История электротехники

Большим достижением трансформаторостроения стала разработка в середине 60-х годов мощных автотрансформаторов класса напряжения 750 кВ. Для систем напряжением 750 кВ необходимы шунтирующие реакторы, мощность которых превышает мощность установленных трансформаторов (соотношение мощностей примерно 2–2,5 квар/(кВ•А). На основе ранее спроектированного однофазного высоковольтного шунтирующего реактора мощностью 55 Мвар на напряжение 500 кВ (рис. 6.24) МЭЗ изготовил шунтирующий реактор на напряжение 750 кВ, который, как и аналогичный на напряжение 500 кВ, позволил добиться уменьшения расхода материалов и габаритов за счет оригинальной конструктивной схемы. Для линии напряжением 750 кВ на МЭЗ был разработан измерительный емкостный трансформатор напряжения типа НДЕ -750 (рис. 6.25).

Рис. 6.24. Однофазный шунтирующий реактор мощностью 55 Мвар на напряжение 500 кВ конструкции 1966 г. (без сердечника, с наружной магнитной системой, охватывающей обмотку)

Рис. 6.25. Емкостный трансформатор напряжения

В эти годы был достигнут значительный рост предельных мощностей трансформаторов; так, в 1968 г. на ЗТЗ был выпущен однофазный трансформатор мощностью 417 MB•А класса напряжения 500 кВ. Трехфазная группа из таких трансформаторов мощностью 1250 MB•А служит для питания от двух генераторов по 500 МВт.

Необходимость использования в полной мере свойств холоднокатаной текстурованной электротехнической стали поставила в эти годы ряд специальных требований к конструкции и технологии изготовления магнитопроводов. Одним из мероприятий, позволивших уменьшить потери и ток холостого хода в трансформаторах, стал отказ от отверстий в пластинах для прессовки стержней и ярем («бесшпилечная» прессовка) (рис. 6.26, 6.27).

Определяющей тенденцией в последующие годы явилось повышение единичных мощностей и напряжений трансформаторов.

После испытаний и исследований автотрансформатора мощностью 210 MB•А на напряжение 1150/500 кВ (рис. 6.28), установленного на высоковольтной линии 1150 кВ, на ЗТЗ в 1975 г. был разработан автотрансформатор групповой мощностью 2000 MB•А на напряжение 1150 кВ.

Опыт эксплуатации на линии электропередачи 750 кВ позволил освоить серийное производство трансформаторного оборудования на напряжение 750 кВ, разработать и изготовить однофазные автотрансформаторы групповой мощностью 1000 и 1250 MB•А напряжением соответственно 750/330 и 750/500 кВ с регулированием под нагрузкой, используемые в мощных энергетических блоках ряда атомных электростанций европейской части страны. Серийно выпускается трансформаторное оборудование для энергетических блоков мощностью 800–1200 МВт (рис. 6.29) напряжением 330 и 500 кВ.

Рис. 6.26. Магннтопровод трансформатора типа ТЦ-630000/220 с металлическими бандажами

Рис. 6.27. Бесшпилечный магннтопровод трансформатора типа ТРДН-63000/110

В 1975 г. созданы первые образцы трансформаторного оборудования для линий электропередачи постоянного тока ±750 кВ, что явилось результатом целого комплекса научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ в области электрической изоляции, электромагнитных и тепловых нагрузок. Проведение исследований и испытаний трансформаторного оборудования для высоковольтной линии постоянного тока (±750 кВ) стало возможным после ввода экспериментального комплекса на высокие напряжения в ВИТ; здесь же проводились испытания на более высокие напряжения, в частности ± 1250 кВ постоянного тока и 1800 кВ переменного тока.

В 70–80-х годах создана серия быстродействующих переключающих устройств для трансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой с активными токоограничивающими сопротивлениями на напряжение 330 кВ и токи до 2000 А. В эти же годы проводились испытания трансформаторов с контактно-тиристорным переключающим устройством, а также исследования по созданию бесконтактных переключающих устройств.

В 1989 г. в Запорожье изготовлен и испытан сверхмощный блочный трансформатор типа ТНЦ-1000000/220 для Нижневартовской ГРЭС, спроектированный с учетом работы в холодном климате (специальное покрытие на баке, который выполнен из морозостойкого материала).

Рис. 6.28. Однофазный автотрансформатор мощностью 210 MB•А на напряжение 1150/500 кВ для опытного участка линии электропередачи 1150 кВ переменного тока

Рис. 6.29. Блочный трехфазный трансформатор мощностью 630 MBА на напряжение 330 кВ для Ленинградской АЭС