Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ОТРАСЛИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-1-2-14-32

Полный текст:

Аннотация

Производители и потребители трансформаторов весьма консервативно относятся ко всем новшествам в трансформаторостоении, т.к. силовым распределительным трансформаторам присущи длительный срок эксплуатации, существенная стоимость и закупочный цикл. Прогресс совершенствования конструкции трансформатора в настоящее время в значительной степени определяется созданием новых и совершенствованием используемых проводниковых, магнитных и изоляционных материалов.

В части создания новых проводниковых материалов, применяемых при производстве силовых трансформаторов, можно выделить высокотемпературные сверхпроводники и, соответственно, созданные с их применением ВТСП трансформаторы. Уже изготовлены и тестируются опытные образцы ВТСП трансформаторов с использованием ВТСП ленты 2-го поколения на основе сверхпроводящей керамики GdBCO. Развитие технологии изготовления высоковольтного кабеля позволило создать кабель с изоляцией из поперечносшивного полиэтилена (XLPE) и применить его в области трансформаторных технологий при разработке нового кабельного трансформатора.

В части создания новых магнитных материалов особая роль отводится так называемому, нанокристаллическому сплаву, особенности которого легли в основу создания нового типа аморфных трансформаторов. В настоящее время в мире ведутся работы по разработке лент из аморфных сплавов, обладающих улучшенными магнитными свойствами и дешевизной, в частности Fe(Co)SiBPCCu и 2605SA1. Так же наблюдаются тенденции в изменении типа магнитопровода и его шихтовки. Все более широкое применение при изготовлении силовых трехфазных трансформаторов малой и средней мощности находят витые магнитопроводы, шихтовка которых выполнена по технологии UNICORE. Также проявляется интерес к шихтованным магнитопроводам, выполненным из разных типов электротехнических сталей и получившим название “Sandwich”.

В части совершенствования используемых изоляционных материалов можно отметить применение элегаза в трансформаторах взамен трансформаторного масла. Такие трансформаторы получили название элегазовые трансформаторы, и их очевидным преимуществом являются экологичность и пожаробезопасность.

Сейчас много говорится о создании так называемых «умных» электросетей (Smart Grid), и их перехода в будущем к наиболее эффективным системам высшего уровня, именуемым сейчас Microgrid. К указанным электросетям предъявляются определенные требования: обеспечение оптимального коэффициент нагрузки и высокого коэффициента мощности. Приведенные требования, на данный момент, могут быть реализованы только новыми полупроводниковыми трансформаторами, такими как “Sen” трансформатор.

Об авторе

С. С. Костинский
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
Россия

Костинский Сергей Сергеевич – кандидат технических наук, доцент кафедры Электроснабжение и электропривод.

Новочеркасск


Список литературы

1. Проценко П.П., Барас А.В. Снижение потерь электроэнергии при электроснабжении предприятий на основе внедрения усовершенствованных силовых трансформаторов // Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике и социальной сфере: материалы международной научнотехнической конференции студентов, аспирантов, ученых. Челябинск: Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), 2016. С. 201-205.

2. Манусов В.З., Александров Н.В. Влияние сверхпроводящих трансформаторов на устойчивость электроэнергетической системы // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2013. № 3 (52). С. 160-165.

3. Еремин И.В., Тихонов А.И., Попов Г.В. Особенности реализации системы проектирования трансформаторов с магнитопроводом из аморфной стали // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2014. №5. С. 27-31.

4. Хавроничев С.В., Сошинов А.Г., Галущак В.С., Копейкина Т.В. Современные тенденции применения аморфных сплавов в магнитопроводах силовых трансформаторов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 12-4. С. 607-610.

5. Силовые трансформаторы. Справочная книга / Под ред. Лизунова С.Д., Лоханина А.К. М.: Энергоиздат, 2004. 616 с.

6. Распоряжение Правительства Российской Федерации "Стратегия развития электросетевого комплекса Российской Федерации" от 3 апреля 2013 г. № 511-р.

7. Савинцев Ю.М. Силовые распределительные трансформаторы: состояние отрасли в современных экономических условиях // Новое в российской электроэнергетике. 2012. № 5. С. 29-40.

8. Экспертный анализ рынка силовых трансформаторов России. Часть 2. IV–VIII габарит / Савинцев Ю.М. М.: Издательские решения, 2016. 86 с.

9. Перевод с английского Мельниковой Е.В. Энергосбережение в Европе: применение энергоэффективных распределительных трансформаторов // Энергосбережение. 2004. № 1. С. 61-66.

10. Экспертный анализ рынка силовых трансформаторов России. Часть 1. I–III габарит / Савинцев Ю.М. М.: Издательские решения, 2017. 86 с.

11. Журавлев В. Корпоративный презентационный день ПАО «МРСК Северо-Запада». Высоковольтное оборудование 6–35 кВ: инновационные решения, импортозамещение // Новости Электротехники. 2015. № 4 (94).

12. Журавлев В. ПЕТЕРБУРГ – МОСКВА – 2015. Анализ потребностей, оценка возможностей // Новости Электротехники. 2015. № 3 (93).

13. Levin M.I., Пентегов И.В., Рымар С.В., Lavreniuk A.V. Анализ конструкций шихтованных магнитопроводов силовых трехфазных трансформаторов // Електротехнiка i електромеханiка. 2014. № 1. С. 40-44.

14. Савинцев Ю.М. Энергоэффективные силовые трансформаторы: тенденции развития конструкции и характеристик энергосбережения // Новое в российской электроэнергетике. 2012. № 10. С. 40-45.

15. Канарейкин А. «Умные» трансформаторы для «умной» энергетики // Энергетика и промышленность России. 2012. № 8 (196).

16. Белкин Г.С., Дробышевский А.А., Ивакин В.Н., Ковалев В.Д., Панибратец А.Н. Перспективные виды электротехнического оборудования // Электротехника. 2006. № 9. С. 2-9.

17. Новиков М.С. Разработка, изготовление и исследование сильноточных токонесущих элементов из ВТСП лент 2-го поколения: дис. ... кандидат технических наук: 01.04.13. М., 2015. 186 с.

18. Hu D., Li Z., Hong Z., Jin Z. Development of a single-phase 330 kVA HTS transformer using GdBCO tapes // Physica C: Superconductivity and its Applications. 2017. № 539. P. 8-12.

19. Савинцев Ю.М. Сухие силовые трансформаторы: жесткая альтернатива // Главный энергетик. 2013. № 6. С. 20-26.

20. Gao Y., Wang S., Gao H. A new type of dry power transformer based on XLPE cable winding // ICEMS 2005: Proceedings of the Eighth International Conference on Electrical Machines and Systems. 2005. № 3. P. 1771-1774.

21. Тихонов А.И., Попов Г.В., Еремин И.В. Особенности методики расчета холостого хода трансформатора с сердечником из аморфной стали // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2013. № 4. С. 32-36.

22. Hsu C.-H., Lee C.-Y., Cheng S.-J., Fu C.-M., Chang C.-W. Effects of magnetostriction and magnetic reluctances on magnetic properties of distribution transformers // Journal of Applied Physics. 2014. No. 17 (115).

23. Пентегов И.В., Рымар С.В., Levin M.I., Lavreniuk A.V. Определение магнитных индукций в магнитопроводах силовых трансформаторов при совместном использовании анизотропной и изотропной электротехнических сталей // Електротехнiка i електромеханiка. 2015. № 6. С. 31-35.

24. Охотников М.В., Токарчук А.И., Ахмеров Р.Р., Зайцева М.Б., Зарипова В.А. Использование трансформаторов с магнитопроводом из амфотерных сплавов // Наука вчера, сегодня, завтра. 2016. № 1 (23). С. 88-95.

25. Liu T., Kong F., Xie L., Wang X., Liu C.-T. Fe(Co)SiBPCCu nanocrystalline alloys with high Bs above 1.83 T // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2017. № 441. P. 174-179.

26. Najafi A., Iskender I. Comparison of core loss and magnetic flux distribution in amorphous and silicon steel core transformers // Electrical Engineering. 2017. P. 1-7.

27. Ozgonenel O., Font A., Ilhan S. Electrostatic analysis of SF6 gas insulated distribution transformer // National Conference on Electrical, Electronics and Biomedical Engineering, ELECO 2016. 2017. P. 359-362.

28. Vani A., Sree Rama Chandra Murthy P. An automated tool for analyzing dissolved gases in power transformers and SF6 in switch gears using Artificial Intelligence approaches // Journal of Electrical Engineering. 2015. № 2 (15). P. 262-274.

29. Васильев С. Будущее за сухими трансформаторами // Новости Электротехники. 2002. № 3 (15).

30. Постников М. Трансформаторная ТРИАЛьность // Новости Электротехники. 2002. № 3 (15).

31. Yuen D.C.M., Choi V., Gao L.Z., Han J. The first 110 KV / 35 KV - 31.5 MVA cast resin transformer // Conference Record - IAS Annual Meeting (IEEE Industry Applications Society). 2004. № 2. P. 763-767.

32. Назаров В. Распределительные сети 10(6)/0,4 кВ. Вопросы реконструкции // Новости Электротехники. 2014. № 4 (88).

33. Kakran S., Chanana S. Smart operations of smart grids integrated with distributed generation // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. № 81. P. 524-535.

34. Bui D.M., Chen S.-L., Lien K.-Y., Lee Y.-D., Jiang J.-L. Investigation on transient behaviours of a uni-grounded low-voltage AC microgrid and evaluation on its available fault protection methods // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. № 75. P. 1417-1452.

35. Liu J., Dinavahi V. Nonlinear Magnetic Equivalent Circuit-Based Real-Time Sen Transformer Electromagnetic Transient Model on FPGA for HIL Emulation // IEEE Transactions on Power Delivery. 2016. № 6 (31). P. 2483-2493.

36. Sen K.K., Sen M.L. Introducing the family of "Sen" transformers: A set of power flow controlling transformers // IEEE Transactions on Power Delivery. 2003. № 1 (18). P. 149-157.

37. Sen K.K., Sen M.L. Comparison of the "Sen" transformer with the unified power flow controller // IEEE Transactions on Power Delivery. 2003. № 4 (18). P. 1523-1533.


Для цитирования:


Костинский С.С. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ОТРАСЛИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2018;20(1-2):14-32. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-1-2-14-32

For citation:


Kostinskiy S.S. THE REVIEW OF THE CONDITION OF BRANCH OF TRANSFORMER MANUFACTURE AND TENDENCIES OF DEVELOPMENT OF THE DESIGN OF POWER TRANSFORMERS. Power engineering: research, equipment, technology. 2018;20(1-2):14-32. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2018-20-1-2-14-32

Просмотров: 154


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)