В связи с намечаемым строительством Экибастузской ГРЭС-3 была поставлена задача создания однофазного генераторного трансформатора 1150/20 кВ мощность 417 MB-А для выдачи мощности от 1енера-тора непосредственно в сеть 1150 кВ.
Для принятой конструктивной схемы трансформатора с одноконцентрической обмоткой ВН наибольшую проблему представляло обеспечить электрическую прочность изоляции вдоль обмотки ВН. Решение этой проблемы, было осуществлено путем снижения по сравнению с автотрансформаторами испытательных напряжений на базе применения ограничителей перенапряжений ОПН-1150 с уровнем ограничения внутренних напряжений — 1,6 c7(h. Даже для сниженных уровней испытательных напряжений средние напряженности вдоль обмотки при воздействии испытательных напряжений в трансформаторах 1150 кВ по сравнению с генераторными трансформаторами 750 кВ оказались выше на 11—43 %, рабочие напряженности выше в 1,5 раза.
При разработке изоляции генераторного трансформатора 1150 кВ в двухстержневом исполнении была испытана модель изоляции от обмотки до бокового ярма и бака, изоляции установки ввода 1150 кВ, а также изоляция между параллельными стержнями. Модель задержала испытание напряжениями, превышающими испытательные на 15%. Затем были проведены испытания напряжением 770 кВ (111 % от наибольшего рабочего напряжения) при частоте 225 Гц в течение 200 ч. Разборка модели показала отсутствие каких-либо следов повреждена: изоляции.
В 1986 г. первый трансформатор 417 MB • А, 1150/20 кВ был изготовлен и успешно испытан. Основные характеристики приведены в таблице 2. Трансформатор был установлен в опытную эксплуатацию на стенде в г. Тольятти. Однако из-за отсутствия источников финансирования опытная эксплуатации в 1969 году была прекращена. Ввиду отсутствия заказов трансформаторы 417 MB-А, 1150/500 кВ больше не изготавливались.
Таблица 2. Технические характеристики генераторного трансформатора 417 MB*А, 1150/20 кВ
Номинальная мощность, MB-А |
|
Номинальные напряжения |
|
ВН | 1200/73 |
НН | 20 |
Напряжение КЗ, % | 15 |
Потери холостого хода, кВт | 350 |
Потери короткого замыкания, | 817 |
кВт |
|
Суммарные потери, кВт | 1167 |
Полная масса, т | 417 |
Методология разработки силовых трансформаторов сверхвысокого напряжения
Разработка трансформаторов сверхвысокого напряжения помимо роста рабочих напряженностей связаны как с увеличением испытательных напряжений так и мощности трансформаторов (в 2— 2,5 раза). При этом собранный трансформатор должен вписываться в строго ограниченные пределы железнодорожного габарита. В связи с этим их создание сопровождается повышением электрических и электромагнитных нагрузок в элементах конструкции. Поэтому при разработке трансформаторов на новый класс напряжения потребовалось проведение большого объема специальных исследований, позволяющих совершенствовать конструкцию, технологию изготовления, методы расчета, нормы и методы испытаний. Так как технико-экономические характеристики трансформаторов в значительной степени определяются размерами изоляции вопросам ее совершенствования уделялось наибольшее внимание.