С 1998 года по лицензии компании MORA Transformer AB выпускаются сухие трансформаторы с открытыми обмотками для работы в длительном режиме в суровых климатических условиях России при температурах от -60 до +45°С.
Оригинальные конструкторские и технологические решения, применение новых материалов обеспечивают, по нашему мнению, трансформаторам с открытыми обмотками ряд преимуществ перед сухими трансформаторами с обмотками, залитыми эпоксидными компаундами.
В сухих трансформаторах с открытыми обмотками, пропитанных новейшей смолой компании «Дюпон» методом вакуум-давления с последующей ее полимеризацией при высокой температуре (VIP), достигается прочное изоляционное покрытие катушек толщиной до 0,2 мм, которое гарантирует надежный уровень изоляции, защиту от влаги и химических воздействий и в то же время не препятствует эффективному охлаждению. Кроме того, применение в производстве катушек изоляции типа NOMEX классов Н и С определяет высокую стойкость трансформаторов к постоянным перегрузкам.
Из сравнения сухих силовых трансформаторов с литой изоляцией (класс нагревостойкости F) с трансформаторами с открытыми обмотками следует, что температурный запас у последних при КЗ примерно в 2 раза выше (ГОСТ Р 52719).
Кратко опишем особенности сухих трансформаторов с открытыми обмотками.
Высоковольтная обмотка
Это непрерывная катушечная обмотка, которая является одной из самых прочных в электрическом и механическом отношениях. При этом с целью защиты от импульсных атмосферных и коммутационных перенапряжений обмотка разделена на части – наматываемых непрерывно и отдельно наматываемых катушек с дополнительной изоляцией, установленных в начале и в конце обмотки. Кроме того, обмотка ВН выполнена с перекладкой вручную витков половины катушек, при этом переходы между ними располагаются поочередно с внутренней и внешней их стороны. Такое исполнение обмотки значительно повышает электрическую прочность и уменьшает возможность возникновения КЗ витков в местах перехода, что в целом повышает надежность трансформатора.
Обмотка намотана на изоляционный стеклопластиковый цилиндр с высокой электрической и механической прочностью, выполняющий одновременно функцию главной изоляции между обмотками ВН и НН. Между катушками обмотки ВН установлены изоляционные дистанционные керамические прокладки.
В специальном приспособлении обмотка опрессовывается до заданных размеров, сушится в печи и пропитывается высокотемпературной смолой по технологии вакуум-давления с последующей полимеризацией при высокой температуре.
Хорошее охлаждение благодаря вертикальным и горизонтальным воздушным каналам, а также минимальная толщина изоляционного покрытия обеспечивают возможность работы при значительных перегрузках до 120% длительное время.
Кроме того, конструкция обмотки устойчива к загрязнениям благодаря самоочищающимся катушкам обмотки и надежна в работе в среде с высокой влажностью.
Обмотка низкого напряжения
Производится из стандартного обмоточного провода или фольги с изоляцией витков бумагой NOMEX с пропиткой по технологии пропитки обмотки ВН. Высокотемпературные изоляционные материалы (класс нагревостойкости Н и С), используемые в обмотках ВН и НН, являются практически негорючими, самозатухающими и не содержат каких-либо токсичных добавок. Кроме того, свойства термостойкости изоляционных материалов позволяют создавать более компактные конструкции трансформаторов, рассчитанные на более высокий тепловой режим, и снизить потери холостого хода.
Магнитопровод
Изготавливается из пластин высококачественной электротехнической стали с электроизоляционным покрытием и шихтуется по технологии Step Lap без верхнего ярма, которое зашихтовывается после установки и расклиновки обмоток на стержне магнитопровода, благодаря чему достигается значительное снижение потерь холостого хода и уровня шума.
Отмечу, что при разработке учитывались технические требования и условия применения в «ФСК ЕЭС», «РЖД», «Газпроме», корпорации «Росатом», «РусГидро» и т.д. Кроме того, при производстве трансформаторов используются новейшие изоляционные материалы, технологии и методики расчетов, учитывающие поведение изоляции при перегрузках без изменения ее срока службы, выполняются требования нормативных документов как РФ, так и МЭК.