+86-15751661017
Деревня Шанбэй, поселок Юэтан, город Ичжэн (№ 18, проспект Инбинь, поселок Юэтан)
+86-15751661017
Когда слышишь про ?зависимость мощности от напряжения?, многие сразу лезут в учебники – мол, закон Джоуля-Ленца, квадратичная зависимость... А на практике всё сложнее. Вот возьмём случай с трансформатором ТМ-2500, который мы ставили на подстанцию ?Северная? в прошлом году. Напряжение в сети плавало от 9.8 до 10.5 кВ, и заказчик требовал гарантировать номинальную мощность при любых условиях. Пришлось пересчитывать активные потери с поправкой на реальные рабочие режимы – оказалось, что при 10.5 кВ трансформатор выдавал всего 92% от заявленной мощности из-за перегрева обмотки. И это при том, что по паспорту всё идеально.
На заводских испытаниях трансформаторы проверяют в идеальных условиях – стабильное напряжение, чистая синусоида. В жизни же, особенно в промзонах, где скачки напряжения могут достигать 15%, зависимость мощности трансформатора проявляется иначе. Помню, для ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии мы как-то адаптировали сухой трансформатор SCB-10 для рудника в Красноярске – там сеть была настолько ?грязной?, что при номинальном 6 кВ фактическая мощность падала на 18%. Пришлось перематывать вторичную обмотку с запасом по сечению.
Ещё один нюанс – температурный режим. В тех же масляных трансформаторах от Госинь вязкость масла при низком напряжении увеличивается, охлаждение ухудшается. Как-то зимой в Челябинске на ТМ-1600 при 0.95Uном мощность упала до 1400 кВА, хотя по расчётам должна была держать 1520. Разобрались – масло загустело, насос не прокачивал нормально.
А вот с композитными трансформаторами ситуация интереснее. У них диэлектрические потери меньше, но при скачках напряжения активная составляющая мощности ведёт себя непредсказуемо. На подстанции в Уфе ставили опытный образец от Госинь – при 1.1Uном мощность росла нелинейно, видимо, из-за особенностей эпоксидной изоляции. В итоге пришлось вводить поправочный коэффициент 0.94 для расчётов.
Часто проблемы начинаются ещё на этапе подключения. В 2019 году в Новосибирске смонтировали трансформатор ТМГ-1000 с неправильно выбранными группами соединения обмоток – при колебаниях напряжения всего ±5% мощность проседала на 25%. Причём замеры на холостом ходу показывали норму, а под нагрузкой – провал. Это классический случай, когда монтажники не учли влияние напряжения на мощность в реальных условиях.
Ещё хуже, когда экономят на системе охлаждения. Для сухих трансформаторов Госинь серии SBH-M мы как-то делали расчёты для цеха с высокой температурой – при +40°C и напряжении 0.9Uном мощность снижалась на 12%, хотя в паспорте был указан максимум 7%. Оказалось, вентиляторы не справлялись с теплоотводом при пониженном напряжении.
А вот с предварительно собранными подстанциями КТП-1000 от Госинь вообще отдельная история. Их часто ставят в районы с нестабильной сетью, и если не провести дополнительную регулировку РПН, то при скачках напряжения мощность может ?прыгать? в диапазоне до 30%. Мы в таких случаях всегда рекомендуем ставить стабилизаторы на вводе – дорого, но надёжнее.
Заметил интересную особенность у масляных трансформаторов с сайта https://www.jsguoxin.ru – у них медные обмотки лучше переносят перепады напряжения, чем алюминиевые. На объекте в Казани сравнивали ТМ-2500 с разными материалами: при 1.05Uном медный вариант держал 2450 кВА, а алюминиевый – всего 2300. Видимо, сказывается разница в температурном расширении.
Ещё пример – для высоковольтных распределительных устройств в условиях Крайнего Севера. Там при -50°C и пониженном напряжении масло в трансформаторах Госинь приходится заменять на низкотемпературное, иначе мощность падает катастрофически. На одном из рудников в Якутии без такой замены трансформатор ТМ-630 зимой выдавал лишь 400 кВА.
Кстати, про композитные трансформаторы. У Госинь они показывают странное поведение при длительных перегрузках – если напряжение выше номинала всего на 8%, но держится часами, мощность постепенно снижается из-за деградации изоляции. На подстанции в Сочи фиксировали падение с 1000 до 820 кВА за 3 месяца эксплуатации.
Стандартные формулы для определения мощности трансформатора часто не учитывают гармонические искажения. Например, при работе с частотными преобразователями даже при стабильном напряжении 10 кВ реальная мощность может быть на 15% ниже из-за высших гармоник. Мы для трансформаторов Госинь всегда делаем замеры анализатором качества электроэнергии – иначе рискуем недобрать по нагрузке.
Ещё один подводный камень – cos φ. Многие проектировщики берят стандартные 0.8, но на производствах с асинхронными двигателями он может падать до 0.65. И тогда при том же напряжении фактическая мощность оказывается ниже. Помню, на цементном заводе в Воркуте из-за этого трансформатор ТМ-4000 постоянно уходил в перегрузку, хотя по напряжению всё было в норме.
Сейчас для точных расчётов мы используем поправочные коэффициенты, которые не найти в ГОСТах. Например, для сетей с частыми коммутационными перенапряжениями применяем коэффициент 0.87 к номинальной мощности – спасибо опыту с трансформаторами от завода в Ичжэне.
Для подстанций в промзонах, особенно near реки Янцзы, где влажность высокая, советую для трансформаторов Госинь закладывать запас по мощности минимум 15%. Там и напряжение плавает, и изоляция быстрее стареет. Проверено на объекте в порту Находки – без запаса трансформаторы выходили из строя через 2 года вместо заявленных 10.
При выборе между масляными и сухими трансформаторами смотрю не только на параметры, но и на историю сети. Если есть records о частых к.з., лучше брать масляные – они хоть и чувствительнее к напряжению, но лучше переносят токовые перегрузки. У Госинь как раз хорошие варианты с улучшенной системой охлаждения для таких случаев.
И главное – никогда не игнорируйте местные особенности. Скоростная трасса G40 рядом с заводом Госинь – это не просто географическая справка. Вибрация от грузовиков тоже влияет на контакты и, как следствие, на стабильность напряжения. Мы на таких объектах всегда усиливаем крепления шин – мелочь, а помогает сохранить номинальную мощность.
