Трансформатор масляный ТМГ 160

Трансформатор масляный ТМГ 160: полное техническое описание и эксплуатационные характеристики

Трансформатор масляный ТМГ 160 – это трехфазный двухобмоточный силовой трансформатор общего назначения мощностью 160 кВА, предназначенный для работы в электрических сетях переменного тока частотой 50 Гц. Аббревиатура ТМГ расшифровывается как Трансформатор Масляный с Горячекатаной электротехнической сталью в магнитопроводе. Аппарат служит для преобразования (понижения или повышения) напряжения в распределительных сетях энергосистем, а также для электроснабжения промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных объектов.

Конструктивные особенности и устройство

Конструкция трансформатора ТМГ 160 является типовой для аппаратов данного класса и мощности. Ее ключевые элементы обеспечивают надежность, ремонтопригодность и соответствие заявленным параметрам.

• Магнитопровод: Собран из пластин холоднокатаной (в современных исполнениях, несмотря на историческое название «горячекатаная») электротехнической стали с высокими магнитными свойствами. Пластины изолированы друг от друга лаковым покрытием для снижения потерь на вихревые токи. Магнитопровод имеет стержневую, броневую или комбинированную конструкцию, является трехфазным и не имеет разъемов (технология «лента-кольцо» или шихтовка), что минимизирует сопротивление магнитному потоку и потери холостого хода.
• Обмотки: Выполнены из алюминиевого или медного провода (в зависимости от модификации и года выпуска). Низковольтная обмотка (НН) обычно наматывается первой, ближе к стержню, высоковольтная (ВН) – поверх нее. Между обмотками и слоями устанавливаются изоляционные каналы для циркуляции масла и улучшения охлаждения. Обмотки жестко закреплены на стержнях магнитопровода.
• Активная часть: Состоит из собранных вместе магнитопровода и обмоток. Она жестко крепится к нижней части бака через деревянные или полимерные брусья-швеллеры.
• Бак и система охлаждения: Бак трансформатора ТМГ 160 – сварная конструкция из листовой стали. Для аппаратов данной мощности, как правило, применяется гладкий бак с трубчатыми радиаторами (тип «труба в трубе» или штампованные панельные радиаторы), приваренными или присоединенными на фланцах. Такая система охлаждения относится к типу «М» (масляное с естественной циркуляцией). Естественная конвекция масла обеспечивает отвод тепла от активной части к радиаторам, где оно рассеивается в окружающую среду.
• Вводы: Для подключения к сети высокого и низкого напряжения используются проходные изоляторы (фарфоровые или полимерные). Вводы ВН (на 6 или 10 кВ) имеют большую длину и изоляционное расстояние. Вводы НН (0.4 кВ) – меньшего размера. Места присоединения уплотнены для предотвращения течи масла.
• Расширитель (маслорасширитель): Цилиндрический бак, соединенный трубопроводом с основным баком. Компенсирует изменение объема масла при колебаниях температуры, тем самым снижая давление на стенки основного бака. На расширителе установлен маслоуказатель (обычно стеклянная трубка или магнитный указатель).
• Дополнительное оборудование: В стандартную комплектацию входят: выхлопная труба с мембраной (предохранительное устройство), термосифонный фильтр (для очистки и осушки масла в процессе работы), пробка для залива масла, сливная пробка, клеммная коробка для выводов от устройства РПН (если предусмотрено) и контрольных цепей.

Основные технические характеристики

Параметры трансформатора ТМГ 160 регламентируются ГОСТ 11677-85 (и более ранними) и техническими условиями завода-изготовителя. Ниже приведены типовые данные для наиболее распространенных исполнений.

Таблица 1. Основные номинальные параметры трансформатора ТМГ 160

Параметр	Значение	Примечание
Номинальная мощность, Sном	160 кВА	Полная мощность на основном ответвлении
Номинальное напряжение обмотки ВН, UВН	6; 6,3; 10; 10,5 кВ	В зависимости от исполнения
Номинальное напряжение обмотки НН, UНН	0,4 кВ	Линейное напряжение на выводах «звезды»
Схема и группа соединения обмоток	Y/Yн-0 (звезда/звезда с нулем)	Наиболее распространенная для распределительных сетей
Напряжение короткого замыкания, Uк	4,5% или 5,5%	Согласно ГОСТ, обычно 4.5% для 160 кВА
Потери холостого хода, Pхх	от 370 до 510 Вт	Зависит от года выпуска и типа стали (старые/новые модели)
Потери короткого замыкания, Pкз	от 2650 до 3100 Вт	Измеряются при номинальном токе
Ток холостого хода, Iхх	1,4 — 2,5%	От номинального тока обмотки ВН
Масса масла, кг	около 200 — 250	Точное значение в паспорте
Масса полная, кг	около 900 — 1100	Включая масло и активную часть

Регулирование напряжения (РПН и ПБВ)

Трансформаторы ТМГ 160, как правило, оснащаются устройством переключения ответвлений обмотки ВН без возбуждения – ПБВ (Переключение Без Возбуждения). Это означает, что для изменения коэффициента трансформации необходимо отключить трансформатор от сети.

• Количество ответвлений: Обычно ±2 х 2.5% от номинального напряжения ВН. Это позволяет корректировать уровень вторичного напряжения в пределах ±5%.
• Исполнение переключателя: Рукоятка переключателя выводится на крышку бака под защитный кожух. Положения маркируются (например, -5%, -2.5%, номинал, +2.5%, +5%).
• Важное замечание: Установка на ответвление, не соответствующее фактическому напряжению сети, приводит к отклонению напряжения на НН от номинального и может вызвать перегрузку трансформатора по току.

Эксплуатация, монтаж и техническое обслуживание

Монтаж трансформатора ТМГ 160 осуществляется на подготовленном фундаменте, часто на бетонной площадке с маслоприемником. Устанавливается на раму или салазки. Требуется обеспечить заземление корпуса (бака) и нулевого вывода НН (если используется). При подключении кабелей необходимо соблюдать моменты затяжки на контактных выводах вводов.

Техническое обслуживание (ТО) включает в себя регулярные внешние осмотры, контроль уровня и состояния масла, проверку состояния изоляторов, клеммных соединений, системы заземления. Ключевые операции:

• Контроль уровня масла: По маслоуказателю на расширителе. При снижении уровня ниже минимальной отметки необходимо долить масло той же марки, прошедшее лабораторный анализ.
• Отбор проб масла на анализ: Проводится для определения электрической прочности, содержания влаги, кислотного числа, наличия растворенных газов (газохроматографический анализ). Это основной метод диагностики скрытых дефектов.
• Измерение сопротивления изоляции: Мегаомметром на 2500 В проверяется изоляция обмоток относительно корпуса и между собой.
• Визуальный контроль: На отсутствие подтеков масла, трещин на изоляторах, коррозии бака, состояния силикагеля в термосифонном фильтре (индикатор влажности).

Преимущества и недостатки по сравнению с современными аналогами

Трансформаторы ТМГ 160 являются проверенной, но в значительной степени устаревшей конструкцией.

Преимущества:

• Высокая ремонтопригодность. Конструкция отработана десятилетиями, возможен ремонт любой сложности в условиях специализированных мастерских.
• Надежность и большой ресурс (25-30 лет и более) при правильной эксплуатации.
• Наличие развитой системы охлаждения (радиаторы) обеспечивает хороший тепловой режим.
• Широкая распространенность, наличие большого парка и запасных частей.

Недостатки:

• Высокие потери холостого хода и короткого замыкания по сравнению с трансформаторами новых серий (ТМ, ТМЗ, ТМГ-11, ТМГ-12 и особенно с аморфными). Это приводит к значительным эксплуатационным затратам на покрытие потерь электроэнергии.
• Большие габариты и масса.
• Использование трансформаторного масла создает риск пожара и требует устройства маслоприемника, что осложняет установку в помещениях.
• Отсутствие встроенных систем мониторинга (температуры, газа).

Области применения

Трансформаторы ТМГ 160 применяются в качестве:

• Понижающих трансформаторов на трансформаторных подстанциях 10(6)/0.4 кВ типа КТП, КТПН, МТП, а также в зданиях ГПП (Главных Понизительных Подстанций) предприятий.
• Источников резервного или основного электроснабжения для промышленных цехов, сельскохозяйственных объектов, жилых микрорайонов, социальных учреждений.
• В качестве сетевых трансформаторов в небольших распределительных сетях.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается ТМГ от ТМ?

Основное отличие исторически заключалось в материале магнитопровода: ТМ – «трансформатор масляный» с холоднокатаной сталью, ТМГ – с горячекатаной (что означало более высокие потери). В современных условиях это различие стерлось, и обозначение ТМГ часто используется как устоявшееся для целого класса аппаратов. Фактические параметры определяются конкретными ТУ завода.

Какое масло заливать в трансформатор ТМГ 160?

Применяются минеральные трансформаторные масла по ГОСТ 982-80 и 10121-2015: масла типа ГК (глубокой очистки), например, ВГ (вакуумное газойлевое) или его современные аналоги (АГК, Т-1500У). Перед заливкой нового масла или доливкой масла, бывшего в употреблении, обязателен лабораторный анализ на соответствие нормам по пробивному напряжению, температуре вспышки, кислотному числу и тангенсу угла диэлектрических потерь.

Как правильно выбрать ответвление на переключателе ПБВ?

Выбор ответвления производится на основе фактического напряжения в питающей сети (на шинах РУ-10(6) кВ подстанции). Цель – получить напряжение, близкое к 400 В на стороне НН при номинальной нагрузке. Если сетевое напряжение стабильно занижено, переключатель устанавливается на положение «+5%». При завышенном – на «-5%». Окончательный выбор делается после измерений в реальных условиях.

Каков допустимый перегруз трансформатора ТМГ 160?

Допустимые перегрузки регламентируются ГОСТ 14209-97 и инструкцией по эксплуатации. Они зависят от начальной нагрузки, температуры окружающей среды и охлаждающей среды (масла). Например, при предварительной нагрузке 70% от номинала и температуре охлаждающей среды не более +20°C, допустима перегрузка до 20% продолжительностью не более 6 часов в сутки. Систематические перегрузки свыше номинала сокращают срок службы изоляции.

Что делать, если в трансформаторе понизился уровень масла?

Необходимо немедленно установить причину утечки (осмотреть бак, радиаторы, уплотнения, вводы) и устранить ее. Доливку масла производить только после отключения трансформатора и его остывания, через верхний люк или клапан на расширителе, используя масло, прошедшее анализ и идентичное залитому. Доливка разнородных масел может ухудшить их свойства.

Как часто нужно проводить испытания и ТО трансформатора ТМГ 160?

Периодичность регламентируется ПТЭЭП, ПУЭ и внутренними инструкциями энергоснабжающей организации. Типовые сроки: внешний осмотр – не реже 1 раза в месяц; контроль уровня и температуры масла – при каждом осмотре; отбор проб масла на анализ – 1 раз в 1-2 года для аппаратов без газовой защиты; измерение сопротивления изоляции – 1 раз в 6 лет; капитальный ремонт с выемкой активной части – по результатам диагностики, но не реже 1 раза в 10-12 лет.

Чем можно заменить устаревший ТМГ 160?

Современными аналогами являются трансформаторы серий:

• ТМ (ТМЗ): С пониженными потерями (например, ТМ-160).
• ТМГ-11, ТМГ-12: Модернизированные версии с улучшенными характеристиками.
• ТН (ТНЗ): Трансформаторы с негорючим жидким диэлектриком (совтол, MIDEL).
• Сухие трансформаторы (ТСЗ, ТСГЛ): Для установки внутри помещений без маслоприемника.
• Аморфные трансформаторы (ТМГ-А, ТМГС-А): Имеют на 70-80% меньшие потери холостого хода, что дает значительную экономию.

Выбор зависит от условий размещения, требований пожарной безопасности и экономического обоснования (сравнение капитальных затрат и стоимости потерь).