Transformator maszynowy

Transformator maszynowy 375 MVA o napięciu generatora 22 kV (lewa strona, grube srebrne rury) i 150 kV na wyjściu do sieci wysokiego napięcia (po prawej)

Transformator maszyna , również blokować transformator lub Maschinenumspanner nazywa ( English generator Transformer ), w którym technologia energia elektryczna , o transformator zasilający , który jako część elektrowni w generatorze elektrycznym generowanego napięcia elektrycznego w wysokim napięciem przekształconej do tych w sieci energetycznej paszy.

Generał

Schematyczne przedstawienie transformatora maszynowego
Wysoki prąd przelotowy dla z. B. podłączenie transformatora maszyny do gniazda generatora

Generatory synchroniczne używane w średnich i dużych blokach elektrowni do przetwarzania mocy mechanicznej dostarczanej przez turbinę , takie jak turbogeneratory, mogą być zaprojektowane tylko dla napięć generatorów o wartości kilku kilowoltów ze względu na ich konstrukcję: przy mocy wyjściowej do 40  MVA 6,3 kV jest powszechne, a dla dużych bloków elektrowni osiąga się ponad 1000 MVA do 27 kV. Bardzo wysokie prądy generatora rzędu kilku 10 kA, które występują przy tych mocach, nie mogą  być ekonomicznie rozłożone, ponieważ straty wzdłuż linii spowodowane rezystancją elektryczną rosną kwadratowo wraz z prądem.

Transformator maszynowy przetwarza zatem napięcie generatora na znacznie wyższe napięcia typowe dla sieci wysokiego napięcia, na przykład 220 kV lub 380 kV, przy czym prąd jest zmniejszany o ten sam współczynnik, o który zwiększa się napięcie. Ze względu na wysoką wydajność i masę ponad 500 ton transformatory maszynowe należą do największych transformatorów używanych technicznie.

W elektrowniach, których nie można uruchomić na czarno , takich jak niektóre elektrownie węglowe , energia potrzebna do uruchomienia jest pobierana z sieci energetycznej przez transformator maszyny. W tym trybie pracy transformator maszyny jest obsługiwany na krótko „wstecz” i zapewnia moc na własne potrzeby elektrowni.

Urządzenia sterujące

Oprócz niezbędnego sprzętu chłodzącego i sterującego, większość transformatorów maszynowych wyposażona jest w przełącznik krokowy do ustawiania mocy biernej (pośrednio poprzez regulator napięcia generatora), który reguluje wewnętrzne zasilanie podczas rozruchu. Pomiędzy generatorem a transformatorem maszyny znajduje się również wyłącznik automatyczny generatora , za pomocą którego można odłączyć generator od transformatora maszyny.

bezpieczeństwo

Transformator maszynowy elektrowni kalorycznej. Betonowa ściana za transformatorem służy jako ściana przeciwpożarowa

Ze względu na wysoką wydajność transformatory maszynowe są projektowane jako wypełnione olejem i zwykle jako transformatory trójfazowe . Jednofazowe transformatory maszynowe są również stosowane w elektrowniach w specjalnych obszarach zastosowań, takich jak prąd trakcyjny . Olej mineralny zastosowany w transformatorze służy do izolacji elektrycznej i odprowadzania ciepła na zewnątrz. Uszkodzenia izolacji w transformatorze można wykryć za pomocą specjalnych urządzeń zabezpieczających (takich jak przekaźnik Buchholza ). W przypadku poważnych uszkodzeń izolacji przegrzanie prowadzi do nadmiernego tworzenia się gazu w oleju, co może prowadzić do pożaru transformatora.

W przypadku pożaru trudnego do ugaszenia transformator zazwyczaj ulega zniszczeniu, gdyż gaszenie pożaru musi ograniczać się do schłodzenia ściany zewnętrznej. Aby uniknąć następczych szkód w pozostałej części infrastruktury, transformatory mocy są zatem konstrukcyjnie oddzielone i umieszczone w zewnętrznym obszarze elektrowni oraz oddzielone od maszynowni lub innych części instalacji ścianami przeciwpożarowymi . Planując elektrownię zwraca się również uwagę na szybką wymienność, np. Transformatory są zamontowane na rolkach i prowadzone w układach szynowych.

Źródła literaturowe

  • DIN EN 50464-1: 2007 (VDE 0532-221): Olejowe trójfazowe transformatory rozdzielcze 50 Hz, 50 kVA do 2500 kVA

Indywidualne dowody