Общий вид трансформатора постоянного тока типа ТПТ10 на 10 кВ приведен на рис. 1. Первичной обмоткой ТПТ 10 служит отрезок трубы 3, концы которого сплющены в плоскость для присоединения подводящих шин. ТПТ10 имеет два кольцевых магнитопровода со вторичными обмотками переменного тока. Первичная обмотка и магнитопроводы со вторичными обмотками залиты в эпоксидный компаунд, который не только обеспечивает основную изоляцию обмоток относительно друг друга и земли, но и образует корпус 1.
Рис. 1. Трансформатор типа ТПТ10 на 10 кВ
На боковой стороне трансформатора размещены выводы вторичных обмоток 4 и экрана 2. К выводу 2 присоединен защитный экран, этот вывод заземляется. Выводы 4 имеют обозначения Н, К (начало и конец обмоток) и О (общий средний вывод обмоток).
Для крепления ТПТ на месте установки в нижней части его корпуса имеется металлическая подставка 5. Питание вторичных обмоток ТПТ10 осуществляется таким же образом, как у ТПТН400 (см. ниже).
Общий вид ТПТ наружной установки на 400 кВ типа ТПТН400 приведен на рис. 2. Первичная обмотка этого трансформатора 4 выполнена из медной трубы и имеет U-образную форму. На трубу наложена основная кабельно-конденсаторная изоляция, выполненная из кабельной бумаги е прокладками из алюминиевой фольги.
На каждую сторону первичной U-образной обмотки надето по два кольцевых магнитопровода 7 со вторичными обмотками; каждая вторичная обмотка выполнена из четырех параллельных секции.
Первичная обмотка расположена внутри фарфоровой покрышки 5, а нижняя часть обмотки и надетые на нее магнитопроводы 7 со вторичными обмотками помещены в стальной сварной бак 8. Покрышка 5 и бак заполнены трансформаторным маслом 6. Вторичные обмотки каждой пары магнитопроводов включены между собой встречно-последовательно.
Корпус ТПТ имеет коробку 9 с семью вторичными фарфоровыми выводами: шесть от двух вторичных цепей со средними точками и один — заземление последней обкладки кабельно-конденсаторной изоляции. В нижней части бака находится кран 10 для слива масла.
Выводы 2 первичной обмотки смонтированы в отверстиях, расположенных в верхней части фарфоровой покрышки 5. На крышке 1, закрывающей фарфоровый изолятор, установлен силикагелевый влагопоглотитель 3 для осушения воздуха, который поступает внутрь ТПТ при изменении окружающей температуры и режимов его работы.
Рис. 2. Трансформатор типа ТПТН400 на 400 кВ
Вторичные обмотки ТПТ питаются переменным напряжением 32 В через трансформатор ПТ380/220/32. Отпайка в первичной обмотке 220 В этого трансформатора позволяет осуществлять фазовый сдвиг между вторичными токами двух ТПТ 10 или между вторичными токами в цепях сдвоенного трансформатора, равный (рис. 3). На вторичной обмотке питающего трансформатора предусмотрены две дополнительные отпайки 31 и 33 В, которые можно использовать для компенсации неидентичности магнитных характеристик магнитопроводов ТПТ.
Коэффициент трансформации трансформаторов ТПТ10 и ТПТН400 осуществляется двумя ступенями. Первая ступень с коэффициентом трансформации 1000/25 А осуществляется самим ТПТ. Вторая ступень — промежуточным ТТ с коэффициентом трансформации 25/1 А, объединенным в единый блок с питающим трансформатором ПТ. Этот объединенный блок имеет обозначение ТПП 0,5. Ои состоит из двух трансформаторов, имеющих кольцевые магнитопроводы с намотанными на них первичными и вторичными обмотками. Магнитопроводы установлены рядом и залиты в эпоксидный компаунд, образуя корпус блока.
Блоки ТПП 0,5 имеют две модификацию для внутренней установки (ТПП 0,5) и для наружной (ТППН 0,5). Блок для наружной установки отличается только тем, что имеет крышку, закрывающую вводы трансформаторов, и штуцеры, через которые проходят соединенные провода к выводам.
Каждая вторичная цепь ТПТ подсоединяется к одному блоку трансформаторов ТПП 0,5. Схема соединения вторичных цепей ТПТН400 с питающими блоками приведена на рис. 3. Рядом показана векторная Диаграмма, иллюстрирующая получение фазового сдвига между двумя напряжениями, равного. Такой сдвиг необходим для повышения точности ТПТ. Для уменьшения влияния питающего и промежуточного ТТ на точность ТПТ необходимо, чтобы погрешность ТТ не превышала ±0, 5 %, чтобы обмотки ТТ имели минимальное рассеяние и возможно малое активное сопротивление. Магнитопроводы ПТ и промежуточного ТТ выполняются кольцевыми из стали марок 3411 и 3413.
Трансформаторы ТПТН400 при совместной работе их с блоками ТППН 0,5 имеют следующие технические данные: поминальный первичный ток 1000 А; номинальный вторичный ток 1 А; номинальную нагрузку вторичной цепи; гарантируемую при нагрузке Рном — 60 В-А погрешность < 3 %.
Трансформатор постоянного напряжения на 400 кВ типа ТПН400 состоит из трех основных элементов: добавочного резистора типа ДС 40/400, магнитной системы и шкафа питания, содержащего два питающих трансформатора 380/220/50 В и два выпрямительных моста, собранных на кремниевых диодах типа Д203. Общий вид ТПН типа ТПН400 без шкафа питания показан на рис. 4.
Рис. 3. Принципиальная схема соединения ТПТН400 и двух блоков ТПП 0,5
Рис. 4. Трансформатор типа НПТ400 (без шкафа питания) на 400 кВ
Наиболее сложным элементом ТПН является добавочный резистор Rдоб. Он необходим для ограничения тока в управляющей обмотке МУ. В ТПН400 номинальный ток управляющей обмотки принят равным 10 мА. Отсюда сопротивление Rдоб= U/Iy,н = 400 000/0,01 = 40 МОм. Сопротивлением обмотки, составляющим примерно 40 000 Ом (т. е. около 0,1 % сопротивления) можно пренебречь. Добавочный резистор ДС 40/400 (2) состоит из четырех основных секций по 10 МОм каждая и одной дополнительной 2 МОм, которая используется в качестве демпфирующего сопротивления. Последнее включается между концом обмотки wy и землей. Основная секция Rдоб представляет собой стеклянную трубу диаметром 120 мм и длиной 1000 мм. На нее намотан в один слой манганиновый микропровод диаметром 0,008 мм со стеклянной изоляцией. Дополнительная секция Rдоб намотана на стеклянную трубу того же диаметра, но длиной 400 мм. Обмотка покрыта эмалью, которая приклеивает проволоку к к стеклу и создает защитный, механически прочный слой. Такое сопротивление обладает высокой стабильностью во времени и малой погрешностью.
Основные секции Ддоб размещены внутри фарфоровых покрышек 2, наполненных трансформаторным маслом. Все секций установлены друг на друга в одну колонку. Демпфирующая секция установлена в металлическом, заполненном маслом корпусе 3. на котором установлена колонка основных секций. Выделяющаяся в каждой секции мощность Р — 0,012· 10-106 = 1000 Вт отводится через свою фарфоровую покрышку. Специальное устройство не позволяет потоку горячего масла подниматься вверх, т. е. переходить в следующую секцию. Маслорасширитель 1, установленный на колонке, воспринимает колебания уровня масла при изменении температуры.
Верхний конец демпфирующего сопротивления присоединен к вводу 4 на 20 кВ. Ко второму такому же вводу присоединен нижний конец нижней основной секции Rдoб. Нижний конец демпфирующего резистора заземлен. Металлический корпус демпфирующего резистора с колонкой основных секций установлен на основании 8, укрепленном на фундаменте.
Магнитная система ТПН размещена в стальном баке 7, который укреплен на общем основании 8. Она имеет четыре магнитопровода со вторичными обмотками переменного тока. Каждая пара магнитопроводов охвачена одной общей первичной обмоткой wy. Первичные обмотки каждой пары магнитопроводов шу включены последовательно. Вторичные обмотки переменного тока каждой пары магнитопроводов соединены между собой последовательно и встречно. Весь блок магнитопроводов с обмотками укреплен на крышке бака 7, на которой имеются четыре низковольтных вывода 6. К ним присоединены концы вторичных обмоток каждой пары магнитопроводов (а — х и at — xL). Бак 7 заполнен трансформаторным маслом. Сквозь боковую стенку бака 7 проходят два ввода
5 на 20 кВ. Они служат для подсоединения концов первичных обмоток к добавочному резистору типа ДС 40/400.
Питающие трансформаторы к ТПН400 (типа ТПП 0,5) выполнены с естественным воздушным охлаждением и имеют мощность 0,5 кВт. Они рассчитаны на внутреннюю установку. Требования к этим трансформаторам не такие жесткие, как к блоку ТПП 0,5, поскольку ТПН работает только в номинальном режиме.
Трансформатор НПТ400 (заводская марка) имеет следующие технические данные: первичное номинальное напряжение Vimw= 400 кВ; первичный ток, соответствующий номинальному напряжению, вторичный номинальный ток 0,5 А; номинальный коэффициент трансформации 400 кВ/0,5 А; номинальную нагрузку вторичной цепи S2H. ном = 35 В · А при cos φΗ = 1; гарантируемую погрешность напряжения fu = ±1,5 %.
Трансформатор постоянного напряжения на 750 кВ отличается от описанного в основном тем, что в нем добавочный резистор имеет шесть секций по 12,5 МОм каждая.
