Системы передачи и распределения электроэнергии, высоковольтное оборудование

Трансформаторы напряжения

Емкостные трансформаторы напряжения

Емкостной трансформатор напряжения обеспечивает выполнение точных измерений высокого напряжения и передачу несущих токов от 30 до 500 кГц.

Основные характеристики

• Номинальное напряжение: от 72,5 до 765 кВ (1100 кВ)
• Номинальная емкость: от 1750 до 37500 пФ
• Тепловая нагрузочная способность до 1500 ВA
• Компенсация теплового расширения масла с помощью диафрагм из нержавеющей стали
• Соответствие требованиям стандартов МЭК, ANSI/IEEE или эквивалентных им стандартов
• Полный объем решений на основе элегаза для модулей с воздушной изоляцией, включающих в себя трансформатор тока, трансформатор напряжения и комбинированное решение с напряжением до 550 кВ

Главные преимущества

• Превосходная переходная характеристика
• Большой опыт эксплуатации, включая эксплуатацию в сейсмоопасных регионах
• Использование в качестве разделительного конденсатора для силовой линии
• Прочная герметичная, не требующая обслуживания конструкция

Индуктивные трансформаторы напряжения

Предлагаем Вашему вниманию надежное решение для электрических сетей высокого и сверхвысокого напряжения — индуктивные трансформаторы напряжения – разделив первичную обмотку трансформаторов на несколько катушек индуктивности. Подобная каскадная конструкция первичной обмотки имеет несколько преимуществ:

• уменьшает градиент напряжения на каждой катушке индуктивности
• предлагает лучшее распределение электрического поля вдоль фарфорового изолятора
• делает более легкой изоляцию самой катушки индуктивности.

Все эти особенности дают возможность повысить показатель надежности и улучшить технические характеристики.

Трансформаторы тока

Особенности

• Конструкция с верхним сердечником
• Высококачественная бумажно-масляная изоляция
• Изолятор из фарфора или композитного материала

Основные характеристики

• Номинальное напряжение 110 до 1100 кВ
• Номинальный ток: до 5000 А
• При КЗ: до 80 кА
• (Ток короткого замыкания динамический: 200 кА (пиковое значение))
• Соответствие требованиям стандартов МЭК, ANSI/IEEE или эквивалентных им стандартов

Главные преимущества

• Опыт применения при напряжении 800 кВ
• Стабильная точность на протяжении всего срока службы
• Не требующая обслуживания прочная и безопасная конструкция
• Рабочие температуры окр. среды: от -50° C до +55° C

Силовые трансформаторы

Герметичные силовые трансформаторы

Развитие энергетики требует применения силовых трансформаторов, обладающих большим к.п.д., и более продолжительным сроком службы. Проверенным в работе решением являются герметичные силовые трансформаторы, которые позволяют устранить проблемы, связанные с процессом старения трансформаторов в результате воздействия на них тока нагрузки и температуры, который ускоряется в результате вредного воздействия содержащихся в атмосфере кислорода и влажности.

Основные характеристики

• Мощность до 200 МВА
• Напряжение до 245 кВ
• Переключение выходных обмоток под нагрузкой с помощью вакуумного переключателя
• Соответствуют требованиям международных стандартов
• Специальная конструкция радиаторов, обеспечивающая компенсацию теплового расширения трансформаторного масла.

Главные преимущества

• Значительное увеличение срока службы
• Более высокие нагрузки
• Снижение затрат на обслуживание, благодаря:
  • замедлению старения масла
  • отсутствию поглотителя влаги из воздуха
  • отсутствию гидрокомпенсатора
  • отсутствию эрозии контактов

Генераторный трансформатор

Генераторный трансформатор является важнейшим элементом всех атомных, тепловых и гидроэлектростанций. Генераторные трансформаторы — это повышающие трансформаторы. Низковольтные обмотки генераторного трансформатора подключаются треугольником к генератору, а высоковольтные обмотки подключаются звездой к линиям электропередачи. В трансформаторах этого типа постоянно меняется напряжение вследствие сброса нагрузки или выполнения операций переключения, вызванных перевозбуждением генератора. Трансформаторы этого типа также должны быть способны выдерживать перегрузки. Это означает, что должен поддерживаться определенный перепад температуры между обмоткой и окружающим маслом, и что должна обеспечиваться достаточная охлаждающая способность. Большой номинальный ток требует полного контроля магнитного поля внутри бака для того, чтобы избежать локальных перегревов металлических деталей. Все эти факторы учитываются при разработке конкретных установок. Так как часто требуются очень высокие напряжения и номинальные мощности, то при производстве генераторных трансформаторов необходимо использовать специальные ноу-хау, а также специальное производственное и испытательное оборудование.

Мы можем предложить Вам генераторные трансформаторы с очень высокой номинальной мощностью для многих электростанций, в том числе:

• Однофазные трансформаторы 550 МВА, 20/400 кВ
• Трехфазные трансформаторы 1100 МВА, 27/415 кВ
• Трехфазные трансформаторы 245 МВА, 18/765 кВ

Трансформаторы для соединения цепей

Наиболее часто используемые в силовых сетях трансформаторы – это повышающие или понижающие соединительные трансформаторы, с помощью которых соединяются между собой сети с разными напряжениями в соответствии с конкретными требованиями каждой отдельной сети. Эти трансформаторы обеспечивают гальваническую развязку между высоковольтной и низковольтной сетью, а также высокую адаптивность к условиям на месте установки. Конструкция и номиналы третичной обмотки, соединители и компоновка будут адаптированы к вашим конкретным условиям. Оборудование будет спроектировано с учетом всех физических ограничений, включая транспортные ограничения. Конструкция магнитных цепей с двумя обратными стержнями (без обмоток) магнитной системы трансформатора обеспечивает снижение ограничений по высоте, а окончательный выбор между однофазным или трехфазным трансформатором может быть сделан в соответствии с Вашими требованиями.

Автотрансформаторы

Автотрансформаторы являются более легкими и экономичными, чем соединительные трансформаторы той же мощности. Автотрансформаторы не имеют отсоединенных друг от друга обмоток. Это означает, что между соединяемыми сетями нет гальванической развязки.

Эти трансформаторы часто используются для регулирования напряжения, и при их разработке требуется тщательный подбор диэлектрических материалов.

Преобразовательные трансформаторы

Преобразовательный трансформатор является важнейшей составляющей передачи постоянного тока. Помимо основной задачи по передаче электроэнергии между двумя уровнями напряжения, он обеспечивает дополнительные функции, как например гальваническую развязку между сторонами переменного и постоянного тока. Большое количество отпаек обеспечивает возможность изменений в нагрузке без потери производительности.

Преобразовательный трансформатор, как правило, изготавливается с двумя обмотками равной мощности и напряжения. Одна обмотка соединяется в звезду, а вторая в треугольник. За счет этого удается избавиться от основной гармоники.

Данный преобразовательный трансформатор может быть изготовлен как в трехфазном, так и в однофазном виде в зависимости от уровня напряжения и мощности.

Фазосдвигающие трансформаторы

Так как высоковольтные сети соединяются между собой в нескольких точках, это приводит к необходимости выполнять регулирование потока энергии. Классическое регулирование напряжения без сдвига фазы в таких ситуациях является недостаточным. Для этого необходимы трансформаторы с регулированием фазы (фазорегуляторы). Трансформаторные фазорегуляторы делятся на две категории: фазорегуляторы с одной активной частью, и фазорегуляторы с двумя активными частями. Фазорегуляторы с одной активной частью обеспечивают независимую регулировку фазы и напряжения, и могут использоваться для ограниченных уровней напряжения и мощности. Для более высоких мощностей и напряжений идеально подходят трансформаторные фазорегуляторы с двумя активными частями. Квадратурные вольтодобавочные трансформаторы являются экономичным решением в тех случаях, когда требуются небольшие углы сдвига фазы с изменением напряжения. Для регулирования с большими углами сдвига фазы трансформаторные фазорегуляторы с постоянным модулем обеспечивают независимую от угла сдвига фазы модуляцию напряжения. Использование фазорегуляторов всегда требует учета специфических особенностей и индивидуальной разработки для каждой конкретной сети. Так как эти трансформаторы, как правило, имеют большие мощности и большие массы, то необходимо учитывать различные ограничения в плане производства и транспортировки.

Трансформаторы для компенсации реактивной мощности

Статические регулируемые компенсаторы, которые мы можем предложить, являются элегантным и гибким решением, когда повышение эффективности энергетической системы и контроль баланса реактивной мощности сети диктуется внешними условиями (например, сооружение новых линий электропередачи или расположение электростанций). Трансформаторы для статических регулируемых компенсаторов используются для соединения оборудования статических регулируемых компенсаторов с линиями электропередачи. Эти трансформаторы сочетают в себе сложность, связанную с составляющими постоянного тока (даже если они не слишком велики), с высокими уровнями гармоник и номинальных токов.

Система мониторинга за трансформаторами

Трансформаторы являются критичным элементом с точки зрения эффективной работы электроэнергетических систем. Их надежность и эксплуатационная готовность – это ключ к рентабельному производству и передаче электроэнергии. Для оценки рабочих характеристик и контроля условий безопасной эксплуатации трансформаторов необходимо обеспечить непрерывное наблюдение за их работой.

Основные преимущества:

• Повышение эксплуатационной готовности трансформаторов и вспомогательного оборудования.
• Точное определение условий эксплуатации.
• Оптимизация издержек благодаря планированию технического обслуживания на основе контроля состояния.
• Увеличение срока службы трансформаторов.
• Увеличение подачи электроэнергии благодаря повышению перегрузочной способности.

КРУЭ (Комплектные распределительные устройства с газовой изоляцией)

КРУЭ является очень надежным трехфазным распределительным устройством с газовой изоляцией. Он может быть очень быстро собран на месте установки, и его компактная и гибкая конструкция способствуют экономии места, а также снижают объем строительных работ.

Основные характеристики:

• Газоизолированная подстанция, устанавливаемая в помещении или на открытом воздухе
• Номинальные напряжение до 550 кВ, ток 6300 A, ток КЗ до 63 кА
• Пружинный механизм выключателя, кабельные муфты сухого типа
• Очень надежная технология герметизации, алюминиевые баки, трансформаторы тока, расположенные снаружи заполненных элегазом баков.
• Допустимая температура окружающей среды: -25… +40 °С

Главные преимущества:

• Повышенная надежность и безопасность
• Экономия места
• Снижение объема строительных работ
• Минимальное техобслуживание и минимальный объем работ при ремонте и расширении сети.
• Минимальное воздействие на окружающую среду при производстве, обслуживании и выводе из эксплуатации

Повышающие трансформаторы — Силовые высоковольтные трансформаторы

• Главная 
• Продукция 
• Трансформаторы 
• Силовые трансформаторы 
• Повышающие генераторные трансформаторы

Global site Choose region / language Global site — English

• Europe
• Americas
• Middle East and Africa
• Asia and Oceania

Austria — German Belarus — Russian Belgium — Dutch French Bulgaria — Bulgarian English Croatia — Croatian Czech Republic — Czech Denmark — Danish Estonia — Estonian Finland — Finnish France — French Germany — German Greece — Greek Hungary — Hungarian Ireland — English Italy — Italian Latvia — Latvian Lithuania — Lithuanian Luxembourg — French Netherlands — Dutch Norway — Norwegian Poland — Polish Portugal — Portuguese Romania — Romanian Russia — Russian Serbia — Serbian Slovakia — Slovakian Slovenia — Slovenian Spain — Spanish Sweden — Swedish Switzerland — French German Italian Turkey — Turkish Ukraine — Ukrainian United Kingdom — English Argentina — Spanish Aruba — Spanish Bolivia — Spanish Brazil — Portuguese Canada — English French Chile — Spanish Colombia — Spanish Costa Rica — Spanish Dominican Republic — Spanish Ecuador — Spanish El Salvador — Spanish Guatemala — Spanish Honduras — Spanish Mexico — Spanish Panama — Spanish Peru — Spanish Puerto Rico — Spanish United States of America — English Uruguay — Spanish Algeria — English French Angola — English French Bahrain — English Botswana — English French Cameroon — English French Côte d’Ivoire — English French Egypt — English French Ghana — English French Israel — Hebrew Jordan — English Kenya — English French Kuwait — English Lebanon — English Madagascar — English French Mali — English French Mauritius — English French Morocco — English French

виды, схемы, достоинства и недостатки

Все турбогенераторы, гидрогенераторы, дизель-генераторы, синхронные компенсаторы и двигатели, изготавливаемые в настоящее время, оснащаются современными полупроводниковыми системами возбуждения – рис.5.2 – 5.7. В этих системах используется принцип выпрямления трехфазного переменного тока повышенной или промышленной частоты возбудителей или напряжения возбуждаемой машины.

Электромашинные системы возбуждения (рис.5.1), выпускавшиеся заводами более 30 лет назад и находящиеся до сих пор в эксплуатации, могут быть заменены на современные полупроводниковые статические системы с любым набором заданных функций.

Системы возбуждения обеспечивают следующие режимы работы синхронных машин:

1. начальное возбуждение;
2.  холостой ход;
3. включение в сеть методом точной синхронизации или самосинхронизации;
4. работу в энергосистеме с допустимыми нагрузками и перегрузками;
5. форсировку возбуждения по напряжению и по току с заданной кратностью;
6. разгрузку по реактивной мощности и развозбуждение при нарушениях в энергосистемах;
7. гашение поля генератора в аварийных режимах и при нормальной остановке;
8. электрическое торможение агрегата.

Рис.5.1. Система независимого возбуждения с возбудителем постоянного тока.
КК – контактные кольца, Rсс и КСС – сопротивление и контактор самосинхронизации, РВ – резервный возбудитель, АГП – автомат гашения поля, АГПВ – автомат гашения поля возбудителя, Rр – регулировочный реостат, Rд и Rгасв – резисторы добавочный и гасительный в цепи ОВВ, ДОВВ – добавочная обмотка возбуждения возбудителя.

Для оснащения турбо- и гидрогенераторов выпускается три типа систем возбуждения:
• системы тиристорные независимые (СТН) – рис.5.2;
• системы тиристорные самовозбуждения (СТС) – рис.5.3;
• системы бесщеточные диодные (СБД) – рис.5.4

---

Системы тиристорного независимого возбуждения (СТН)

Системы тиристорные независимые (СТН) предназначены для питания обмотки возбуждения крупных турбо- и гидрогенераторов выпрямленным регулируемым током, применяемые при выработке электроэнергии на ГЭС и других генерирующих станциях – рис.5.2.

В отличие от систем самовозбуждения (СТС), в СТН тиристорные выпрямители главного генератора получают питание от независимого источника напряжения переменного тока промышленной частоты – от вспомогательного синхронного генератора, вращающемся на одном валу с главным генератором.

Рис.5.2. Система тиристорная независимая (СТН) с возбудителем переменного тока и двумя группами тиристоров, в сочетании со схемой резервного возбуждения от двухмашинного агрегата асинхронный двигатель-возбудитель постоянного тока. В – возбудитель (вспомогательный генератор) переменного тока, ОВВ обмотка возбуждения возбудителя, ВРГ, ВФГ – тиристорные вентили рабочей и форсировочной групп, ВВВ – тиристорные вентили выпрямителя возбудителя, СУВРГ, СУВФГ, СУВВВ – системы управления вентилями соответствующих групп, ВТВ – выпрямительный трансформатор возбудителя, ТСНВ – трансформатор СН тиристорных выпрямителей.

Вспомогательный генератор переменного тока возбуждения построен по схеме самовозбуждения. СТН обладает важным преимуществом – её параметры не зависят от процессов, протекающих в энергосистеме.

Благодаря наличию вспомогательного генератора, сохраняется независимость возбуждения от длительности и удаленности КЗ и других возмущений в энергосистеме, и высокая скорость нарастания напряжения возбуждения: не более 25 мс до достижения максимального значения при уменьшении напряжения прямой последовательности в точке регулирования на 5%.

В системе СТН обеспечивается быстрое снятие возбуждения за счет изменения полярности напряжения возбуждения: время развозбуждения от максимального положительного до отрицательного минимального напряжения возбуждения не превышает 100 мс.

Рис.5.3. Система тиристорного самовозбуждения (СТС) с выпрямительным трансформатором (ВТ) и двумя группами тиристоров. ТСНР, ТСНФ – трансформаторы СН тиристорных выпрямителей рабочей и форсировочной групп.

В системе СТН выпрямленное номинальное напряжение может составлять 700 В, а выпрямленный номинальный ток – до 5500А. Кратности форсировки по напряжению и току составляют не менее двух единиц, а длительность форсировки – от 20 до 50 с. Точность поддержания напряжения генератора – не хуже ±0,5% и до ±1%. Система охлаждения тиристорного выпрямителя в системах СТН и СТС может быть принудительно воздушной, естественной воздушной или водяной.

---

Система тиристорного самовозбуждения (СТС)

Система тиристорного самовозбуждения (СТС) предназначена для питания обмоток возбуждения турбо и гидрогенераторов выпрямленным регулируемым током – рис.5.3.
Питание тиристорного выпрямителя осуществляется через трансформатор, подключенный к генераторному токопроводу. Для запуска генератора предусмотрена цепь начального возбуждения, которая автоматически формирует кратковременный импульс напряжения на обмотке ротора до появления ЭДС обмотки статора генератора. Импульс напряжения достаточен для поддержания устойчивой работы тиристорного преобразователя в цепи самовозбуждения. Питание цепей начального возбуждения осуществляется как от источника переменного тока, так и от станционной аккумуляторной батареи.

В системе СТС выпрямленное номинальное напряжение составляет до 500 В, а выпрямленный номинальный ток – не более 4000 А, т.е. эти значения несколько ниже, чем в системах СТН.

Благодаря высокому быстродействию управляемого выпрямителя и предельным уровням напряжения и тока возбуждения в сочетании с эффективными законами управления система СТС обеспечивает высокое качество регулирования и большие запасоустойчивости энергосистем. По этим показателям система СТС соответствует значениям системы СТН.

В системе СТН интенсивное гашение поля генераторов в нормальных условиях эксплуатации достигается за счет перевода тиристорного преобразователя в инверторный режим изменением полярности напряжения возбуждения – время развозбуждения не превышает 100 мс.

Экстренное снятие возбуждения в аварийных режимах обеспечивается автоматом гашения поля – электрическим аппаратом специальной конструкции, который при срабатывании производит оптимальное гашение поля генератора (АГП).

Рис.5.4. Система бесщеточная диодная (СБД) независимого возбуждения: а – с подвозбудителем (ПВ), б – без подвозбудителя, с питанием обмотки возбуждения возбудителя (ОВВ) от выпрямительного трансформатора (ВТ). ДВ – вращающиеся диодные вентили.

Действие АГП заключается в уменьшении времени гашения поля при соблюдении предельно допустимой по условиям электрической прочности изоляции величины напряжения на обмотке возбуждения. Защита ротора от перенапряжений выполняется на основе быстродействующих тиристорных разрядников.

Учитывая высокую надежность тиристорных выпрямителей и улучшение их параметров по токам и напряжениям, в схемах возбуждения могут применяться вместо двух групп вентилей (ВРГ, ВФГ) одну группу с необходимой кратностью форсировки – рис.5.5.

---

Система тиристорного самовозбуждения резервная (СТСР)

В схемах рис.5.1, 5.2, 5.3 благодаря наличию контактных колец на роторе можно использовать систему резервного возбуждения. В прежних системах использовался двухмашинный агрегат из асинхронного двигателя, соединенного с генератором постоянного тока. Асинхронный двигатель получал питание от шин собственных нужд и был общим для нескольких генераторов.

В современной системе тиристорного самовозбуждения резервной (СТСР) использован принцип тиристорного выпрямления от разделительного трансформатора, также присоединенного к системе собственных нужд станции.

Назначение этих систем – питание обмотки ротора синхронной машины в случаях, когда основная система вследствие неисправности или технического обслуживания выведена из работы. На электростанциях устанавливают одну резервную систему на группу генераторов. На многих станциях продолжают использовать двухмашинные агрегаты, питаемые от шин собственных нужд. Более совершенной является статическая система СТСР, представляющая собой мощный регулируемый источник постоянного тока. Система оснащена всеми необходимыми средствами защиты, управления и коммутации.

---

Системы бесщеточные диодные (СБД)

Системы бесщеточные диодные (СБД) предназначены для питания обмотки возбуждения турбогенераторов выпрямленным регулируемым током – рис.5.4а,б.
Бесщеточный возбудитель представляет собой синхронный генератор обращенного исполнения, якорь которого с обмоткой переменного тока и диодным выпрямителем жестко соединен с ротором возбужденного турбогенератора. Обмотка возбуждения возбудителя расположена на его статоре.

Главное достоинство бесщеточных возбудителей состоит в отсутствии контактных колец и щеточного контакта в цепи обмотки ротора турбогенератора и в сокращении длины машины.

Это позволяет обеспечить возбуждение сверхмощных машин, токи возбуждения которых превышают 5500А, свойственных системе СТН – рис.5.2. Выпрямленное номинальное напряжение составляет до 600В, а выпрямленный номинальный ток до 7800А. Система охлаждения вращающегося диодного выпрямителя – естественная воздушная.

Регулирование возбуждения генератора осуществляется путем управления током обмотки возбуждения обращенного возбудителя. Типовой комплект системы включает в себя автомат гашения поля, тиристорный разрядник и два преобразовательно-регулирующих канала (AVR-1, AVR-2) автоматических регуляторов возбуждения основного и резервного каналов соответственно. Один из каналов (AVR-1) находится в активном режиме, другой (AVR-2) – в горячем резерве. В частном случае основной канал регулирования получает питание от выпрямительного трансформатора, подключенного к генераторному токопроводу, а резервный – через выпрямительный трансформатор от шин собственных нужд электростанции.

Рис.5.5. Система бесщеточная диодная (СБД) с тиристорным возбуждением (ТВ-1, ТВ-2) обмотки возбуждения возбудителя (ОВВ). СГ – синхронный генератор; ОВГ – обмотка возбуждения генератора; ДСВ – диодный синхронный возбудитель; ДВ – вращающийся диодный выпрямитель; В – обращенный синхронный возбудитель и его обмотка возбуждения ОВВ; ТВ-1, ТВ-2 – тиристорные выпрямители первого и второго канала для питания ОВВ; ВТ-1, ВТ-2 – выпрямительные трансформаторы первого и второго каналов; АРВ-1, АРВ-2 – автоматические регуляторы возбуждения первого и второго каналов; Р1, Р2, Р3, Р4 – разъединители; ТТ1, ТТ2, ТН1, ТН2 – измерительные трансформаторы тока и напряжения первого и второго каналов; ТА11, ТА12 – датчики тока возбуждения возбудителя; АГП – автомат гашения поля; ТР – тиристорный разрядник.

Рис.5.6. Система бесщеточная диодная (СБД) возбуждения дизель-генератора. СГ – синхронный дизель-генератор; ОВГ – обмотка возбуждения; ДВ – диодный выпрямитель; Т – тиристор; АРВ – автоматический регулятор возбуждения; ИТТ, ИТН – измерительные трансформаторы тока и напряжения; ТСТ с МШ – трехобмоточный суммирующий трансформатор с магнитным шунтом.

Бесщеточная диодная система возбуждения (СБД) обладает меньшим быстродействием по сравнению с тиристорными системами (СТС и СТН). Так, время нарастания напряжения возбуждения до максимального значения при уменьшении напряжения прямой последовательности в точке регулирования на 5% от номинального составляет величину не более 50мс, тогда как в тиристорных системах – не более 25 мс.

В схеме на рис.5.4а питание обмотки возбуждения диодного возбудителя осуществляется от магнитоэлектрического подвозбудителя с постоянными магнитами, а в схеме на рис.5.4б – от выпрямительного трансформатора, подключенного у генераторному токопроводу возбужденной машины. В обоих случаях для питания обмотки возбуждения (ОВВ) обращенного возбудителя (В) используется тиристорный выпрямитель, управляемый системой АРВ.

Рис.5.7. Система бесщеточная диодная (СБД) возбуждения дизель-генератора. СГ – синхронный генератор; ОВГ – обмотка возбуждения генератора; ДСВ – диодный синхронный возбудитель; ДВ – вращающийся диодный выпрямитель; В – обращенный синхронный возбудитель; ОВВ – обмотка возбуждения возбудителя; ПВ – магнитоэлектрический подвозбудитель с постоянными магнитами; АРВ – автоматический регулятор возбуждения; ТВ – тиристорный выпрямитель для питания ОВВ.

Как один из современных вариантов схемы рис.5.4б с выпрямительным трансформатором (ВТ) на рис.5.5 представлена бесщеточная диодная система (СБД) с тиристорным питанием по двум каналам (от сети СН через ВТ-2 и от токопровода генератора через ВТ-1) обмотки возбуждения возбудителя (ОВВ).

---

Системы возбуждения для дизель-генераторов

АО «Электросила” является производителем дизель-генераторов мощностью от 200 до 6300 кВт с широким спектром напряжений и частот вращения. Для дизель-генераторов изготавливаются два типа систем возбуждения: паундированием, реализованная на базе трехобмоточного суммирующего трансформатора с магнитным шунтом и управляемого тиристорно-диодного преобразователя представлена на рис.5.6. Силовая часть выполнена в виде блока с принудительным охлаждением и размещена на корпусе генератора. Малогабаритный регулятор напряжения устанавливается в щите управления энергоблоком.

Система бесщеточная с диодным синхронным возбудителем (СБД), магнитоэлектрическим подвозбудителем с постоянными магнитами и статическим тиристорным регулятором возбуждения представлена на рис.5.7.

Вращающаяся часть оборудования системы (дизель-генератор, диодный синхронный возбудитель и магнитоэлектрический подвозбудитель) за счетсовмещения конструкции изготавливается в виде компактного блока, установленного на валу генератора.

Регулятор возбуждения размещен в отдельном шкафу. Основные характеристики систем возбуждения дизель-генераторов представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1. Основные характеристики систем возбуждения дизель-генераторов. Системы возбуждения дизель-генераторов характеризуются полной автономностью – начальное возбуждение обеспечивается исключительно за счет внутренних источников.

---

Автоматы гашения поля (АГП)

Автоматы гашения поля предназначены для коммутации цепей обмоток возбуждения турбо- и гидрогенераторов, имеющих контактные кольца на роторе, а также для гашения поля этих машин.

Оптимальные условия для интенсивного снижения тока ротора до нулевого значения обеспечиваются при разряде обмотки возбуждения на нелинейный резистор, сопротивление которого изменяется обратно пропорционально величине тока.

Благодаря специальной конструкции кольцевой дугогасительной решетки автомата гашения поля, горящая в ней дуга обладает вольтамперной характеристикой нелинейного резистора, обеспечивающей минимальное время гашения поля и безопасный уровень напряжения на кольцах ротора. Основные характеристики АГП производства АО «Электросила” представлены в табл.5.2.

чем отличается генератор от трансформатора? у них же устройство одинаковое

Я вас не понимаю. Балл хотите? Ради Бога!!!

Генератор вырабатывает ток, а трансформатор его или преобразовывает или выправляет…

Оля, генератор — это электродвигатель, а трансформатор — это железяка с двумя обмотками неподвижными.

что там оинакового?? ? один трансформирует энергию (напряжение изменяет) второй её генерирует — производит…

Генератор генерирует электрический ток, а трансформатор следит за напряжением!!!!

Одинаковые — генератор и электродвигатель. Если систему крутить вручную — вырабатывается ток — генератор. Если к системе приложить напряжение — система начнет крутиться — двигатель.

трансформатор передает ток, а генератор его вырабатывает

Если бы Вам их дать в руки, то сразу стало бы понятно, что это разные вещи, хотя бы уже потому, что генератор имеет ротор (вращающуюся часть) и чаще всего он используется для получения магнитного поля, вращение ротора создает в неподвижной части (статоре) индукционный ток как и положено этому происходить при изменении магнитного поля. В трасформаторе чаще всего используют две и более обмоток, которые неподвижны и намотаны на железный (трансформаторное железо) сердечник. В одну из обмоток подают переменный ток (в конечном счете его -то и вырабатывает генератор) , а в других за счет изменения тока в первичной (подключенной к сети) обмотке и соответственно изменения магнитного поля появляется индукционный ток большего (если больше витков, чем в первичной) или меньшего (витков делают меньше) напряжения. Трансформатор только меняет величину напряжения, поэтому ничего вращать в нем не надо. Автотрансформатором считают такой, у которого вообще одна обмотка на сердечнике, а сделаны только отводы от разного количества витков.

Если бы Вам их дать в руки, то сразу стало бы понятно, что это разные вещи, хотя бы уже потому, что генератор имеет ротор (вращающуюся часть) и чаще всего он используется для преобразования механической энергии в электрическую, При вращении ротора в неподвижной части (статоре) создается индукционный ток . В трасформаторе чаще всего используют две и более обмоток, которые неподвижны и намотаны на железный (трансформаторное железо) сердечник, который усиливает магнитное поле и тем самым повышает КПД . В одну из обмоток подают переменный ток, а в других обмотках возникает Электро Движущая Сила (ЭДС) или напряжение в результате электромагнитной индукции. В трансформаторе электрическая энергия переменного электрического тока преобразуется в электрическую энергию тоже переменного электрического тока. Но параметры напряжения могут изменяться. N2/N1 = V2/V1 т. е соотношение количеств витков вторичной и первичной обмотки равно соотношению напряжений.

Ольга, А вы задумывались о назначении? В этом и есть ответ!

у них назначение разное!!!, скажет вам любой 7-класник! ! а блондинка — скажет что названием!!

Трансформатор-генератор

 

Изобретение относится к сильноточной технике, а именно к каскадным взрывомагнитным генераторам, и может быть использовано в физике твердого тела и физике плазмы. Технический результат изобретения заключается в снижении потерь магнитного потока и увеличении выходного напряжения и электромагнитной энергии трансформатора. Трансформатор-генератор содержит высоковольтную обмотку и низковольтные одновитковые обмотки. Высоковольтная обмотка охватывает витки низковольтных обмоток, соединенных параллельно и выполненных из ленточного проводника в виде секторов, образующие поверхностей которых параллельны образующей поверхности высоковольтной обмотки. Внутри секторов низковольтных обмоток размещены заряды взрывчатого вещества с системами их инициирования. При подключении низковольтных одновитковых обмоток к источнику начальной энергии, например к спиральному взрывомагнитному генератору, и после подрыва зарядов взрывчатого вещества боковые поверхности секторов одновитковых обмоток начинают двигаться навстречу друг другу и вытеснять магнитный поток из радиальных щелей между секторами одновитковых низковольтных обмоток. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сильноточной технике, в частности к взрывомагнитным генераторам тока, и может быть использовано в физике твердого тела и физике плазмы.

Известные взрывомагнитные генераторы (ВМГ) типа «кузнечные меха», в которых магнитный поток выдавливается в конечную нагрузку плоским проводящим элементом (см. книгу Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. М.: Мир, 1975, с. 217-230), весьма перспективны в качестве мощных импульсных источников электрической энергии. Однако при непосредственном включении нагрузки в цепь ВМГ его эффективная работа возможна только при наложении жестких ограничений на параметры нагрузки — она должна иметь малый импеданс. Во многих же областях применений индуктивность и активное сопротивление нагрузки значительно превышают конечную индуктивность и сопротивление ВМГ. Одним из способов согласования параметров взрывомагнитного или магнитокумулятивного генератора и нагрузки является применение повышающего трансформатора, при этом нагрузка подключается ко вторичной многовитковой обмотке трансформатора, а ВМГ — к первичной одновитковой обмотке трансформатора. Наиболее удобная форма трансформатора для присоединения к ВМГ типа «кузнечные меха» — цилиндрическая или кабельная (см. статью В.Ф. Бухаров, В.А. Васюков, В. Е. Гурин и др. Магнитокумулятивные генераторы с трансформаторным выходом. — ПМТФ, 1982, 1, с.4-10, фиг.1). Хотя известные взрывомагнитные генераторы и повышающие трансформаторы и применяются в паре друг с другом, однако они представляют собой раздельные системы с несовпадающими схемно-конструктивными и функциональными признаками. Отсюда большой расход дорогостоящих взрывчатых и проводящих материалов. Кроме того, на практике употребление трансформатора всегда приводит к потерям энергии, особенно когда необходимо получить высокую плотность тока, причем эти потери могут достигать 35-60%. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является импульсный трансформатор (см. авт. св. СССР 877629, МПК Н 01 F 19/08, авторы Л.И. Рудаков, В.П. Смирнов, И.Р. Ямпольский, заявлено 20.07.79, опубликовано 30.10.81, бюл. 40), содержащий высоковольтную и низковольтные одновитковые обмотки из ленточного проводника, при этом низковольтные обмотки соединены в параллель на двух выходных токоподводах, высоковольтная обмотка выполнена в виде одного витка, охватывающего витки низковольтных обмоток, низковольтные обмотки выполнены в виде секторов, образующие поверхностей которых параллельны образующей поверхности высоковольтной обмотки, радиальные участки витков низковольтных обмоток имеют клиновидную форму, а выходные токоподводы размещены вдоль центральной оси трансформатора. При работе трансформатора магнитныйпоток, сцепленный с высоковольтным первичным витком, расщепляется вторичными низковольтными обмотками на число частей, равное числу секторов. Следовательно, напряжение на каждом вторичном витке, приложенное к нагрузке через токоподводящие конусы, меньше напряжения на первичном витке в число, равное числу секторов. Недостатком указанного импульсного трансформатора являются большие потери магнитного потока и магнитной энергии в индуктивности рассеяния трансформатора, которые сравнимы иногда с аналогичными параметрами в нагрузке. Решаемая задача — совмещение функций и деталей трансформатора и взрывомагнитного генератора и вовлечение в процесс магнитной кумуляции ранее теряемых в индуктивности рассеяния трансформатора магнитного потока и магнитной энергии. Технический результат изобретения — снижение потерь магнитного потока и увеличение выходного напряжения и электромагнитной энергии трансформатора-генератора. Технический результат достигается тем, что в известном импульсном трансформаторе, содержащем высоковольтную обмотку и низковольтные одновитковые обмотки, при этом высоковольтная обмотка охватывает витки низковольтных обмоток, низковольтные обмотки соединены в параллель на двух токоподводах и выполнены из ленточного проводника в виде секторов, образующие поверхностей которых параллельны образующей поверхности высоковольтной обмотки, новым является то, что внутри секторов низковольтных обмоток размещены заряды взрывчатого вещества с системами их инициирования. Кроме того, высоковольтная обмотка выполнена многовитковой; радиальные участки витков низковольтных одновитковых обмоток изолированы друг от друга пленочным диэлектриком; токоподводы выполнены коаксиальными; токоподводы выполнены, каждый, двухсторонними. Размещение внутри секторов низковольтных обмоток зарядов ВВ и системы их инициирования обеспечивают: — получение расходящейся цилиндрической детонационной волны и динамическое взрывное перезамыкание смежных противофазных проводников секторов низковольтных обмоток, приводящее вначале к отсечке трансформатора от источника питания, а затем и к вытеснению магнитного потока из зазоров между секторами низковольтных обмоток и из межобмоточного пространства трансформатора в нагрузку, в результате чего происходит генерация электромагнитной энергии; — вследствие превышения индуктивности рассеяния трансформатора над индуктивностью нагрузки увеличение выходного напряжения трансформатора над его входным напряжением сверх отношения числа витков обмоток, а выходной электромагнитной энергии над входной энергией — сверх единицы. Другими словами, импульсный трансформатор становится не только передатчиком (или преобразователем) напряжения и электромагнитной энергии, но и генератором электромагнитной энергии, причем без каких-либо особых конструктивных и материальных изменений в первичном и вторичном контурах трансформатора. Выполнение входных токоподводов коаксиальными упрощает соединение трансформатора-генератора с источником запитки — спиральным взрывомагнитным генератором (один токоподвод трансформатора-генератора соединяется с центральной трубой спирального ВМГ, другой — с наружной спиралью ВМГ). Выполнение входных токоподводов двухсторонними позволяет присоединить к трансформатору-генератору одновременно два источника запитки — два спиральных взрывомагнитных генератора и тем самым увеличить выходную электромагнитную энергию трансформатора-генератора. Выполнение наружной высоковольтной обмотки многовитковой обеспечивает не только увеличение выходного напряжения трансформатора-генератора, но и генерацию магнитного потока за счет увеличения потокосцепления наружной высоковольтной обмотки с внутренними одновитковыми обмотками. Изолирование радиальных участков низковольтных обмоток друг от друга пленочным диэлектриком обеспечивает расщепление вводимого в трансформатор магнитного потока на несколько частей и кумуляцию этих частей магнитного потока при подрыве зарядов ВВ без отсекании (без шунтирующих электрических пробоев между соседними противофазными участками витков низковольтных обмоток). На фиг. 1-2 изображены соответственно общий вид и поперечный разрез предлагаемого трансформатора-генератора. Предлагаемый трансформатор-генератор содержит наружную высоковольтную обмотку 1 и низковольтные одновитковые обмотки 2. Низковольтные обмотки 2 соединены в параллель на двух входных токоподводах 3 и 4. Низковольтные обмотки выполнены из ленточного проводника в виде секторов, образующие поверхностей которых параллельны образующей поверхности высоковольтной обмотки. Радиальные участки витков низковольтных обмоток имеют прямоугольную форму. Радиальные участки витков низковольтных обмоток 2 изолированы друг от друга пленочным диэлектриком 5. Входные токоподводы 3 и 4 выполнены коаксиальными. Внутри секторов низковольтных обмоток 2 размещены заряды взрывчатого вещества. 6. Под зарядами ВВ 6 (в отверстиях центрального токоподвода 3) расположены электродетонаторы 7 системы инициирования. В примере реализации наружная высоковольтная многовитковая обмотка 1 выполнена из изолированной жилы коаксиального кабеля РК-50-11-13 или высоковольтного провода марки КВИС-100. Намотана многовитковая обмотка на специальной извлекаемой оправке и сверху закреплена эпоксидной смолой. Выводы многовитковой обмотки подключены к индуктивной нагрузке 8 — большой незаземленной петле. Внутренние низковольтные секториальные обмотки 2 выполнены из ленточного проводника — листовой меди толщиной 1-2 мм. Начала и концы секториальных обмоток 2 приварены к входным токоподводам 3 и 4 соответственно и подключены к источнику начального тока — спиральному взрывомагнитному генератору. Наружная многовитковая и внутренние одновитковые секториальные обмотки установлены концентрически друг другу. Зазор между обмотками равен 3-10 мм. Заряды 6 взрывчатого вещества представляют собой секториальные призмы, отлитые из тротила, тротил-гексогена или другого типа ВВ с достаточно высоким давлением на фронте детонационной волны (см. книгу Дерибас А.А. «Физика упрочнения и сварки взрывом», Новосибирск, Наука, 1972) в специальных формах. Работает предлагаемый трансформатор-генератор следующим образом. При подключении внутренних низковольтных секториальных обмоток 2 к источнику начальной энергии, например спиральному взрывомагнитному генератору, по виткам внутренних секториальных обмоток будет течь ток I₁, по виткам наружной многовитковой обмотки 1 ток I₂=-I₁/n, где n — число витков многовитковой обмотки. Соответственно начальный магнитный поток вначале расщепляется на число частей, равных числу секториальных обмоток, а затем собирается наружной многовитковой обмоткой 1 и передается в нагрузку 8. При этом в нагрузку передается только часть магнитного потока Фн=I₂Lн, большая же часть начального магнитного потока Фтp= I₁Lтp=I₁L₁(1-K²св) концентрируется в радиальных щелях между секториальными обмотками и в кольцевом зазоре между наружной многовитковой обмоткой и внутренними секториальными обмотками, где L₁ и Lн — индуктивности внутренних низковольтных секториальных обмоток трансформатора и нагрузки; Ксв — коэффициент магнитной связи между внутренними низковольтными и наружной высоковольтной обмотками трансформатора. После срабатывания в момент максимума тока I₁ системы инициирования — электродетонаторов 7 и подрыва зарядов ВВ 6 боковые металлические поверхности внутренних секториальных обмоток 2 начинают двигаться навстречу друг другу и вытеснять магнитный поток вначале из радиальных щелей между секториальными обмотками 2, а затем из кольцевого зазора между внутренними секториальными обмотками 2 и наружной многовитковой обмоткой 1. А так как индуктивность рассеяния трансформатора всегда превышает индуктивность нагрузки 8, то в нагрузке наблюдается дополнительный прирост тока, напряжения и электромагнитной энергии. Этот прирост может составлять по напряжению 5-10 раз, по электромагнитной энергии 25-100 раз. Таким образом, в предлагаемом трансформаторе-генераторе осуществляется не только согласование низкоимпедансной и сильноточной цепи с высокоимпедансной и высоковольтной цепью, но и происходит одновременно кумуляция магнитного потока трансформатора и передача его с усилением в нагрузку — к потребителю.

Формула изобретения

1. Трансформатор-генератор, содержащий высоковольтную обмотку и низковольтные одновитковые обмотки, при этом высоковольтная обмотка охватывает витки низковольтных одновитковых обмоток, соединенных параллельно и выполненных из ленточного проводника в виде секторов, образующие поверхностей которых параллельны образующей поверхности высоковольтной обмотки, причем начала и концы секторов низковольтных одновитковых обмоток присоединены к токоподводам, отличающийся тем, что внутри секторов низковольтных одновитковых обмоток размещены заряды взрывчатого вещества с системами их инициирования.2. Трансформатор-генератор по п.1, отличающийся тем, что высоковольтная обмотка выполнена многовитковой.3. Трансформатор-генератор по п.1, отличающийся тем, что радиальные участки секторов низковольтных одновитковых обмоток изолированы друг от друга пленочным диэлектриком.4. Трансформатор-генератор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанные токоподводы выполнены коаксиальными.5. Трансформатор-генератор по п.4, отличающийся тем, что токоподводы выполнены каждый двухсторонним.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Особенности выполнения защит блоков генератор-трансформатор

На современных мощных электростанциях, как правило, применяют блочные схемы электрических соединений. Основные схемы блоков генератор-трансформатор приведены на рис. 9-1.

Рис. 9-1. Основные схемы блоков

а, б, в – блок генератор-трансформатор с ответвлением на с.н.

г – укрупненнаый блок

д – объединенный блок (спареные блоки).

На генераторах и трансформаторах соединённых в один блок, устанавливаются те же защиты, что и в случае их раздельной работы. Однако блочная схема позволяет объединить однотипные защиты генератора и трансформатора в одну общую защиту. Обычно общими для блока выполняют продольную и дифференциальную защиту, защиты от сверхтоков при внешних симметричных и несимметричных к.з., защиты от симметричных и несимметричных перегрузок, а также защиту от повышения напряжения и защиту от замыканий на землю в сети генераторного напряжения блока.

1. Продольные дифференциальные защиты

На практике применяются различные схемы продольных дифференциальных защит блока генератор-трансформатор. Наиболее распространённые схемы выполнения диф. защит показаны на рис. 9-2.

На блоках мощностью менее 100 мВт применяются простые схемы с общей диф. защитой блока (рис. 9-2 а и б). В первой схеме (рис. 9-2, а) защита подключается к ТТ, установленным со стороны нулевых выводов генератора и со стороны ВН блочного трансформатора, а во второй (рис. 9-2, б) токовые цепи защиты подключены также и к ТТ установленным на отпайке к трансформатору собственных нужд. В первой схеме в зону действия диф. защиты блока входят обмотки генератора, трансформатора, а также трансформатор с.н., а во второй зоне действия защиты ограничивается ТТ на отпайке (трансформатор с.н. в зону действия не входит).

В схеме на рис. 9-2, в предусматривается установка в дополнение к общей диф. защите блока отдельной диф. защиты генератора. Отдельная диф. защита на генераторах блоков устанавливается в следующих случаях:

• на турбогенераторах мощностью 100 мВт и более;

• на турбогенераторах мощностью менее 100 мВт, если ток срабатывания общей диф. защиты блока превышает 1,5 I_ном.Г;

• на гидрогенераторах если ток срабатывания общей диф. защиты блока превышает I_ном.Г.

На блоках мощностью 200-300 мВт и более с генераторами, имеющими непосредственное охлаждение обмоток применяется схема 9-2, г, в которой предусмотрены две отдельные диф. защиты для генератора и для трансформатора.

Рис. 9-2. Варианты схем дифференциальной защиты оборудования блоков генератор-трансформатор.

Индивидуальные диф. защиты генераторов и трансформаторов применяются во всех случаях, когда генераторы подключаются к блочному трансформатору через свой выключатель.

«Правилами устройства электроустановок» определены требования к расстановке диф. защит в схемах блоков:

1. Общая продольная дифференциальная защита блока устанавливается на блоках, состоящих из одного генератора с косвенным охлаждением и одного трансформатора при отсутствии выключателя в цепи генератора (рис. 9-2, а).

2. При наличии генераторного выключателя в цепи блока на генераторе и на трансформаторе должны быть установлены отдельные продольные диф. защиты.

3. При использовании в блоке 2-х трансформаторов (объединенный блок), а также при работе двух и более генераторов без выключателей на один блочный трансформатор (укрупненный блок) на каждом генераторе и каждом трансформаторе мощностью 125 МВА и более также устанавливаются отдельные продольные диф. защиты.

4. На генераторах, имеющих непосредственное охлаждение проводников обмоток, всегда должна устанавливаться отдельная продольная диф. защита генератора. Если при этом в цепи генератора имеется выключатель, то на трансформаторе блока также должна быть установлена отдельная диф. защита трансформатора.

5. При отсутствии генераторного выключателя для защиты трансформатора должна устанавливаться либо отдельная диф. защита трансформатора, либо общая продольная дифференциальная защита блока.

6. Для защиты ошиновки между выключателями со стороны обмотки ВН трансформатора и трансформатором блока должна устанавливаться отдельная диф. защита ошиновки ВН.

7. Для резервирования выше указанных отдельных диф. защит генератора трансформатора на блоках с генераторами мощностью 160 мВт и более, имеющих непосредственное охлаждение проводников обмоток, как правило, предусматривается резервная диф. защита, охватывающая генератор и трансформатор блока вместе с ошиновкой на стороне ВН.

Дифференциальная защита блока отстраивается от броска тока намагничивания блочного силового трансформатора и от повышенных значений тока небаланса, обусловленных разнотипностью ТТ и различием сопротивлений плеч защиты. Как правило, ток срабатывания блочной диф. защиты получается больше, чем у диф. защиты генератора. Обычно диф. защита блоков выполняется с помощью диф. реле типа РНТ565-566 (с БНТ без торможения), а в случаях когда не удовлетворяются требования чувствительности – с помощью диф. реле с торможением типа ДЗТ-11.

При наличии отдельной диф. защиты генератора диф. защита блока является резервной быстродействующей защитой для генератора.

В случаях установки отдельной диф. защиты блочного трансформатора общая диф защита блока, как правило, не ставится.

Выводы:

1. На блоках генератор-трансформатор мощностью до 100 МВт в качестве основной защиты от междуфазных к.з. применяют общую продольную дифференциальную защиту блока в зону действия которой входят обмотка статора генератора, токоведущие части между генератором и блочным трансформатором и обмотки блочного трансформатора.

2. Отдельная продольная диф. защита блочных генераторов в дополнение к общей диф. защите блока устанавливается: на турбогенераторах мощностью 100 МВт и более; на гидрогенераторах, если ток срабатывания общей диф. защиты блока превышает номинальный ток генератора, а также на турбогенераторах мощностью менее 100 МВт, если ток срабатывания общей диф. защиты блока превышает в 1,5 раза номинальный ток генератора.

3. На блоках мощностью 200-300 МВт и более с генераторами, имеющими непосредственное охлаждение обмоток устанавливаются две отдельные диф. защиты для генератора и трансформатора.

4. В блочных схемах при наличии выключателя в цепи генератора отдельная диф. защита генератора применяется во всех случаях.