Силовые трансформаторы ТМГ 630

Силовые трансформаторы ТМГ 630: технические характеристики, конструкция и применение

Силовой трансформатор ТМГ 630 представляет собой трехфазный двухобмоточный масляный трансформатор общего назначения с естественным масляным охлаждением, номинальной мощностью 630 кВА. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: Т – трехфазный, М – масляный, Г – герметичный (или «глухая» крышка с расширителем гофрированного типа), 630 – номинальная мощность в киловольт-амперах. Данный тип трансформатора предназначен для стационарной установки в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением класса 6 или 10 кВ и служит для преобразования электроэнергии с высшего напряжения (ВН) на низшее (НН), как правило, 0.4 кВ.

Конструктивные особенности и устройство

Конструкция трансформатора ТМГ 630 базируется на классической схеме масляного трансформатора, но с ключевым отличием в системе герметизации, что исключает контакт масла с атмосферным воздухом.

Активная часть: Состоит из магнитопровода и обмоток. Магнитопровод собирается из холоднокатаной рулонной электротехнической стали с ориентированной зернистой структурой, что снижает уровень потерь холостого хода. Обмотки ВН и НН, как правило, цилиндрические, изготавливаются из медного или алюминиевого провода (в зависимости от модификации и производителя). Изоляция обмоток — бумажно-масляная.
Бак трансформатора: Выполняется из листовой стали, имеет жесткую конструкцию. Вместо традиционного расширительного бака с маслоуказателем используется герметичная система с гофрированным металлическим расширителем (гармошкой). Этот элемент компенсирует изменение объема трансформаторного масла при колебаниях температуры, сохраняя внутреннее давление близким к атмосферному.
Система охлаждения: Тип охлаждения — Масляное Естественное (МН). Тепло, выделяемое в активной части, передается маслу. Нагретое масло циркулирует внутри бака за счет естественной конвекции, отдавая тепло стенкам бака и радиаторам, которые обдуваются естественным потоком воздуха. Радиаторы могут быть трубчатыми или пластинчатыми, присоединяются к баку через отсечные краны.
Вводы: Для подключения к сети высокого напряжения (6 или 10 кВ) используются проходные изоляторы фарфоровые или полимерные. Вводы низкого напряжения (0.4 кВ) — обычно шинные, с фарфоровыми или полимерными изоляторами.
Система защиты: Включает в себя газовое реле (реле РГЧЗ), установленное в наклонном патрубке между баком и расширителем, для сигнализации о легких газообразованиях и отключения при интенсивном газовыделении. Предохранительный клапан сбрасывает избыточное давление в аварийных ситуациях. Для контроля температуры масла используется термометрическая система с выносным указателем.

Основные технические параметры и характеристики

Параметры трансформаторов ТМГ 630 регламентируются ГОСТ 11677-85, ГОСТ 52719-2007 и техническими условиями производителей. Ниже приведены типовые данные.

Таблица 1. Основные номинальные параметры трансформатора ТМГ 630

Параметр	Значение
Номинальная мощность, кВА	630
Номинальное напряжение обмотки ВН, кВ	6; 6.3; 10; 10.5; 11*
Номинальное напряжение обмотки НН, кВ	0.4; 0.69
Схема и группа соединения обмоток	Y/Yн-0 (звезда/звезда с нулем); Δ/Yн-11 (треугольник/звезда с нулем)*
Напряжение короткого замыкания (U_k), %	4.5 или 5.5 (для 6 кВ); 5.5 или 6.0 (для 10 кВ)
Потери холостого хода (P_xx), Вт	~ 1000 — 1300 (в зависимости от года выпуска и класса потерь)
Потери короткого замыкания (P_k), Вт	~ 5500 — 7500
Ток холостого хода (I_xx), %	~ 1.0 — 2.0
Уровень шума, дБА	Не более 65
Масса масла, кг	~ 400 — 500
Полная масса, кг	~ 1800 — 2200

Конкретные значения указываются в паспорте трансформатора.

Классы энергоэффективности (потерь холостого хода и короткого замыкания)

Современные трансформаторы ТМГ 630 изготавливаются с различными классами потерь, что регламентируется ГОСТ Р 52719-2007 и более новым ГОСТ 34209-2017. Класс определяется уровнем потерь холостого хода относительно нормативных значений.

Класс потерь холостого хода	Относительное отклонение от нормативных потерь	Примечание
А (повышенные потери)	+20%	Устаревшие модели
В (нормальные потери)	0% (соответствие ГОСТ)	Распространенный вариант
С (пониженные потери)	-20%	Энергоэффективные модели
D (значительно пониженные)	-30%	Современные модели с улучшенной сталью

Выбор класса потерь напрямую влияет на эксплуатационные затраты. Трансформаторы классов С и D имеют более высокую начальную стоимость, но за счет снижения потерь холостого хода окупаются в условиях продолжительной работы.

Область применения и условия эксплуатации

Трансформаторы ТМГ 630 широко применяются в качестве понижающих распределительных трансформаторов в следующих объектах:

Городские и промышленные электрические сети (ТП, РП).
Электроснабжение промышленных предприятий, цехов, производственных линий.
Снабжение электроэнергией крупных жилых, административных и торговых комплексов.
Объекты инфраструктуры (вокзалы, аэропорты, больницы).
Сельскохозяйственные объекты и ДСК.

Условия эксплуатации: закрытые помещения (трансформаторные подстанции КТП, КРУ) или на открытом воздухе в составе блочных комплектных трансформаторных подстанций (БКТП). Допустимая температура окружающей среды от -45°С до +40°С. Высота установки над уровнем моря не более 1000 м (при большей высоте требуется учет снижения плотности воздуха и электрической прочности).

Преимущества и недостатки трансформаторов ТМГ 630

Преимущества:

Герметичность: Отсутствие контакта масла с кислородом воздуха замедляет процессы старения масла и окисления, увеличивает межремонтный интервал.
Отсутствие необходимости в обслуживании расширителя: Не требуется визуальный контроль уровня масла и его доливка в нормальном режиме.
Высокая надежность и долговечность: Расчетный срок службы при соблюдении условий эксплуатации составляет 25 лет и более.
Устойчивость к перепадам нагрузок.
Относительно низкий уровень шума.

Недостатки:

Большая масса и габариты по сравнению с сухими трансформаторами аналогичной мощности.
Пожароопасность из-за наличия большого количества трансформаторного масла, что накладывает строгие требования к помещению подстанции.
Необходимость в сборе и утилизации масла при ремонте или выводе из эксплуатации.
Чувствительность гофрированного бака к механическим повреждениям.

Монтаж, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание

Монтаж осуществляется на подготовленное фундаментное основание с креплением бака через отверстия в лапах. Необходимо обеспечить заземление корпуса и нулевого вывода НН. Перед включением под напряжение обязательны:

Внешний осмотр на отсутствие повреждений, течей масла, целостности расширителя.
Контроль сопротивления изоляции обмоток (мегаомметром на 2500 В).
Проверка состояния переключателя ответвлений (ПБВ), если он предусмотрен.
Измерение коэффициента трансформации и сопротивления обмоток постоянному току.
Анализ газа в реле (должен быть воздух).

Техническое обслуживание в процессе эксплуатации включает регулярный внешний осмотр, контроль температуры, проверку состояния вводов, герметичности сварных швов и гофры, а также периодический химический анализ масла на диэлектрическую прочность, содержание влаги и газов.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем трансформатор ТМГ отличается от ТМ?

Основное отличие — в конструкции системы компенсации объема масла. ТМ имеет открытый расширительный бак, сообщающийся с атмосферой, что требует регулярного контроля уровня и доливки масла. ТМГ — герметичная конструкция с металлическим гофрированным расширителем, исключающая контакт масла с воздухом.

Какое масло заливается в трансформатор ТМГ 630 и можно ли его доливать?

Заливается минеральное трансформаторное масло по ГОСТ 982 или 10121, класс вязкости до 25. В нормальном режиме эксплуатации доливка не требуется благодаря герметичности. В случае ремонта, после слива масла, заливка производится в условиях вакуумирования для удаления воздуха и влаги.

Что означает группа соединения обмоток Y/Yн-0 и Δ/Yн-11, и какую выбирать?

Группа соединений определяет угловой сдвиг между векторами линейных напряжений ВН и НН. Y/Yн-0 (0 или 12 группа) означает, что сдвиг равен 0°. Такая группа распространена для распределительных сетей. Δ/Yн-11 (11 группа) означает сдвиг на 330° (или -30°). Она часто применяется для уменьшения влияния высших гармоник и в схемах с мощными выпрямительными нагрузками. Выбор определяется проектом электроснабжения и согласованием с энергоснабжающей организацией.

Как расшифровать полную маркировку, например, ТМГ-630/10/У1?

Т – трехфазный.
М – масляный.
Г – герметичный с гофрированным баком.
630 – номинальная мощность, кВА.
10 – номинальное напряжение обмотки ВН, кВ.
У1 – климатическое исполнение (умеренный климат) и категория размещения (на открытом воздухе).

Каковы основные причины выхода из строя трансформаторов ТМГ 630?

Межвитковое замыкание в обмотках из-за старения изоляции или перегрузок.
Повреждение герметичности гофрированного бака (коррозия, механическое воздействие) с последующим подсосом воздуха и влаги в масло.
Неисправность переключателя ответвлений (ПБВ).
Пробой изоляции вводов.
Систематические перегрузки, ведущие к перегреву и ускоренному старению изоляции.

Как выбрать между ТМГ 630 и сухим трансформатором (ТСЗ) той же мощности?

Выбор зависит от условий установки и требований безопасности. ТМГ 630 дешевле в приобретении, компактнее в габаритах (при сравнении с сухим в литом исполнении), но требует мер пожарной безопасности и наличия маслоприемника. Сухой трансформатор (ТСЗ, ТСГЛ) пожаробезопасен, экологичен, может устанавливаться внутри помещений без специальных огнестойких ограждений, но имеет большие габариты, чувствителен к загрязнениям и влажности, и, как правило, дороже.

Заключение

Трансформатор ТМГ 630 остается одним из наиболее востребованных аппаратов в распределительных сетях среднего напряжения благодаря отработанной конструкции, надежности и оптимальному соотношению цена/качество. Его герметичное исполнение существенно снижает эксплуатационные затраты на обслуживание. При выборе конкретной модели необходимо уделять внимание классу энергетических потерь, группе соединений обмоток и климатическому исполнению, соответствующим условиям проекта. Соблюдение правил монтажа, ввода в эксплуатацию и регламента технического обслуживания гарантирует длительный и безотказный срок службы оборудования.

Силовые трансформаторы ТМГ 630