+86-15751661017
Деревня Шанбэй, поселок Юэтан, город Ичжэн (№ 18, проспект Инбинь, поселок Юэтан)
+86-15751661017
Когда говорят о потерях трансформатора под нагрузкой, многие сразу представляют себе идеальные графики из учебников. На практике же всё иначе – здесь играют роль и старение изоляции, и качество сборки, и даже то, как монтировали оборудование на месте. Вспоминаю, как на одном из объектов под Ярославлем мы столкнулись с аномальным ростом потерь у трансформатора ТМГ-1000 – оказалось, при монтаже повредили систему охлаждения, но дефект проявился только через полгода работы.
Если разбирать по косточкам, то помимо стандартных потерь в меди нужно учитывать и дополнительные составляющие. Например, потери трансформатора при нагрузке в несимметричном режиме могут превышать паспортные значения на 15-20%. Особенно это критично для старых ТМЗ, где не предусмотрена современная система компенсации перекоса фаз.
На нашем производстве в ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии при испытаниях сухих трансформаторов серии SCB11 мы специально создаем режимы с 30% несимметрией – так выявляются скрытые дефекты изоляции. Кстати, именно после таких тестов мы отказались от поставщиков алюминиевых обмоток, перейдя на медные, хоть это и дороже.
Ещё один нюанс – многие забывают про потери в магнитных системах при нагрузке. Вроде бы это должно учитываться в холостом ходе, но при высоких нагрузках (особенно выше 85% от номинала) начинается дополнительное перемагничивание шихтованных сердечников. Проверяли на трансформаторах 10 кВ – при 95% нагрузки добавочные потери в стали достигали 3-4% от основных.
За 12 лет работы с трансформаторами разных производителей убедился – даже идеальный расчёт может быть испорчен на этапе сборки. Помню случай с подстанцией в Казани, где трансформатор от известного европейского бренда показывал потери на 8% выше заявленных. Разбирали – оказалось, при прессовке обмотки использовали неправильную конфигурацию прокладок.
На нашем заводе в промышленной зоне посёлка Юэтан особое внимание уделяем контролю геометрии обмоток. Для масляных трансформаторов типа S11-M-2500 разработали свою методику проверки плотности укладки провода – это позволило снизить дополнительные потери на 5-7% по сравнению с типовыми решениями.
Интересный момент с пропиткой – многие производители экономят на технологических операциях. А ведь неправильная пропитка обмотки сухого трансформатора ведёт к локальным перегревам и росту потерь. Мы в ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии перешли на трёхстадийную пропитку в вакууме, хотя это увеличивает цикл производства на 12 часов.
Если говорить о реальных способах уменьшения потерь трансформатора при нагрузке в эксплуатации, то здесь важно сочетание конструктивных решений и правильного обслуживания. Например, для композитных трансформаторов мы применяем аморфные сплавы в сердечниках – да, дороже, но за 3-5 лет окупается за счёт снижения потерь.
Часто вижу, как на подстанциях пренебрегают контролем температуры масла. А ведь перегрев всего на 10°C выше нормы увеличивает потери на 2-3%. Мы в своих трансформаторах ставим дополнительную систему мониторинга – не самое дешёвое решение, но клиенты потом благодарят.
Ещё из практики – никогда не экономьте на системе охлаждения. На одной из подстанций в Подмосковье пытались сэкономить, установив менее мощные вентиляторы – в итоге трансформатор работал с ограничением нагрузки 70%, и общие потери за год оказались выше расчётных.
С сухими трансформаторами ситуация особая – их потери трансформатора при нагрузке в значительной степени зависят от окружающей среды. Например, при высокой влажности (выше 80%) потери могут возрастать на 4-5% из-за изменения диэлектрических характеристик изоляции.
Для предварительно собранных подстанций КТП-1000 мы разработали поправочные коэффициенты, учитывающие степень загрязнения воздуха. В промзонах с высоким содержанием серы дополнительные потери могут достигать 6-7% от номинальных значений.
Интересные данные получили при испытаниях масляных трансформаторов 35 кВ. Оказалось, что после 5 лет эксплуатации потери постепенно увеличиваются на 1-2% ежегодно из-за старения масла. Теперь рекомендуем клиентам проводить внеплановый анализ масла после 3 лет работы.
Самая распространённая ошибка – использование типовых коэффициентов для всех режимов работы. Например, для трансформаторов с естественным охлаждением при циклической нагрузке реальные потери могут отличаться от расчётных на 12-15%.
Многие забывают учитывать гармонические искажения – в сетях с большим количеством частотных преобразователей дополнительные потери от высших гармоник могут составлять до 10-12% от основных. Мы столкнулись с этим на металлургическом заводе, где пришлось устанавливать дополнительные фильтры.
Ещё один момент – некорректный учёт температуры окружающей среды. Все паспортные данные даются для 20°C, а в реальности трансформаторы часто работают при -30°C или +40°C. Разница в потерях может достигать 8-9%, что мы регулярно наблюдаем на объектах в разных климатических зонах.
Сейчас в ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии экспериментируем с нанокомпозитными покрытиями для магнитопроводов. Предварительные испытания показывают снижение добавочных потерь на 4-5% даже при нагрузках близких к номиналу.
Из последних наработок – модифицированная система охлаждения для сухих трансформаторов большой мощности. Установили на объекте в Новосибирске – удалось снизить рабочие потери на 3% при пиковых нагрузках.
Кстати, о пиковых нагрузках – многие проектировщики не учитывают, что кратковременные перегрузки (в пределах 2 часов) могут увеличивать суммарные потери непропорционально. Наши наблюдения показывают, что 30-минутная перегрузка на 25% даёт прирост потерь на 8-9% от суточного потребления.
