г) Испытательные трансформаторы
Согласно ГОСТ 1516.1-76 одноминутные испытательные напряжения 50 Гц внутренней изоляции обмоток классов напряжения 3—85 кВ находятся в пределах 25—85 кВ, а для классов напряжения 110—750 кВ нейтралей ВН — в пределах 85—300 кВ. Для испытания внешней воздушной изоляции трансформаторов классов напряжения до 500 кВ включительно требуются напряжения (выдерживаемые) при плавном подъеме до 900 кВ относительно земли и до 1250 кВ между фазами (см. табл. 9-1).
Получение указанных испытательных напряжений достигается применением специальных испытательных трансформаторов высокого напряжения [Л. 9-6]. Мощность испытательного трансформатора зависит от требуемого испытательного напряжения и зарядной мощности испытываемого трансформатора.
Таблица 9-6
Испытание приложенным напряжением
В табл. 9-6 даны зарядные токи и зарядные мощности в зависимости от испытательного напряжения и емкости С испытываемой обмотки трансформатора.
При испытании силовых трансформаторов средней и большой мощности приложенным напряжением до 100 кВ следует применять испытательные трансформаторы с номинальным током вторичной обмотки не менее 1 А. Номинальная мощность испытательного трансформатора должна быть достаточной для получения испытательного напряжения без заметного искажения формы кривой напряжения и без возникновения в процессе испытания перенапряжений от резонанса между емкостью и индуктивностью в цепи испытательной установки.
В табл. 9-7 приведены основные технические параметры масляных трансформаторов с напряжением вторичной обмотки до 500 кВ. Эти трансформаторы выполняются в металлических баках с магнитопроводами броневого типа и концентрически расположенными обмотками НН и ВН на среднем стержне. Один коней обмотки ВН изолирован от корпуса на полное напряжение и выведен на крышку через высоковольтный ввод с фарфоровой рубашкой. Другой ее конец выведен на крышку через низковольтный изолятор и служит для заземления этого конца наглухо или через ТТ.
Таблица 9-7
Характеристики однофазных испытательных трансформаторов
Между обмотками ВН и ПН имеется медным экран в виде разрезанного цилиндра, соединенный с баком трансформатора. Экран служит для защиты обмотки НН от электростатического наведения высоких потенциалов на нее со стороны обмотки ВН. При наличии экрана заземление обмотки НН испытательного трансформатора не требуется. Если экран отсутствует, например при использовании силового трансформатора в качестве испытательного, один конец обмотки НН необходимо заземлять. В случае питания испытательного трансформатора без экрана от сети, например через регулировочный автотрансформатор, необходимо включить промежуточный изолирующий трансформатор перед испытательным, чтобы можно было заземлить один конец обмотки НН последнего.
Для получения более высоких испытательных напряжений (выше 500 или 750 кВ) обычно применяют каскадное включение испытательных трансформаторов. Каскад состоит из двух или трех последовательно соединенных трансформаторов, напряжения которых складываются в общее напряжение каскада.
На рис. 9-15 показана принципиальная схема соединения трех однофазных трансформаторов в каскад 1500 кВ (МЭЗ). Первый и второй элементы каскада (считая со стороны питания) имеют помимо первичной и вторичной, еще третью — возбудительную обмотку, служащую для питания первичной обмотки последующего элемента.
Бак первого элемента заземлен, а баки второго и третьего элементов изолированы от земли соответственно на 1/3 и 2/3 полного напряжения всего каскада. Для изоляции баков от земли служит опорная конструкция с фарфоровыми изоляторами.
Мощность первого элемента равна выходной мощности всего каскада. При трехэлементном каскаде 1/3 мощности первого элемента передается через вторичную обмотку непосредственно нагрузке, а 2/3— через возбудительную обмотку первичной обмотке второго элемента каскада. Аналогично мощность второго элемента каскада равна 2/3 мощности каскада.
Рис. 9-15. Каскад испытательных трансформаторов 1500 кВ МЭЗ.
Рис. 9-16. Каскад на 1500 кВ, 1500 кВ-А в лаборатории ЗТЗ.
Половина этой мощности передается через вторичную обмотку второго элемента непосредственно нагрузке, а другая половина— через возбудительную обмотку первичной обмотке третьего элемента. Таким образом, суммарная мощность трех отдельных элементов каскада в 2 раза больше мощности на его вторичной стороне.
Внешний вид каскада испытательных трансформаторов изготовления МЭЗ на 3X500 кВ показан на рис. 9-16.
д) Промежуточные трансформаторы
При испытании индуктированным напряжением питание испытываемого трансформатора от генератора повышенной частоты, как правило, производят через промежуточный трансформатор. Для этой цели используют двух- или трехобмоточные трансформаторы с секционированными обмотками, применяемые для опытов XX и КЗ трансформаторов.
Секционированные обмотки позволяют получить требуемые испытательные напряжения при возбуждении генератора, близком к номинальному, во избежание значительного искажения формы кривой напряжения. На испытательных станциях МЭЗ и ЗТЗ применяют трехфазные трехобмоточные трансформаторы с номинальными напряжениями обмоток, кВ: генераторной 6,3, понижающей 2X1,9 (на фазу), повышающей 2X11.
В табл. 9-8 приведены напряжения, получаемые от понижающей и повышающей обмоток этих трансформаторов типов ТДЦТН-15000/35 и ТДЦТН-31500/35 при различных соединениях секции и фаз обмоток и номинальном напряжении генераторной обмотки.
Таблица 9-8
Напряжения на обмотках ВН и НН при различных соединениях и номинальном напряжении СН 6,3 кВ
Для испытания индуктированным напряжением трансформаторов с номинальным напряжением обмоток НН класса напряжения 35 кВ, а также для использования в качестве подпорного вспомогательного используют трехфазный трехобмоточный трансформатор типа ГДЦТН-15000/150 с номинальными напряжениями обмоток 150±ЗХ5%/37±2х2%/6,3 кВ с группой соединения обмоток Ун/Ун/111.
