Трансформатор ТМГ 1000 кВА

Трансформатор ТМГ 1000 кВА представляет собой трехфазный двухобмоточный масляный трансформатор общего назначения, предназначенный для работы в электрических сетях переменного тока частотой 50 Гц. Это один из наиболее востребованных силовых трансформаторов средней мощности, используемых для приема, преобразования и распределения электроэнергии на промышленных предприятиях, в коммунальном хозяйстве и инфраструктурных объектах.

1. Расшифровка маркировки ТМГ

Маркировка трансформатора раскрывает его ключевые конструктивные особенности:

• Т — Трехфазный.
• М — Масляный. Система охлаждения — естественная циркуляция воздуха и масла (естественное масляное охлаждение).
• Г — Герметичный. Имеет герметичный бак, не сообщающийся с атмосферой, что исключает окисление масла и продлевает срок его службы.
• 1000 — Номинальная мощность 1000 киловольт-ампер (кВА).
• кВА — Единица измерения полной мощности.

Полное наименование: «Трансформатор трехфазный масляный герметичный, 1000 кВА».

2. Конструкция и основные элементы

Конструкция трансформатора ТМГ 1000 кВА продумана для обеспечения надежности и долговечности.

1. Активная часть (Магнитопровод и обмотки)

• Магнитопровод: Собирается из листов холоднокатаной электротехнической стали, обладающей высокой магнитной проницаемостью. Листы изолированы друг от друга для снижения потерь на вихревые токи. Имеет трехстержневую конструкцию.
• Обмотки: Выполняются из алюминиевой или медной фольги или провода. Цилиндрические обмотки разделены на высшее (ВН) и низшее (НН) напряжение. Между обмотками и магнитопроводом располагаются изоляционные барьеры и каналы для циркуляции масла.

2. Бак трансформатора

• Материал: Листовая сталь.
• Конструкция: Герметичный, сварной. Для трансформаторов такой мощности бак часто имеет гофрированные стенки (радиаторы гофра), которые выполняют роль охлаждающей системы. Тепло от активной части передается маслу, которое, циркулируя, отдает его стенкам гофра, а те, в свою очередь, охлаждаются естественным потоком воздуха.
• Герметизация: Отсутствует расширительный бак (консерватор). Изменение объема масла при температурных колебаниях компенсируется за счет деформации (изгиба) гофрированных стенок.

3. Трансформаторное масло

• Назначение:
  • Охлаждение: Отводит тепло от активной части.
  • Изоляция: Является основной изолирующей средой между токоведущими частями и заземленным баком.
• Требования: Высокие диэлектрические свойства, температура вспышки, кислотное число.

4. Вводы (Проходные изоляторы)

• Назначение: Герметичный вывод обмоток из бака для подключения к электрической сети.
• Исполнение: Фарфоровые или полимерные. Для ВН и НН имеют разные размеры и конструкцию, соответствующие номинальным напряжениям.

5. Прочее оборудование

• Переключатель ответвлений (ПБВ): Позволяет вручную, при отключенном трансформаторе, изменять коэффициент трансформации в небольших пределах (обычно ± 2 х 2.5%) для компенсации колебаний напряжения в сети.
• Термосифонный фильтр (адсорбер): Устанавливается на баке и содержит адсорбент (силикагель), который поглощает влагу и продукты старения из масла, поддерживая его чистоту.
• Клапан давления: Предохранительное устройство, срабатывающее при значительном повышении давления внутри бака (например, при внутренних повреждениях).

3. Технические характеристики (Типовые значения)

• Номинальная мощность: 1000 кВА
• Номинальное напряжение обмоток:
  • Высшее напряжение (ВН): 6; 6.3; 10; 10.5; 20; 35 кВ
  • Низшее напряжение (НН): 0.4; 0.69; 1.1 кВ (наиболее распространено 0.4 кВ)
• Схема и группа соединения обмоток: Y/Yн-0 (звезда/звезда с выведенной нейтралью) — самая распространенная для работы с четырехпроводной сетью 0.4 кВ.
• Напряжение короткого замыкания (Uк): 4.5% или 5.5% (зависит от исполнения). Определяет внутреннее сопротивление трансформатора.
• Потери:
  • Потери холостого хода (Pх): ~1.7 — 2.2 кВт (потери в магнитопроводе).
  • Потери короткого замыкания (Pк): ~10.5 — 12.5 кВт (потери в обмотках при номинальной нагрузке).
• Ток холостого хода (Iо): 0.5 — 1.5% от номинального тока.
• Масса: Примерно 2.5 — 3.5 тонны (зависит от конкретного исполнения и производителя).
• Объем масла: Около 700 — 900 литров.

4. Области применения

Трансформатор ТМГ 1000 кВА является универсальным решением для широкого круга задач:

1. Коммерческие и административные здания: Бизнес-центры, торговые комплексы, больницы, школы.
2. Промышленные предприятия: Цеха, производственные линии, насосные станции.
3. Сельское хозяйство: Электроснабжение крупных ферм и перерабатывающих комплексов.
4. Инфраструктура: Водоканалы, котельные, распределительные подстанции (РП, ТП).
5. Строительство: Временное электроснабжение объектов.

5. Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Герметичность: Отсутствие контакта масла с воздухом предотвращает его окисление и увлажнение, что значительно снижает затраты на обслуживание и продлевает межремонтный интервал.
• Надежность: Простая и проверенная временем конструкция.
• Ремонтопригодность: Возможность ремонта и замены активной части.
• Устойчивость к нагрузкам: Хорошо выдерживает кратковременные перегрузки.
• Долгий срок службы: При правильной эксплуатации может достигать 25-30 лет.

Недостатки:

• Пожароопасность: Использование трансформаторного масла создает риск возгорания, что накладывает строгие требования к размещению (в огнестойких камерах, на расстоянии от зданий).
• Экологический риск: Утечка масла загрязняет окружающую среду.
• Большие габариты и вес: Требуют подготовленного фундамента и условий для транспортировки и монтажа.
• Необходимость контроля масла: Требуется периодический отбор проб и анализ масла.
• Отсутствие РПН: Невозможность регулирования напряжения под нагрузкой.

6. Монтаж, эксплуатация и обслуживание

1. Монтаж: Установка на заранее подготовленный фундамент, выверка по уровню, заземление бака, подключение силовых кабелей и системы защиты (разрядников).
2. Ввод в эксплуатацию: Перед первым включением обязательно проводится комплекс испытаний:
   • Измерение сопротивления изоляции.
   • Проверка группы и коэффициента трансформации.
   • Измерение сопротивления обмоток постоянному току.
   • Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
3. Обслуживание:
   • Визуальный осмотр: Контроль целостности бака, вводов, отсутствие подтеков масла.
   • Контроль температуры: Мониторинг нагрева бака.
   • Анализ масла: Отбор проб и лабораторный анализ на диэлектрическую прочность, содержание влаги, кислотное число и газы, растворенные в масле (газохроматографический анализ для выявления скрытых дефектов).
   • Профилактические испытания: Проводятся с периодичностью, установленной ПТЭЭП.

7. Сравнение с аналогами

• ТМГ vs. ТМ: Трансформаторы ТМ имеют открытый расширительный бак (консерватор), требуют более частого контроля и замены масла. ТМГ более современен и практически не требует обслуживания масляной системы.
• ТМГ vs. ТМЗ: ТМЗ — трансформатор с защитой с помощью азотной подушки, что также является герметичным исполнением, но с другой системой компенсации давления.
• ТМГ vs. Сухие трансформаторы (ТСЗ): Сухие трансформаторы негорючи и экологически безопасны, но имеют большие габариты, чувствительны к загрязнению и влажности, и, как правило, дороже при той же мощности.

Заключение

Трансформатор ТМГ 1000 кВА — это надежная, проверенная и экономически эффективная рабочая лошадка для распределительных сетей среднего напряжения. Его ключевое преимущество — герметичная конструкция, которая минимизирует эксплуатационные затраты.

Выбор в пользу ТМГ 1000 кВА оправдан для стационарных установок внутри зданий или на открытых площадках, где есть возможность соблюсти все требования пожарной безопасности. Для объектов с повышенными требованиями к пожарной и экологической безопасности (метро, многофункциональные центры, жилые здания) следует рассмотреть возможность использования сухих трансформаторов (ТСЗ).