В любых системах электроснабжения, а особенно на промышленных предприятиях, необходимо оборудование, которое позволяет преобразовывать и распределять электроэнергию. Для изменения напряжения переменного тока используются силовые трансформаторы, которые выпускаются в различном конструктивном исполнении, с различным диапазоном номинальных мощностей. Выбор конкретного вида такого оборудования зависит от потребностей пользователя и заключается в определении нужного типа, значения номинальной мощности напряжения, а также от схемы соединения обмоток.
Для того, чтобы оценить эти показатели, нужно оценить следующие факторы: компенсацию реактивных нагрузок, категорию надежности электроснабжения, перегрузочную способность трансформаторов как в нормальном, так и в аварийном режиме.
Силовые трансформаторы бывают нескольких типов: понижающие, повышающие и автотрансформаторы. В основном они устанавливаются на различных подстанциях – как промышленных, так и относящихся к электростанциям. В первом случае, как правило, устанавливаются понижающие трансформаторы. В последнем случае обычно используются автотрансформаторы или повышающие трансформаторы. А вот для транзитных (узловых) подстанций выбирают автотрансформаторы.
Для подстанции обычно требуется один или два трансформатора. Однотрансформаторные подстанции логично устраивать тогда, когда питание электроприемников осуществляется от одного источника или идет через замкнутые сети, которые подключаются к двум и более подстанциям. Двухтрансформаторные подстанции – это решение, используемое в тех случаях, когда устанавливаются электроприемники 1-ой и 2-ой категории. Это – более сложная система. Чтобы такие трансформаторы надежно резервировали друг друга, питание к ним подводится из независимых источников, так, чтобы линии также не зависели друг от друга. При этом мощность обоих трансформаторов должна быть одинаковой. Случаи, когда трансформаторов должно быть больше, встречаются редко.
По типу конструкции трансформаторы бывают масляные, наполненные различными синтетическими жидкостями, а также сухие. Среди преимуществ первого типа оборудования следует выделить более надежную защиту активных частей от агрессивного воздействия внешней среды, хороший отвод тепла от сердечника, а также качественную диэлектрическую пропитку изоляции. Кроме того, в масляном исполнении трансформаторы стоят дешевле. Однако они являются менее надежными в отношении пожарной безопасности, чем оборудование другого типа – даже при небольшом повреждении риск возгорания и даже взрыва довольно велик. Поэтому их используют для установки снаружи здания или в специально предназначенных для этого помещениях.
Сухие (или безмасляные) радиаторы считаются менее пожароопасными, хотя условия их охлаждения хуже, плотность тока в обмотках меньше, а габариты больше. Роль изоляционного материала в таком оборудовании играют синтетические смолы и кварцевый затвердитель.