Мощность одной фазы трансформатора

Когда заходит речь о мощности одной фазы трансформатора, многие сразу представляют себе банальное деление трёхфазной мощности на три. Но на практике — особенно с трансформаторами, которые мы ставим на подстанциях — всё оказывается куда интереснее. Вот, к примеру, у нас в работе часто встречаются ситуации, когда заказчик требует трёхфазный трансформатор, но нагрузка у него неравномерная, и одна фаза нагружена значительно сильнее. И тут начинается: а выдержит ли он? И как это считать?

Что на самом деле означает мощность одной фазы

Если брать трёхфазный трансформатор, то его общая мощность — это, конечно, сумма мощностей всех трёх фаз. Но если одна фаза начинает работать на пределе, а другие едва нагружены, возникает перекос. И вот тут многие ошибаются, думая, что можно просто взять и ?перекинуть? часть нагрузки. На деле же сердечник трансформатора — общий, и магнитные потоки взаимосвязаны. Перекос приводит к дополнительным потерям, нагреву и, в худшем случае, к выходу из строя.

Я помню, как на одном из объектов в Ичжэне подрядчик поставил трансформатор от ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии — модель масляного типа, кажется, на 1000 кВА. Изначально расчёт был под равномерную нагрузку, но потом одну фазу запитали дополнительным оборудованием, и через месяц начался перегрев. Когда разбирались, оказалось, что мощность одной фазы была превышена на 15%, и этого хватило, чтобы вызвать локальный перегрев обмотки.

Кстати, у этой компании — ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии — есть своя особенность: они сохранили технологии с времён Ичжэн Государственного Трансформатора, и их расчёты всегда чуть более консервативны. Это, кстати, часто спасает в таких нештатных ситуациях.

Почему важен запас по мощности на фазу

В проектах, где нагрузка может меняться — например, в промзонах или на стройплощадках — я всегда стараюсь закладывать запас по мощности одной фазы не менее 10-15%. Это не просто ?на всякий случай?, а расчёт на реальные скачки. Особенно если речь идёт о сухих трансформаторах, которые чувствительнее к перегрузкам.

Однажды мы работали с предварительно собранной подстанцией от jsguoxin.ru — там как раз использовались их сухие трансформаторы. Заказчик хотел сэкономить и взять модель впритык по мощности. Мы настояли на запасе, и через полгода, когда подключили дополнительную линию, этот запас спас от аварии. Кстати, их сайт — https://www.jsguoxin.ru — удобен тем, что там есть технические спецификации с подробными графиками нагрузок, что редкость среди производителей.

Если брать композитные трансформаторы, то там ситуация ещё сложнее — из-за комбинированного охлаждения перекос фаз может привести к неравномерному тепловому режиму. И это не всегда очевидно при первичном расчёте.

Как считать мощность на практике

Теоретически, мощность одной фазы трансформатора считается как полная мощность, делённая на три. Но на деле — особенно для старых моделей — нужно смотреть ещё и на конструкцию магнитопровода. Стержневой или броневой? Потому что от этого зависит, насколько фазы ?взаимодействуют? между собой.

У нас был случай на подстанции под Янчжоу, где стоял трансформатор с броневым магнитопроводом. Там при перекосе в 20% начались вибрации — такого в стержневых конструкциях почти не бывает. Пришлось экстренно ставить дополнительную систему балансировки.

Современные трансформаторы, например, от ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии, часто имеют более сбалансированную конструкцию, но и там есть свои нюансы. В их масляных моделях, которые производят в промзоне на берегу Янцзы, применяется особая схема охлаждения, которая позволяет кратковременно выдерживать перегрузки до 30% на одной фазе. Но постоянно так работать — нельзя.

Ошибки при выборе трансформатора по фазной мощности

Самая частая ошибка — когда инженеры смотрят только на общую мощность и забывают про возможный перекос. Особенно это критично для высоковольтных распределительных устройств, где последствия могут быть серьёзными.

Я всегда рекомендую при подборе трансформатора — особенно если речь идёт о проектах с переменной нагрузкой — делать расчёт не только по общей мощности, но и отдельно по мощности одной фазы. И обязательно учитывать характер нагрузки: активная, реактивная, с высшими гармониками.

Кстати, у ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии в своих расчётах для предварительно собранных подстанций всегда учитывают этот момент. Видно, что люди с опытом — бывший государственный завод ведь.

Связь мощности фазы и срока службы трансформатора

Если трансформатор постоянно работает с перекосом по фазе, даже небольшим — скажем, 5-7% — это всё равно снижает его ресурс. Изоляция стареет быстрее, особенно в местах локального перегрева.

У нас на объекте в промзоне Юэтан стоял трансформатор, который 5 лет работал с перекосом в 8%. Когда вскрыли — оказалось, что изоляция одной фазы заметно потемнела, хотя по паспорту он должен был служить ещё лет десять.

Современные материалы, конечно, улучшили ситуацию. Например, в сухих трансформаторах jsguoxin.ru используют изоляцию с повышенной термостойкостью. Но даже это не отменяет необходимости правильного расчёта мощности одной фазы.

Заключение: о чём стоит помнить

Так что, если резюмировать — мощность одной фазы трансформатора это не просто цифра в паспорте. Это комплексный параметр, который зависит от конструкции, условий работы и даже от места установки. Игнорировать его — значит рисковать оборудованием.

Лично я всегда советую обращаться к производителям, которые имеют опыт и дают подробные рекомендации — например, в ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии техподдержка всегда готова помочь с расчётами. Их расположение рядом с G40 тоже удобно — оборудование привозят быстро.

И главное — не стоит экономить на запасе по мощности. Лучше перестраховаться, чем потом разбираться с последствиями перекоса.