У сучасних умовах, у зв'язку з оновленням обладнання, що застаріло не лише морально, а й фізично, удосконаленням релейного захисту та впровадженням АІІСКЄ, йде активна заміна старих трансформаторів струму на нові, що відповідають сучасним вимогам. І якщо на напругу 10 кВ вартість трансформатора струму не є визначальною під час проведення реконструкції, то зі збільшенням класу напруги картина змінюється. Пов'язано це з тим, що зі зростанням класу напруги зростає складність конструкції струму трансформатора і збільшується витрата матеріалів. Відповідно різко зростає і вартість обладнання. Але можливість вирішити цю проблему, безумовно, існує за рахунок застосування вбудованих трансформаторів струму (ТВ).
Олексій Анічкін, інженер-конструктор ВАТ «СЗТТ»;
Олександр Смирнов, провідний спеціаліст з маркетингу
Оновлення обладнання підстанцій стосується не лише трансформаторів струму. Найчастіше воно включає заміну високовольтних вводів вимикачів і силових трансформаторів як найважливіших елементів підстанції. Отже, можлива повна або часткова заміна ТБ.
Нові високовольтні вводи мають діаметр значно менший, ніж у більш старих аналогів. Це, у свою чергу, дає змогу зменшити внутрішній діаметр трансформаторів струму та, отже, покращити його метрологічні характеристики. Крім того, застосування аморфних сплавів дозволяє виготовляти ТБ високих класів точності 0,2S і 0,5S, починаючи з первинних струмів 100-300 А. Менші розміри вводів дозволяють також значно скоротити габарити ТБ, що застосовуються для релейного захисту.
Оскільки ТБ відносяться до електрообладнання класу напруги 0,66 кВ, то у їхній вартості відсутні витрати на високовольтну ізоляцію – вона забезпечується введенням. З цієї причини конструкція ТВ, відносно проста серед трансформаторів струму, не змінюється зі зростанням класу напруги електрообладнання.
Основним фактором, що впливає на вартість ТБ, є витрати на магнітопровід. Для виробництва магнітопроводів використовуються два основні матеріали: електротехнічна сталь – для захисних трансформаторів; аморфні сплави – для вимірювальних. Вартість інших матеріалів за ціною ТБ позначається незначно. Тому, як правило, витрати на придбання ТБ виходять значно нижчими, ніж вартість окремого трансформатора струму.
Однак у разі, коли немає необхідності заміни високовольтних вводів, широкому використанню ТБ високих класів точності перешкоджає ряд факторів:
1. Заміна існуючих ТБ на нові, більш високі класи точності, пов'язана з трудомісткою та тривалою роботою з демонтажу введення.
2. Можливий термін виконання цієї роботи обмежується кліматичними умовами, тобто встановлення в зимовий період утруднене або неможливе.
3. Заміна ТБ вимагає переналаштування релейного захисту, що небажано чи технічно неможливо.
4. Після робіт із заміни ТБ необхідне регулювання вимикача.
Вирішенням цих проблем є застосування трансформаторів струму, призначених для встановлення зовні на введення вимикача. Це дозволяє проводити встановлення ТВ у будь-яку пору року. В цьому випадку вирішується і питання з релейним захистом, тому що немає необхідності заміни раніше встановлених ТБ.
Перший у СНД вбудований трансформатор струму зовнішньої установки з литою ізоляцією було розроблено та виготовлено на ВАТ «СЗТТ» у 2006 році. В даний час трансформатори ТВ-110-IX (для вводів 110 кВ) серійно випускаються на струми 100-1000 А та класи точності 0,2 S; 0,5S; 0,5, 10Р.
Трансформатор ТВ-110-IX являє собою розміщений в литому корпусі, виконаному з компаунда, тороїдальний магнітопровід, на який рівномірно намотана вторинна обмотка, та екран, виконаний з електропровідного матеріалу. Для отримання різних коефіцієнтів трансформації вторинна обмотка має кілька відгалужень.
В даний час на ВАТ «СЗТТ» налагоджено серійний випуск ТВ зовнішньої установки для вводів 35, 110 та 220 кВ, відповідно ТВ-35-IX, ТВ-110-IX-3 та ТВ-220-IX. Конструкція їх аналогічна ТВ-110-ІХ. Крім того, трансформатор ТВ-110-IX-3 має три вторинні обмотки (вимірювальні та захисні), які комплектуються залежно від замовлення.
Важливою умовою для ТВ зовнішньої установки є те, що верхня частина трансформатора повинна бути нижчою від останнього ребра високовольтного введення, щоб не шунтувати його. Тому підставки трансформаторів зроблені змінними, щоб можна було змінювати їхню висоту в залежності від замовлення.
Висновки:
1. При заміні високовольтних вводів з'являється можливість заміни ТБ, що дозволяє значно знизити витрати під час створення АІІСКУЕ.
2. Широкому застосуванню ТБ (коли немає заміни високовольтних вводів) високих класів точності заважає ряд причин, пов'язаних з їх конструктивними особливостями.
3. Конструкція трансформаторів струму ТВ-35-IX, ТВ-110-IX і ТВ-220-IX зовнішньої установки дозволяє уникнути проблем, що перешкоджають широкому поширенню ТВ.
4. Трансформатори струму серії ТВ для зовнішньої установки є найбільш економічним варіантом модернізації підстанцій, де потрібне впровадження АІІС КУЕ та вдосконалення релейного захисту.
У сучасних умовах, у зв'язку з оновленням обладнання, що застаріло не лише морально, а й фізично, удосконаленням релейного захисту та впровадженням АІІСКЄ, йде активна заміна старих трансформаторів струму на нові, що відповідають сучасним вимогам. І якщо на напругу 10 кВ вартість трансформатора струму не є визначальною під час проведення реконструкції, то зі збільшенням класу напруги картина змінюється. Пов'язано це з тим, що зі зростанням класу напруги зростає складність конструкції струму трансформатора і збільшується витрата матеріалів. Відповідно різко зростає і вартість обладнання. Але можливість вирішити цю проблему, безумовно, існує за рахунок застосування вбудованих трансформаторів струму (ТВ).
Оновлення обладнання підстанцій стосується не лише трансформаторів струму. Найчастіше воно включає заміну високовольтних вводів вимикачів і силових трансформаторів як найважливіших елементів підстанції. Отже, можлива повна або часткова заміна ТБ.
Нові високовольтні вводи мають діаметр значно менший, ніж у більш старих аналогів. Це, у свою чергу, дає змогу зменшити внутрішній діаметр трансформаторів струму та, отже, покращити його метрологічні характеристики. Крім того, застосування аморфних сплавів дозволяє виготовляти ТБ високих класів точності 0,2S і 0,5S, починаючи з первинних струмів 100-300 А. Менші розміри вводів дозволяють також значно скоротити габарити ТБ, що застосовуються для релейного захисту.
Оскільки ТБ відносяться до електрообладнання класу напруги 0,66 кВ, то у їхній вартості відсутні витрати на високовольтну ізоляцію – вона забезпечується введенням. З цієї причини конструкція ТВ, відносно проста серед трансформаторів струму, не змінюється зі зростанням класу напруги електрообладнання.
Основним фактором, що впливає на вартість ТБ, є витрати на магнітопровід. Для виробництва магнітопроводів використовуються два основні матеріали: електротехнічна сталь – для захисних трансформаторів; аморфні сплави – для вимірювальних. Вартість інших матеріалів за ціною ТБ позначається незначно. Тому, як правило, витрати на придбання ТБ виходять значно нижчими, ніж вартість окремого трансформатора струму.
Однак у разі, коли немає необхідності заміни високовольтних вводів, широкому використанню ТБ високих класів точності перешкоджає ряд факторів:
1. Заміна існуючих ТБ на нові, більш високі класи точності, пов'язана з трудомісткою та тривалою роботою з демонтажу введення.
2. Можливий термін виконання цієї роботи обмежується кліматичними умовами, тобто встановлення в зимовий період утруднене або неможливе.
3. Заміна ТБ вимагає переналаштування релейного захисту, що небажано чи технічно неможливо.
4. Після робіт із заміни ТБ необхідне регулювання вимикача.
Вирішенням цих проблем є застосування трансформаторів струму, призначених для встановлення зовні на введення вимикача. Це дозволяє проводити встановлення ТВ у будь-яку пору року. В цьому випадку вирішується і питання з релейним захистом, тому що немає необхідності заміни раніше встановлених ТБ.
Перший у СНД вбудований трансформатор струму зовнішньої установки з литою ізоляцією було розроблено та виготовлено на ВАТ «СЗТТ» у 2006 році. В даний час трансформатори ТВ-110-IX (для вводів 110 кВ) серійно випускаються на струми 100-1000 А та класи точності 0,2 S; 0,5S; 0,5, 10Р.
Трансформатор ТВ-110-IX являє собою розміщений в литому корпусі, виконаному з компаунда, тороїдальний магнітопровід, на який рівномірно намотана вторинна обмотка, та екран, виконаний з електропровідного матеріалу. Для отримання різних коефіцієнтів трансформації вторинна обмотка має кілька відгалужень.
В даний час на ВАТ «СЗТТ» налагоджено серійний випуск ТВ зовнішньої установки для вводів 35, 110 та 220 кВ, відповідно ТВ-35-IX, ТВ-110-IX-3 та ТВ-220-IX. Конструкція їх аналогічна ТВ-110-ІХ. Крім того, трансформатор ТВ-110-IX-3 має три вторинні обмотки (вимірювальні та захисні), які комплектуються залежно від замовлення.
Важливою умовою для ТВ зовнішньої установки є те, що верхня частина трансформатора повинна бути нижчою від останнього ребра високовольтного введення, щоб не шунтувати його. Тому підставки трансформаторів зроблені змінними, щоб можна було змінювати їхню висоту в залежності від замовлення.
Висновки:
1. При заміні високовольтних вводів з'являється можливість заміни ТБ, що дозволяє значно знизити витрати під час створення АІІСКУЕ.
2. Широкому застосуванню ТБ (коли немає заміни високовольтних вводів) високих класів точності заважає ряд причин, пов'язаних з їх конструктивними особливостями.
3. Конструкція трансформаторів струму ТВ-35-IX, ТВ-110-IX і ТВ-220-IX зовнішньої установки дозволяє уникнути проблем, що перешкоджають широкому поширенню ТВ.
4. Трансформатори струму серії ТВ для зовнішньої установки є найбільш економічним варіантом модернізації підстанцій, де потрібне впровадження АІІС КУЕ та вдосконалення релейного захисту.
Всього коментарів: 0