Трансформатор имеет коэффициент трансформации 20

Когда видишь цифру коэффициент трансформации 20 в паспорте, кажется — всё просто: 20 к 1 и точка. Но в полевых условиях этот параметр начинает жить своей жизнью. Многие коллеги до сих пор путают, относится ли коэффициент к соотношению напряжений или количеству витков — а это принципиально для диагностики.

Где коэффициент трансформации 20 находит применение

В наших проектах с подстанциями 10/0.4 кВ такой коэффициент — не редкость. Например, для трансформаторов 10000/500 В. Но здесь важно смотреть не на цифру, а на контекст: в сетях с высокими гармониками или перекосом фаз номинальный коэффициент начинает ?плыть? уже через год эксплуатации.

Помню, на объекте в промзоне под Янчжоу заказчик жаловался на перегрев — оказалось, при коэффициенте трансформации 20 вторичная обмотка работала с двукратной перегрузкой из-за неучтённых высших гармоник. Пришлось пересчитывать сечение провода и ставить дополнительные фильтры.

Кстати, у ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии в каталоге есть модели сухих трансформаторов именно с таким коэффициентом — но там сразу указаны поправочные коэффициенты для работы в сетях с несинусоидальностью. Это важный нюанс, который многие производители умалчивают.

Ошибки при выборе трансформатора с k=20

Самая частая ошибка — игнорирование класса изоляции. Если первичка рассчитана на 10 кВ, а в сети бывают броски до 12 кВ — стандартная изоляция не выдержит. Мы в таких случаях всегда рекомендуем брать трансформаторы с запасом по испытательному напряжению.

Был случай на стройке у реки Янцзы: подрядчик поставил трансформатор с коэффициентом трансформации 20 от неизвестного производителя. Через три месяца — межвитковое замыкание. Разбор показал: экономия на стали магнитопровода привела к локальным перегревам.

У ООО Цзянсу Госинь, кстати, этот момент продуман — они используют холоднокатаную сталь с зонной отжимкой, что видно по равномерному цвету сердечника после термообработки. Но даже их оборудование требует регулярного контроля виброакустики — особенно если объект рядом с трассой G40, где постоянная вибрация от грузовиков.

Особенности монтажа и эксплуатации

При монтаже трансформаторов с таким коэффициентом многие забывают про компенсацию магнитного поля. Если рядом проходят сигнальные кабели АСУ ТП — наводки гарантированы. Мы всегда делаем дополнительные расчёты экранирования.

На подстанции в Юэтане как-то пришлось переделывать всю кабельную трассу из-за помех в цепях телеметрии. Трансформатор-то работал идеально, но системы контроля ?сыпались? раз за разом. Оказалось — магнитный поток от сердечника наводил паразитные токи в незаземлённых экранах.

В документации к трансформаторам ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии есть раздел по рекомендуемым схемам заземления — но его часто пропускают, ограничиваясь стандартным контуром. А зря.

Связь коэффициента трансформации с КПД

Чем выше коэффициент — тем больше потери на намагничивание. Для k=20 при нагрузке менее 30% КПД падает заметно. В проектах с циклической нагрузкой (например, лифтовое оборудование) это может добавить 5-7% к годовому потреблению.

Мы проводили замеры на сухих трансформаторах в режиме S2 — перепад КПД между k=10 и k=20 достигал 4% в пользу меньшего коэффициента. Но тут уже палка о двух концах: меньший коэффициент означает большее сечение обмоток и цену.

В каталоге jsguoxin.ru есть сравнительные графики потерь для разных коэффициентов — полезная штука для предварительных расчётов. Хотя живые замеры всё равно нужны: заводские испытания проводят в идеальных условиях.

Перспективы развития трансформаторов с k=20

Сейчас всё чаще идёт запрос на трансформаторы с плавающим коэффициентом — где можно переключать обмотки в процессе эксплуатации. Для k=20 это особенно актуально в сетях с меняющейся генерацией (солнечные станции, ветряки).

Наша практика показывает: в ближайшие 5 лет доля таких трансформаторов в распределительных сетях вырастет минимум вдвое. Особенно с учётом программ модернизации сетевого хозяйства — старые ТМ-160 с фиксированными параметрами уже не справляются.

У ООО Цзянсу Госинь в разработке есть прототип композитного трансформатора с переключаемыми отпайками — но пока он проходит испытания на термостойкость изоляции. Если доведут до серии — будет прорыв для объектов с нестабильным напряжением.