Технические решения ReliatraN компании Дюпон для трансформаторостроения

Опубликовано: 21 сентября 2007 г. в 19:23, 508 просмотровКомментировать

Концепция трансформаторостроения DuPont ReliatraN® основана на уникальных свойствах изоляционных материалов Дюпон Номекс®. Бумаги и картоны Номекс® применяются в производстве электродвигателей и трансформаторов. Технология ReliatraN® получила широкое распространение в США, Европе, Китае. Впервые технология создания новейших трансформаторов с открытой вентиляцией ReliatraN® запущена в России на заводе «Электрофизика» (г. Санкт-Петербург). Среди клиентов: ОАО «РЖД», РАО «ЕЭС», компании нефтегазового комплекса, службы электроснабжения Метрополитенов и т. д. Компания Дюпон, по-прежнему, открыта для предложений о партнерстве по передаче и внедрению технологии ReliatraN® в России.

Во всем мире растет популярность сухих трансформаторов и трансформаторов с литой изоляцией. В них нет жидкостей, которые могут протечь, взорваться или загореться. Между тем, трансформаторы с открытой вентиляцией обмоток менее подвержены влияниям перепада температур окружающей среды. А изоляция из материал Номекс® устраняет прежние недостатки открытой конструкции и дает новые преимущества.

Отличительные особенности трансформаторов по технологии ReliatraN®

  • Повышенная надежность. Не горят. Из всех сухих трансформаторов обладают минимальным колличеством условно горючих веществ (в пределах 1%).
  • Сверхустойчивость к длительным перегрузкам до 130—200% от номинала, без ущерба для изоляции.

Преимущества для Энергосистем

  • Отпадает необходимость 100% резервирования на подстанциях. Один трансформатор обладает достаточной надежностью, чтобы принять 200% нагрузку на врямя ликвидации аварии. Т. е. при нормальной работе, потери холостого хода на подстанциях сводятся к минимуму.
  • Технология уменьшения габаритных размеров трансформаторов позволяет увеличивать номинальные мощности трансформаторов. Пример: внутрь подстанции с трансформатором 1000 кВА реально уместить новый трансформатор до 1500 кВА тех же размеров. Это значит, что нет необходимости перестраивать старые капитальные подстанции в районах с увеличившимся энергопотреблением.
  • Трансформаторы безопасны. Их можно размещать рядом с потребителями — внутри школ, больниц, жилых домов. Длину низковольтных кабельных линий можно уменьшить, что ведет к значительному сокращению потерь, связанных с передачей электроэнергии.

Материал

  • Основным изоляционным материалом трансформатора являются бумага и картон из ароматического полиамида, изготавливаемые на основе специальной технологии, разработанной фирмой Дюпон.
  • В высоковольтных обмотках применяется обмоточный провод высокой проводимости, обернутый бумагой НОМЕКС®. В низковольтных обмотках применяется обмоточный провод высокой проводимости, обернутый бумагой НОМЕКС®, либо медная фольга с бумагой НОМЕКС®, которая служит межслойной изоляцией.
  • В сердечнике применяются высококачественные листы кремниевой текстурованной стали.

Конструкция

  • ReliatraN® компании Дюпон дает возможность пользователю выбрать по своему усмотрению две модели вентилируемых сухих трансформаторов (ВСТ) — серии SCR9 и SG10.
  • Обе серии отнесены по тепловому показателю к классу Н, что позволяет их эксплуатировать при максимальной рабочей температуре 180°С. Однако основной изоляционный материал, бумага НОМЕКС®, отнесен по тепловому показателю к классу R, поскольку этот материал выдерживает температуру 220°С. Таким образом, конструкция трансформатора обеспечивает значительный запас надежности.
  • В ВСТ серии SCR для низковольтных обмоток применяется медная фольга, повышающая стойкость к короткому замыканию за счет устранения осевого усилия при коротком замыкании. Высоковольтная обмотка делится на две секции рядовой обмотки, что улучшает распределение напряжения по обмотке и повышает показатели основного уровня прочности изоляции. Обмотки защищены от влажности, пыли и загрязнения покрытием из смолы по поверхности бумаги НОМЕКС®.
  • В ВСТ серии SG используется метод непрерывной дисковой намотки для высоковольтных обмоток и метод слоевой намотки для низковольтных обмоток. Высоковольтная обмотка монтируется на жесткую гребенчатую конструкцию, обеспечивающую большую площадь для рассеивания тепла, что, в свою очередь, обеспечивает повышенную динамическую стабильность и термостабильность, а также улучшенное распределение напряжения. Высоковольтные и низковольтные обмотки пропитываются изоляционным лаком класса Н методом пропитки в вакууме под давлением. Твердая поверхность, пропитанная лаком, обеспечивает повышенную защиту от пыли, влажности и загрязнений. Эффективное рассеивания тепла дисковыми обмотками также имеет большое значение при работе с перегрузками.
  • В ВСТ серий SCR и SG для уменьшения магнитных потерь и шума применяются сердечники с косым стыком. Для сведения к минимуму уровня шума применяются и другие специальные методы обработки.

Основные элементы технологии

  • Высоко- и низковольтные обмотки плотно наматываются, что увеличивает жесткость.
  • Данная технология избавляет от применения эпоксидной смолы. Вместо этого используется бумага НОМЕКС® с покрытием из эпоксидной смолы или пропиткой в вакууме под давлением, после чего производится термоотверждение, что гарантирует хорошие электрические и механические показатели, включая способность выдерживать механические напряжения, вызванные резкими и широкими перепадами температуры.
  • Изоляция из бумаги НОМЕКС® и внесение лака методом пропитки в вакууме под давлением в сочетании с термоотверждением придает обмотке стойкость к пыли, влаге и загрязняющими веществам.
  • Согласно расчетам, критерии конструирования электрооборудования, применяемые при изготовлении таких трансформаторов, устраняют опасность появления частичных разрядов, что позволяет избавиться от основной причины разрушения изоляции после длительного периода эксплуатации, характерного для трансформаторов с литой изоляцией.

Отличительные признаки

1. Надежность

  • Трансформатор такого типа соответствует международным стандартам МЭК 60726 и Американскому институту стандартов (АИС) С57.12 (50—52)-1998 и АИС С57.12.91—2002.
  • Показатели теплоизоляции и электрической изоляции трансформатора проектируются и относятся по тепловому индексу к классу Н (стойкость к температурам до 180°С), однако основной изоляционный материал НОМЕКС® отнесен по тепловому индексу к классу R (стойкость к температурам до 220°С). Таким образом, конструкция трансформатора предусматривает значительный запас прочности, что, соответственно, повышает его надежность.
  • Трансформатор может эксплуатироваться в самом суровом климате и в сложных условиях окружающей среды.
  • Трансформатор лучше выдерживает перегрузки напряжения.
  • Трансформатор хорошо защищен от короткого замыкания.
  • При нормальной эксплуатации трансформатору не требуется техническое обслуживание.

2. Безопасность

  • НОМЕКС®, образующий основной изоляционный материал в трансформаторе, обладает высочайшими свойствами огнестойкости по сравнению с другими изоляционными материалами. Материал НОМЕКС® не поддерживает горение при температуре до 250°С в воздухе и не выделяет токсичных газов или веществ под воздействием огня.
  • Огнестойкость изоляционных материалов НОМЕКС® сертифицирована испытательными лабораториями во всем мире и отнесена к высшим классам огнестойкости, в том числе: UL (США) — 94V 0; NF F16—101/102 (Франция) — M1 / F1; CSE RF 2/75A (Италия) — Класс 1.

3. Безвредность для окружающей среды

  • При производстве, транспортировке, хранении и эксплуатации трансформатора загрязнения окружающей среды не происходит.
  • По завершении срока эксплуатации трансформатор можно направить в повторную переработку, причем это не вызовет загрязнения окружающей среды.
  • Трансформатор при эксплуатации издает незначительный шум.

4. Стандарт CENELEC HD464

Серия SCR прошла испытания и была сертифицирована на соответствие стандарту CENELEC HD464 по классу F1 (класс показателя под воздействием пламени), классу C2 (климатический класс) и классу Е2 (экологический класс).

Результаты показывают, что трансформатор:

  • Производит при горении минимальное количество непрозрачного дыма, выделяет незначительное количество тепла и не выделяет токсичных веществ (см. рис. 1). Измеренные температуры оказались значительно ниже требуемых, что указывает на низкий уровень выделяемого тепла. Оптическая светопроницаемость, измеренная при 63%, оказалась значительно выше требуемого значения (как минимум на 20%), что указывает на небольшое количество выделяющегося дыма.
  • Обеспечивает безопасность во время эксплуатации при резком изменении температуры до -25°С.
  • Обеспечивает безопасность во время эксплуатации при высокой влажности, частой конденсации и в условиях сильного загрязнения (см. рис. 2).

5. Качество

  • Изготовители трансформаторов, имеющие право на пользование брендом ReliatraN® фирмы Дюпон, были сертифицированы на соответствие стандартов качества ISO9001.
  • Любой трансформатор, изготовленный производителем с такими правами, может носить табличку DuPont ReliatraN® Transformer Solutions только в том случае, если он соответствует техническим спецификациям на трансформаторы с брендом ReliatraN®.
  • Изготовитель, получивший такие права, дает 5-летнюю гарантию качества на свои трансформаторы с табличкой DuPont ReliatraN® Transformer Solutions.

Прочее

Бумага марки НОМЕКС® обладает диэлектрической постоянной, близкой воздуху. Это приводит к более равномерному распределению напряжений электрического поля в обмотках трансформатора, что обеспечивает более компактные конструкции и снижает риск возникновения частичного разряда.

Превосходные свойства термостойкости бумаги марки НОМЕКС® позволяют создавать более компактные и легкие конструкции трансформаторов, рассчитанные на более высокий тепловой индекс.

Более детальную информацию о технологии Reliatran®, а также по всем коммерческим и техническим воросам можно получить в московском представительстве ООО «Дюпон Россия».

Александр ИВАНОВ.

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.