Трансформатор силовой ТМГ 1250

Трансформатор силовой ТМГ 1250: технические характеристики, конструкция и применение

Трансформатор силовой ТМГ 1250 представляет собой трехфазный двухобмоточный масляный трансформатор общего назначения с естественным масляным охлаждением и естественной циркуляцией воздуха (система охлаждения «М»). Номинальная мощность аппарата составляет 1250 кВА. Данный тип трансформатора предназначен для преобразования электрической энергии в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и является ключевым элементом в распределительных сетях напряжением 6(10)/0,4 кВ. Основная сфера применения – обеспечение электроэнергией промышленных предприятий, крупных жилых и административных зданий, объектов инфраструктуры и сельского хозяйства.

Расшифровка обозначения (маркировка)

Аббревиатура «ТМГ» расшифровывается следующим образом:

• Т – Трансформатор.
• М – Масляный (залит минеральным трансформаторным маслом).
• Г – Герметичный. Это ключевая особенность конструкции, подразумевающая отсутствие расширительного бака. Трансформатор полностью заполнен маслом, а температурные изменения объема компенсируются за счет деформации гофрированных стенок бака (гофробаллонов). Это исключает контакт масла с атмосферным кислородом и влагой, что значительно замедляет процесс старения масла и изоляции.
• 1250 – Номинальная мощность в кВА (киловольт-амперах).

В полном обозначении также указывается класс напряжения: например, ТМГ-1250/10 – трансформатор 1250 кВА на первичное напряжение 10 кВ.

Конструктивные особенности

Конструкция трансформатора ТМГ 1250 является развитием классических масляных трансформаторов серии ТМ, но с принципиальными улучшениями в части герметичности.

Активная часть (Магнитопровод и обмотки)

Магнитопровод собирается из холоднокатаной электротехнической стали с ориентированной зернистой структурой (марки 3405, 3406 и аналоги). Листы стали изолированы друг от друга термостойким покрытием для снижения потерь на вихревые токи. Конструкция – плоская, стыковая, с использованием бандажей из стеклоленты для прочного стягивания пакетов. Обмотки низкого напряжения (НН) и высокого напряжения (ВН) выполняются из алюминиевой или медной фольги либо прямоугольного провода. Между обмотками и от обмоток к магнитопроводу устанавливаются масляные каналы и изоляционные барьеры из электрокартона для обеспечения эффективного охлаждения и необходимого уровня электрической прочности.

Бак трансформатора

Бак изготавливается из листовой стали, имеет коробчатую форму. Вместо традиционного расширительного бака с маслоуказателем, боковые стенки бака (реже верхняя крышка) выполняются в виде герметичных гофрированных панелей (гофробаллонов). Эти гофры выполняют функцию «дыхания» – они упруго деформируются при нагреве и охлаждении масла, компенсируя изменение его объема. Соединение гофров с основной частью бака – сварное, обеспечивающее абсолютную герметичность. На крышке бака устанавливаются вводы, предохранительная труба (выпускной клапан) и другие арматурные элементы.

Система охлаждения

Трансформатор ТМГ 1250 использует естественное масляное охлаждение (тип «М»). Нагретое в активной части масло поднимается вверх, отдает тепло стенкам бака и гофрам, охлаждается и опускается вниз, создавая естественную циркуляцию. Ребристая поверхность гофробаллонов значительно увеличивает площадь теплообмена, что позволяет эффективно отводить потери. Для трансформаторов большей мощности (начиная с 1000-1600 кВА в зависимости от производителя) могут применяться баки с принудительным воздушным охлаждением (тип «Д») – с обдувом вентиляторами.

Вводы и арматура

• Вводы ВН: Изоляторы проходные фарфоровые или полимерные на напряжение 6 или 10 кВ. Устанавливаются на крышке бака.
• Вводы НН: Как правило, представляют собой шинный вывод в металлической коробке (трансформаторную шинку) для подключения медных или алюминиевых шин распределительного устройства 0,4 кВ. Реже – кабельные выводы.
• Предохранительная труба (выпускной клапан): Устройство для аварийного сброса давления при внутренних повреждениях, предотвращающее разрушение бака.
• Клапан для вакуумирования и заливки масла: Предназначен для технологических операций при ремонте.
• Контрольные приборы: Указатель температуры (биметаллический или с выносным датчиком). Встроенное термосифонное фильтрующее устройство (термосифонный фильтр) для очистки масла от продуктов старения (устанавливается опционально или в модификации ТМГФ).

Основные технические параметры и характеристики

Параметры трансформаторов ТМГ 1250 регламентируются ГОСТ 11677-85, ГОСТ 52719-2007 и техническими условиями производителей. Приведенные данные являются типовыми и могут незначительно отличаться у разных заводов-изготовителей.

Таблица 1. Основные номинальные параметры трансформатора ТМГ 1250

Параметр	Значение	Примечание
Номинальная мощность, Sном	1250 кВА	Базовая величина для расчета всех режимов.
Номинальное напряжение обмотки ВН, UВН	6000; 6300; 10000; 10500 В	Наиболее распространено 10 кВ.
Номинальное напряжение обмотки НН, UНН	400; 690 В	Для сетей 0,4 кВ – 400/230 В.
Схема и группа соединения обмоток	D/Yн-11 (∆/Yн-11)	Треугольник-звезда с нулевым выводом. Стандарт для распределительных сетей.
Напряжение короткого замыкания, Uк	5,5% или 6%	Определяет ток КЗ и параллельную работу.
Потери холостого хода, Pх	~ 1,7 — 2,1 кВт	Зависят от марки стали и технологии сборки магнитопровода.
Потери короткого замыкания, Pк	~ 11,5 — 13,5 кВт	Измеряются при номинальном токе.
Ток холостого хода, I0	~ 0,8 — 1,5%
Уровень звукового давления, Lp	Не более 70 дБА	На расстоянии 0,3 м от бака.
Масса масла	~ 700 — 900 кг	Зависит от конструкции бака.
Полная масса	~ 2800 — 3500 кг

Таблица 2. Габаритные размеры (типовые, могут варьироваться)

Параметр	Значение, мм
Длина (с учетом гофров и вводов)	~ 2100 — 2400
Ширина	~ 1200 — 1500
Высота (от основания до верха вводов)	~ 1800 — 2100

Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами трансформаторов

Преимущества ТМГ 1250:

• Отсутствие контакта масла с воздухом: Герметичная конструкция предотвращает окисление масла и увлажнение изоляции, что резко увеличивает межремонтный интервал (до 25-30 лет и более) и срок службы (25-40 лет).
• Минимальное обслуживание: Не требуется контроль уровня масла, его доливка, замена силикагеля в воздухоосушителе. Только периодический внешний осмотр, контроль температуры и состояния гофров.
• Повышенная надежность: Отсутствие расширительного бака снижает риск утечек масла и пожароопасности. Конструкция менее подвержена влиянию климатических факторов.
• Экологичность: Исключено выделение паров масла в атмосферу.
• Улучшенные характеристики старения изоляции: Благодаря стабильности свойств масла.

Недостатки ТМГ 1250:

• Более высокая начальная стоимость: По сравнению с трансформаторами серии ТМ (с расширительным баком).
• Сложность ремонта активной части: Для ремонта или замены внутренних элементов требуется специальное оборудование для слива, очистки, сушки и заливки масла с созданием вакуума.
• Чувствительность гофробаллонов к механическим повреждениям: Гофры требуют защиты от ударов и должны регулярно осматриваться на предмет трещин и коррозии.
• Ограниченная мощность в классе герметичных трансформаторов: Для мощностей свыше 2500-4000 кВА чаще применяются трансформаторы с азотной подушкой или другие системы компенсации.

Области применения и требования к установке

Трансформатор ТМГ 1250 применяется в закрытых распределительных устройствах (ЗРУ) и трансформаторных подстанциях (КТП) тупикового и проходного типа, включая модульные (БКТП). Благодаря герметичности он оптимален для установки в местах с повышенными требованиями к экологии и пожарной безопасности, а также в условиях повышенной влажности, запыленности, в прибрежных зонах. Установка должна производиться на ровное горизонтальное основание, рассчитанное на полный вес трансформатора. Необходимо обеспечить естественную вентиляцию в помещении или отсеке КТП для отвода тепла. Требуется соблюдение нормируемых расстояний от токоведущих частей до заземленных конструкций и между фазами согласно ПУЭ. Обязательно наличие контура защитного заземления, присоединенного к заземляющему болту на баке трансформатора.

Техническое обслуживание и диагностика

Обслуживание трансформатора ТМГ 1250 носит преимущественно профилактический характер и включает:

• Внешний осмотр: Проверка целостности и чистоты гофробаллонов, вводов, состояния лакокрасочного покрытия, отсутствие подтеков масла.
• Контроль температуры: Снятие показаний со встроенного указателя температуры. При наличии системы телеметрии – мониторинг в режиме онлайн.
• Контроль нагрузки: Сверка с номинальными токами по амперметрам на стороне НН и ВН.
• Измерение сопротивления изоляции: Периодическое проведение мегомметром (2500 В для обмотки ВН, 1000 В для НН).
• Анализ масла: В эксплуатации отбор проб масла для химического анализа и определения тангенса угла диэлектрических потерь проводится реже, чем у трансформаторов с расширительным баком (раз в 8-12 лет), но является важной диагностической процедурой для оценки состояния изоляции.
• Виброакустический контроль: Проверка уровня шума для выявления аномальных вибраций магнитопровода.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем трансформатор ТМГ принципиально отличается от ТМ?

Ключевое отличие – герметичная конструкция. ТМ имеет открытый расширительный бак, сообщающийся с атмосферой через воздухоосушитель (силикагелевый фильтр), что приводит к постоянному дыханию и контакту масла с воздухом. ТМГ полностью изолирован от атмосферы, изменение объема масла компенсируется деформацией гофрированных стенок бака. Это определяет все последующие преимущества ТМГ в части снижения обслуживания и увеличения срока службы изоляции.

Каков реальный срок службы трансформатора ТМГ 1250?

Номинальный срок службы, заявленный производителями, составляет 25-30 лет. Однако при соблюдении условий эксплуатации (непревышение нагрузки, отсутствие токов КЗ, нормативные климатические условия) и проведении плановых диагностик, ресурс активной части (магнитопровод, обмотки) может превышать 40 лет. Слабым местом, определяющим конечный срок службы, является старение твердой изоляции (бумаги, электрокартона), скорость которого напрямую зависит от температуры и влажности. Герметичность ТМГ существенно замедляет этот процесс.

Можно ли перегружать трансформатор ТМГ 1250, и если да, то как?

Перегрузка возможна, но строго регламентирована ГОСТ Р 52719-2007 и руководящими указаниями по эксплуатации. Допустимы систематические перегрузки в зависимости от коэффициента начальной нагрузки и температуры окружающей среды, а также аварийные перегрузки на ограниченное время (например, 30% перегрузка в течение 2 часов). Для планирования перегрузок необходимо учитывать график нагрузки, температуру охлаждающей среды и конструкцию трансформатора. Длительная перегрузка сверх норм приводит к ускоренному старению изоляции и сокращению срока службы.

Что делать, если поврежден (порван, прокорродировал) гофробаллон?

Повреждение гофробаллона нарушает герметичность системы и является серьезным дефектом. Эксплуатация трансформатора в таком состоянии запрещена. Необходимо:

• Немедленно отключить трансформатор от сети.
• Организовать ремонт силами специализированной организации.
• Ремонт заключается в вакуумировании трансформатора, отсечении поврежденного гофра, приварке нового гофроузла, повторной сушке и заливке масла с соблюдением вакуум-технологии.

Попытки заварить гофр на месте без специального оборудования приведут к попаданию влаги и воздуха в масло и недопустимому ухудшению его качества.

Какой тип трансформатора экономичнее: ТМГ или сухой (например, ТСЗГЛ)?

Экономическая эффективность зависит от режима эксплуатации и стоимости жизненного цикла.

• ТМГ 1250: Имеет более низкие капитальные затраты по сравнению с сухим трансформатором аналогичной мощности. Более низкие потери холостого хода и короткого замыкания (за счет лучших условий охлаждения маслом) могут давать экономию на стоимости потерь электроэнергии. Однако требуются затраты на периодический анализ масла и утилизацию масла в конце срока службы.
• Сухой трансформатор (ТСЗГЛ): Выше капитальные затраты. Выше потери (особенно для литых обмоток). Но полностью исключены затраты, связанные с маслом (анализ, утилизация), пожаробезопасность выше, требования к помещениям для установки менее строгие.

Выбор требует технико-экономического расчета для конкретного объекта, учитывающего тариф на электроэнергию, стоимость обслуживания и первоначальные вложения.

Каков порядок ввода трансформатора ТМГ 1250 в эксплуатацию после длительного хранения или транспортировки?

Перед включением под напряжение после хранения более 6 месяцев или транспортировки с толчками (ударами) необходимо:

• Внешний осмотр на отсутствие повреждений, контроль давления внутри бака (гофры не должны быть полностью сплющены).
• Измерение сопротивления изоляции обмоток (мегомметром) и проверка коэффициента трансформации.
• Измерение сопротивления обмоток постоянному току (методом падения напряжения или микроомметром) для выявления возможных обрывов или плохих контактов в переключающих устройствах (если они есть).
• Проверка состояния масла – отбор проб для лабораторного анализа на диэлектрическую прочность, тангенс угла потерь и содержание влаги. Это критически важный этап.
• При удовлетворительных результатах испытаний трансформатор может быть включен в сеть под полное напряжение в режиме холостого хода на 24-48 часов для контроля температуры и уровня шума перед присоединением нагрузки.

Заключение

Трансформатор силовой ТМГ 1250 является надежным, современным и экономичным решением для распределительных сетей среднего напряжения. Его герметичная конструкция обеспечивает длительный срок службы и минимальные эксплуатационные расходы, что обусловило его широкое распространение в качестве основного преобразовательного агрегата на трансформаторных подстанциях. При выборе, монтаже и эксплуатации данного оборудования необходимо строго руководствоваться требованиями технической документации завода-изготовителя, действующими редакциями ПУЭ и межгосударственных стандартов, что гарантирует его бесперебойную и безопасную работу на протяжении всего жизненного цикла.