Номера

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

О журнале

Сотрудничество

Рекламодателю

Подписка

Главная / №6 (42) Ноябрь-Декабрь 2011 / Статьи и обзоры оборудования

Высокоамперные трансформаторы тока

Рост промышленного производства в нашей стране в последние годы неизбежно повлек за собой увеличение энергопотребления предприятий, а также строительство новых заводов и производственных площадок. Говоря об энергоснабжении данных объектов, хотелось бы затронуть вопрос, когда их потребляемая мощность электроэнергии, фактическая или планируемая, достигает 50 МВт. Другими словами, когда фазные токи составляют 2500-3000 ампер.

Вопрос этот интересен, прежде всего, потому, что опорные трансформаторы тока (здесь и далее мы рассматриваем трансформаторы на 10 кВ) на 2,5-3 кАв России никогда не производились, хотя потребность в измерении подобных токов была, есть и будет. Такими трансформаторами, например, комплектуются ячейки КРУ с выключателями на 3150 А. Основными потребителями высокоамперных трансформаторов можно назвать как металлургические, так и любые другие крупные предприятия с большими производственными мощностями, а также генерирующие предприятия, то есть электростанции с соответствующими генераторами.

В принципе, трансформаторы тока на 3 кА производились еще в СССР — это были ТПШЛ-10, шинные трансформаторы с фланцевым креплением. Его более современным аналогом служит ТЛШ-10, выпускающийся до 5 кА. Но проблема как раз в том, что применение шинного трансформатора не всегда возможно. Конструкция ТЛШ-10 удобна в КТП, при пропускании шины из одного отсека в другой. В ячейке же КРУ он требует установки дополнительно двух опорных изоляторов, поскольку сам шину не фиксирует, и специальной плоскости — для собственного крепления. Все это можно было бы реализовать в случае необходимости, но помимо прочего ТЛШ-10 еще и имеет значительные габаритные размеры. Таким образом, КРУ с ТЛШ-10 в качестве основного трансформатора тока имело бы слишком много недостатков.

В качестве альтернативы шинным трансформаторам, в свое время, был создан проходной трансформатор до 3000 А — ТПОЛ-10М. Технологически, производство проходных трансформаторов на большие токи гораздо проще опорных. Когда первичным витком служит прямой стержень, сразу же отпадает ряд проблем. Но и проходной трансформатор не может решить все задачи КРУ-строения. Опорный трансформатор тока был и остается самым компактным из аналогичных устройств. Поэтому работы по созданию такого трансформатора периодически возобновлялись.

До 90-хгодов опорные трансформаторы тока ТОЛ-10 выпускались исключительно до 1500 А. Затем был разработан трансформатор на 2000 А, и долгое время это был предел. В то время развитие трансформаторов шло по пути уменьшения габаритов: сначала ТОЛ-10-I (ширина 165 мм), затем, в погоне за европейскими аналогами, ТОЛ-10-IМ (148 мм). И все они выпускались до 2 кА. При возникновении потребности на трансформаторы на 2,5-3 кА,они приобретались за рубежом (ABB, RITZ, KWK).

Безусловно, доля высокоамперных трансформаторов в общем потоке трансформаторов тока сравнительно не велика. Их производство, скорее, вопрос имиджа предприятия, но, с другой стороны, для потребителя подобной продукции наличие российского производителя дает солидные преимущества.

Решение пришло, когда за основу был взят считающийся устаревшим трансформатор ТОЛ-10. Именно в его корпусе шириной 180 мм оказалось возможным разместить массивные токоведущие части.

В итоге, первый отечественный трансформатор на 2,5-3 кА был окончательно разработан в 2010 году. И хотя внешне он позаимствовал форму ТОЛ-10, конструктивно он значительно отличался от своего предшественника. Нововведения коснулись, прежде всего, обмоток трансформатора — как формы, так и технологии изготовления.

В первую очередь огромная токовая нагрузка требует особой формы первичного витка, тщательной подгонки его составных частей и обработки соединительных швов. Серебрение первичных выводов для лучшего контакта с шинами применяется на всех трансформаторах серии ТОЛ-10, начиная от 1500 А.

Вторичные обмотки также отличаются от стандартных, поскольку большее количество витков требует не только большего диаметра магнитопровода, но и более плотной намотки, ведь ширина трансформатора все-таки ограничена.

Готовый трансформатор получил признание еще на стадии внедрения в производство. Не смотря на значительные сроки изготовления первых партий, на завод поступило сразу несколько заказов от известных КРУ-строителей.

Однако, учитывая образовавшийся спрос и понимая, что по нынешним временам трансформатор тока ТОЛ-10 нельзя назвать современным, его форма в скором времени была доработана. Так получился трансформатор ТОЛ-10-М. Новая форма при тех же габаритах предусматривает: возможность изготовления 2-х, 3-х и 4-х обмоточного трансформатора, пломбирование выводов первых двух обмоток и выемки на корпусе для удобства монтажа. В настоящее время оба исполнения являются серийными.

Таким образом, пусть не самый востребованный номинальный ток — 2500-3000 А все-таки делает линейку трансформаторов тока наиболее полной и законченной. А подобное стремление — обеспечить своим заказчикам любую, даже самую специфическую потребность, — свидетельствует о профессиональном подходе предприятия к своей работе.

Александр Сергеевич СМИРНОВ,
ведущий специалист ОМиВЭС
ОАО «Свердловский завод
трансформаторов тока»