, как покраской, так и горячим или электрохимическим цинкованием.<br><br>
<b>Комплектации:</b><br><br>
Базовые комплектации трансформаторов включают наличие термодатчиков и распределительных коробок. Учитывая, различные требования заказчиков, ОАО «СЗТТ» предлагает широкий ряд дополнительных комплектующих, таких как: вентиляторы, виброопоры, различные термореле, ограничители перенапряжения, пробивные предохранители, трансформаторы тока, кожуха различных степеней защиты, устройства мониторинга температуры контактных соединений и тд.<br><br>
<b>Испытания:</b><br><br>
Собственный испытательный центр ОАО «СЗТТ» позволяет тестировать трансформаторы в полном соответствии с основными отраслевыми нормативными документами, такими как ГОСТ 54827 и ГОСТ 52719. Каждый трансформатор проходит проверку на уровень частичных разрядов (не более 10 пКл). Все трансформаторы соответствуют климатическим классам C4 (холодный пуск -60 ˚С), Е2, F1 ГОСТ 54827. Проверка на сейсмостойкость, стойкость к ТКЗ подтверждена испытаниями в аккредитованных лабораториях.<br><br>
<b>Выбор за клиентом</b><br><br>
В чем отличие силовых трансформаторов общепромышленного и энергоэффективного исполнения? Данное разделение выполнено в первую очередь для того, чтобы у потребителя был выбор. Он может сэкономить на закупочной стоимости при покупке трансформаторов общепромышленного исполнения, так как они дешевле, или, приобретая чуть более дорогое оборудование энергоэффективной линейки, сберечь денежные средства в процессе эксплуатации трансформаторов.<br><br>
ОАО «СЗТТ» выпускает обе линейки трансформаторов, как энергоэффективные, так и общепромышленные. Следует отметить, что они в равной степени надёжны, имеют одинаковые гарантийные сроки и соответствуют основным отраслевым ГОСТам. Выбор окончательного решения за потребителем.<br><br>
<b>Надёжное партнёрство</b><br><br>
Весомую долю в деятельности завода занимает выпуск нестандартных и специальных силовых трансформаторов: с пониженными или любыми иными требованиями заказчика по потерям холостого хода и короткого замыкания, трансформаторы с нестандартными напряжениями по высоковольтной и низковольтной обмоткам и различными напряжениями короткого замыкания, нейтралеобразующих трансформаторов со схемами Ун/Д-11 или Zn и преобразовательных с различными категориями перегрузочных режимов, а также низковольтных сухих разделительные трансформаторов и масляных (ТМГ).<br><br>
На сегодняшний день номенклатура изделий, выпускаемых Свердловским заводом, превышает 100 тыс. наименований. Производственный комплекс предприятия включает четыре производственные площадки общей площадью более 145 тыс. кв. м, где трудятся более 800 сотрудников в составе 36 подразделений. По каждому виду продукции на заводе освоен практически полный цикл производства с применением современного оборудования, включая проведение различных видов испытаний от исследовательских до сертификационных в собственном аккредитованном испытательном центре. ОАО «СЗТТ» имеет аттестации крупнейших предприятий и холдингов страны, регулярно осуществляет поставки на объекты атомной энергетики России и зарубежья.<br><br>
В условиях замещения импортного оборудования, техническое оснащение завода позволяет изготавливать силовые трансформаторы ни в чем не уступающие европейским производителям.