Книги для электрика и энергетика: Умные трансформаторы

Силовые трансформаторы всё чаще оказываются в центре внимания не только электрических сетей и энергетиков крупных предприятий, но и специалистов небольших организаций решающих задачи энергообеспечения маломощных объектов: небольших поселений, станций АЗС, антенн сотовой связи, узлов нефтедобычи и др.

Для таких потребителей предлагаются "умные" трансформаторы столбового типа с системой самодиагностики.

СИЛОВЫЕ СТОЛБОВЫЕ

В ассортименте производителей трансформаторов имеется целая серия трансформаторов I габарита, позволяющих оперативно с минимальными затратами организовать энергоснабжение небольших отдалённых объектов. Это трёхфазные масляные герметичные трансформаторы столбового типа (ТМГС) мощностью 16-100 кВА, обеспечивающие подключение к сети 6 или 10 кВ и понижающие напряжение до 0,4 или 0,23 кВ.

Данное оборудование было разработано в соответствии с технической политикой ОАО «МРСК Центра» для новой концепции строительства ВЛ 6— 10 кВ, предусматривающей сокращение протяжённости линии низкого класса (0,4 кВ) и применение нескольких столбовых трансформаторов вместо одной крупной трансформаторной подстанции.

Такое решение позволяет сократить технические и коммерческие потери в распределительной сети, предоставляет возможность технологического присоединения новых потребителей в расширяющихся населённых пунктах. Кроме того, оно обеспечивает более высокое качество электроснабжения,

поскольку снижает влияние объектов с заведомо нелинейной нагрузкой (источников искажений) на других потребителей. Достигается это за счёт уменьшения числа потребителей, присоединённых к одному трансформатору и, соответственно, имеющих с источником искажения общую точку подключения на стороне 0,4 кВ.

Столбовые трансформаторы уже нашли применение в пилотных проектах, реализованных компаниями «Курскэнерго» и «Белгородэнерго». При реализации проектов предусматривалось последующее интегрирование трансформаторов в интеллектуальные сети за счёт установки устройства текущего мониторинга состояния столбового трансформатора.

«УМНЫЕ» ТРАНСФОРМАТОРЫ ДЛЯ СЕТЕЙ SMART GRID И НЕ ТОЛЬКО

Выпускаемые в настоящее время масляные трансформаторы относятся к категории «умных» трансформаторов. По желанию заказчика на трансформаторы серий ТМ, ТМГ устанавливается реле телеметрического контроля. Это устройство замеряет основные характеристики трансформатора - уровень масла, его температуру и давление — и передаёт данные в диспетчерский пункт. Сигнал поступает по проводной сети PLC или по каналу беспроводной связи Такие трансформаторы легко интегрируются в необслуживаемые распределительные сети Smart Grid.

ЛЕГКО УСТАНОВИТЬ, ПРОСТО ОБСЛУЖИВАТЬ

Одним из преимуществ столбовых трансформаторов, делающих их оптимальным решением для подключения отдельных потребителей, является их способ установки. При применении столбовых трансформаторов нет необходимости решать вопросы выделения земли — можно использовать имеющуюся опору ЛЭП. При этом ТМГС отличаются более удобным и надёжным способом крепления.

В нашей стране столбовые трансформаторы принято устанавливать на подставку или кронштейны. ТМГС имеют «навесной» тип крепления и не требуют дополнительных платформ, сложных грузоподъёмных механизмов и т.п. Достигается это благодаря особой форме гофробака — на его тыльной стороне имеются тяги, с помощью которых трансформатор «навешивается» на крепёжную конструкцию. Задняя стенка — негофрированная, вследствие чего центр тяжести трансформатора смещается ближе к столбовой опоре, что делает размещение более устойчивым и позволяет предъявлять менее жёсткие требования к опоре. Её не нужно проверять на изгиб, нет необходимости устанавливать отдельную укреплённую конструкцию.

Трансформатор в герметичном гофробаке компактнее, чем аналог с радиаторами и расширителем. Использование герметичных баков позволяет также облегчить эксплуатацию трансформаторов и минимизировать затраты на их обслуживание, поскольку масло в них не соприкасается с воздухом, не теряет своих качеств, не требует постоянного контроля и периодической замены.

БЕЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ И С ГАРАНТИЕЙ ДО 25 ЛЕТ

Конструктивные особенности активной части ТМГС и применение качественной стали обеспечивают существенное снижение технических потерь. Если же заказчик пожелает, возможно изготовит для него инновационный энергоэффективный трансформатор с сердечником из аморфной стали. Такое оборудование позволит ощутимо сэкономить электричество, так как аморфные трансформаторы имеют небывало низкие потери холостого хода.

Трансформаторы ТМГС характеризируются как высоконадёжные, они рассчитаны на 10 лет безаварийной работы со сроком службы без капитального ремонта 30 лет. При заказе и установке реле телеметрического контроля компания может увеличить срок гарантийного обслуживания до 25 лет.

Заказчику всегда предоставляется возможность приобрести «умный» столбовой трансформатор или ТМГС в традиционном исполнении, без системы самодиагностики. Но для отдалённых необслуживаемых объектов более предпочтительным, конечно, является «умный» трансформатор, для которого возможно осуществление непрерывного мониторинга режима работы. Это позволит своевременно предотвратить обесточивание питаемого оборудования, вызываемое по причине аварийного отключения трансформатора. Дистанционное отслеживание облегчает обслуживание силового трансформатора. А непрерывность контроля повышает надёжность и срок исправной работы трансформатора, снижая риск возникновения аварийных ситуаций, в том числе представляющих угрозу для окружающей среды.

Таким образом, для объектов, расположенных вдали от основной инфраструктуры, в экологически чистых зонах, «умные» столбовые трансформаторы являются наиболее оптимальным решением.

ЦЕЛАЯ ПОДСТАНЦИЯ НА ПЯТАЧКЕ

Столбовые трансформаторы как отдельно, так и в комплекте с оборудованием, необходимым для подключения к сети: выключателями, предохранителями, разъединителями, грозовыми разрядниками — на стороне 6—10 кВ; ограничителями перенапряжения, шкафами с силовой автоматикой, системами учёта и автоматики, блоками контроля качества энергии — на стороне 0,4 кВ. При этом распределительные шкафы и приборы учёта могут размещаться как на опоре, так и в помещении абонента. Состав и тип оборудования специалисты подбирают в соответствии с задачами подключения. По сути это уже не отдельный трансформатор, а полноценная столбовая трансформаторная подстанция.