Апаратура трансформатори - studopediya

Modern трансформатор се състои от различни конструктивни елементи :. ярема намотки, втулки и др резервоар иго с монтирани пръти в своите намотки на активната част на трансформатора. Останалите елементи се наричат ​​неактивни трансформатор (помощни) части. Ние считаме, че в подробности изграждането на основните части на трансформатора.

Магнитната ядрото. Магнитопровода в трансформатора изпълнява две функции: първо, той прави магнитна верига, която приключва на главния магнитния поток на трансформатора, и второ, той е предназначен за монтиране и закрепване на отклонения на намотката превключвателите. В скобата има ламинирана структура, т.е.. Д. Тя се състои от тънки (дебелина 0,5 мм) обикновено стоманени плочи, покрити от двете страни с изолиращ слой (например лак). Този дизайн на магнитната верига поради желанието да отслаби вихрови токове, индуцирани в него променлив магнитен поток и по този начин се намали количеството на загуба на енергия в трансформатора.

Силови трансформатори се извършват с магнитни ядра на три вида: прът, брони и bronesterzhnevogo.

Фиг. 1.3. Сглобяеми форма на пръти:

и - трансформатор малка и средна мощност;

б - голям силови трансформатори

(. Фигура 1.2а) стик тип магнитна сърцевина вертикални пръти 1, които са разположени на намотка 2 затворен отгоре и отдолу платки 3. На всеки прът са разположени съответната фаза намотка и магнитния поток на фазите при екстремни пръти - Fs и FA потоци , а средната стъблото - тече EF. Фиг. 1.2б показва външния вид на магнитната верига. В този случай пръчките имат пристъпи напречно сечение, годни в кръг с диаметър D (фиг. 1.3). висока мощност трансформатори ядра много стъпки, които могат да бъдат изпълнени с стомана пространство в рамките на намотката. За по-добра топлинна понякога служи като вентилационни канали между отделните пакети прът отпуск въздушни междини от 5-6 мм.

Фиг. 1.4. Еднофазни тип обвивка трансформатор: а- устройство; B- външен вид

Магнитно тип сърцевина обвивка е разклонена структура с стебло и платки, частично покрива ( "книга") намотка (фиг. 1.4). Магнитния поток в прът тип магнитна черупка два пъти по-голяма, отколкото в яремите, всяка от които има напречно сечение, на половината от напречното сечение на пръта. Поради технологичната сложност на тип черупка производство магнитни ядра не са широко използвани, те се използват само в силовите трансформатори много ниска мощност (radiotransformatory).

Фиг. 1.5. Магнитни bronesterzhnevyh трансформатори: а - еднофазни; б - фаза

В висока мощност трансформатори използвани bronesterzhnevuyu магнитна структура (фиг. 1,5), които, въпреки че изисква леко повишен поток на електротехническа стомана, но намалява височината на скобата (NBS <НС), а следовательно, и высоту трансформатора. Это имеет большое значение при транспортировке трансформаторов.

Чрез шарнирните пръти и платки отличават челно прът ламиниран структура на магнитната верига (Фиг. 1.6).

Фиг. 1.6. Butt (а) и пластини (б) магнитопроводи структура

Когато челно дизайн (фиг. 1.6а) пръти и иго се събират отделно, се спря върху намотката на пръчки, и след това се притиска горната и долната яремите предварително тротоарни изолационен уплътнение между кръстовището на елементи, за да се намаляват вихровите токове, произтичащи от взаимно припокриване на пръти лист и хомоти. След монтирането на две платки цялата структура притискат и затягане на вертикални шпилки. Butt дизайн като същевременно се улеснява монтажа на магнитната верига, но не са широко разпространени в силови трансформатори, поради големите размери на притискащи устройства и необходимостта от обработка на чифтосване повърхности да се намали магнитното съпротивление на ставата.

Ламиниран магнитопроводи на трансформатори конструкция е показана на Фиг. 1,6, б, когато пръчките и слоеве на ярема са събрани в твърда. Обикновено слой съдържа 2-3 листа. В момента magnitoprovodm силови трансформатори са изработени от студено валцувана електротехническа стомана, чиито магнитни свойства по посока на въртене на листа, а не целия. Следователно, когато подредени структура в областта на въртене на плочи 90 ° появяват "зона разминаване" посока подвижния с посоката на магнитния поток в тези области се наблюдава увеличение на магнитното съпротивление и увеличаване на магнитните загуби. За да се намали този феномен се използва за смесване на плоча (лента) с скосени ръбове. В този случай, вместо директно интерфейс (фиг. 1.7, а) получаване на шал съвместно (фиг. 1.7, б), където "разминаване зона" е много по-малък.

Недостатък на подредени ядра монтаж дизайн е затруднения, тъй като намотките на дюзата на пръчките имат rasshlihtovyvat горната скоба, и след това след навиване дюзата zashihtovyvat отново.

Пръчици ядра избягват пух уплътнен (свързан). Да това обикновено обкова на пръта на кожух стъклена лента или стоманена тел на. Стоманена лента се извършва с изолационната ключалката, което елиминира създаване на затворени стоманени намотки на прътите. Превръзката се нанася равномерно с определена плътност. За кримпване платки 3 и поставя тяхното съвместно използване с пръти 1 иго греди 2, който на места извън пределните пръти (фиг. 18) и затягане на болтовете.

За да се избегне потенциалната разлика между металните части по време на работа на трансформатора, което може да доведе до повреда на изолационни пропуски разделящи тези части, сърцевината и неговите детайли монтаж непременно заземен. Заземете мед извършва ленти се вмъкват между магнитните стоманени плочи в единия край и прикрепени към други краищата на гредите на ярема.

Магнитни ниски силови трансформатори (обикновено мощност по-малка от 1 кВ · А), често се прави на тясна ивица на електротехническа стомана чрез студено навиване. Тези магнитни ядра правят рязане (фиг. 1.9), и след дюзата за навиване събират челно и издърпване заедно със специални скоби.

Прекратяване. Намотките на трансформаторите средна и висока мощност намотка проводници от кръг или правоъгълно напречно сечение, изолиран памучна прежда или кабел хартия. В основата на намотката в повечето случаи цилиндър хартия бакелит върху които са фиксирани елементи (летви ъглови шайби и т. П.), осигурявайки механична и електрическа намотка сила.

По взаимно споразумение върху вала на намотката се разделя на концентрични и променливо. Концентричните намотки действат като цилиндър поставя концентрично върху пръта: близо до пръта обикновено има намотка LV (изискващи по-малко изолирани от стеблото), и отвън - BH намотка (фигура 1.10, а.).

Променлив (диск) на намотката е под формата на отделни участъци (дискове) LV и HV и се поставя в мрежата в променлив начин (фиг. 1.10, б). Редуващи намотки се използват много рядко, само в няколко трансформатори със специално предназначение.

Концентрични намотка структурно разделени на няколко вида. Помислете за някои от тях.

1. Цилиндрична еднослойна или двуслойна намотка на проводник с правоъгълно напречно сечение (фиг. 1.11, а) се използва главно като намотка LV на номиналния ток на 800 А.

2. винтови единични и MULTIPASS намотки от няколко успоредни проводници правоъгълно сечение. В този случай са разположени намотките по спирална линия, имаща една или повече навивки (фиг. 1.11, б). За всички успоредни проводници еднакво натоварени с ток, работи транспониране (полагане) на тези проводници. Когато транспониране стремят към рамките на един завой на всеки проводник е заемал всички длъжности. Въвеждане може да бъде група (фиг. 1.12), когато паралелните проводници са разделени на две групи и се извършва пермутация групи, и като цяло, при промяна на взаимното разположение на паралелните проводници (фиг. 1.12, б).

Фиг. 1.12. Въвеждане в спирални навивки

3. Непрекъснато намотка (фиг. 1.11, в) се състои от отделните дискови намотки (секции) са навити спираловидно и свързани помежду си безпроблемно, т.е. извършва "непрекъснато". Ако намотката се осъществява от няколко паралелни кабели, а след това той се прилага проводници за транспониране.

Непрекъснато намотка, въпреки някои производствена сложност, са получили най-широко използвани в силови трансформатори, както като намотки ВН и НН като намотки. Това се дължи на тяхната висока механична якост и надеждност.

масло трансформатор охлажда иго с бобини поставени в резервоара пълни с трансформаторно масло (фиг. 1.13). Трансформатор масло, промиване на намотки 2 и 3 и магнитопровода 1, ги избира от топлина и с по-висока топлопроводимост от въздуха, през стените на резервоара 4 и радиаторни тръби 5 го изпраща към околната среда. Като трансформаторно масло осигурява по-надеждна работа на трансформатори високо напрежение, тъй като силата на електрическия масло много по-висока от тази на въздуха. Масло охлаждане интензивно въздуха, така че размера и теглото на трансформаторно масло е по-малко от трансформатори сух тип на същия капацитет.

Фиг. 1.13: трансформаторно масло охлажда апарат

В силовите трансформатори на 20-30 кВА използва резервоари с гладки стени. В по-мощни трансформатори за увеличаване на охладените стени на повърхността на съда се прилагат оребрени или тръбни резервоари. Масло, парно отопление, се издига нагоре, и се охлаждат, той се спуска. Маслото циркулира в тръбите, което спомага за по-бързо охлаждане (вж. § 31.5).

За компенсиране на обема на промяна на температурата масло, а също така за защита на масло от окисляване и влага, когато са изложени на въздух се използва в трансформатори разширител 9, който е цилиндричен съд, монтиран на капака на резервоара и комуникацията с тях. Колебанията в нивото на маслото с промяна в температурата му не се случват в резервоара, което винаги е изпълнен с масло, а в разширител, комуникиращи с атмосферата.

При работа на трансформатора има възможност за поява на явления в което, заедно с бързо освобождаване на газ, което води до значително повишаване на налягането във вътрешността на резервоара, така че да се избегне увреждане на основния резервоар на трансформатора с капацитет 1000 кВА или повече снабден с изпускателна тръба, която е монтирана на капака на резервоара. Долният край на тръбата се свързва с резервоара, и горния си край завършва с фланец, на която армирано стъкло диск. Когато налягане над сейфа към резервоара, чаша дискови изблици и газове се заустват навън.

В тръбопровод, свързващ трансформатор квестора масления резервоар, поставени релето на Бушхолц. В случай на значителни щети на трансформатора, последвано от обилно отделяне на газове (например, късо съединение между завъртанията на намотките), релето на Бушхолц се задейства и затваря превключващите контакти на контролната верига, която изключва трансформатор от мрежата. Намотките на трансформатора е свързан с външни входове верига 7 и 8. В масло за трансформаторни втулки, използвани обикновено втулка порцеланови изолатори.

Такова въвеждане снабден с метален фланец чрез който е прикрепен към капака или стена на ваната. От дъното на камиона на резервоара е фиксирана, ви позволява да се движат в рамките на трансформатора подстанции. На капака на резервоара е да се справят с напрежението на ключа 6 (вж. § 1.15).

Свойства на трансформатора се определя от номиналните неговите параметри: 1) номиналното напрежение първичен U1rated линейна. V или кВ; 2) класиран вторичен U2rated линия напрежение (напрежение терминал на втората намотка на прекъснатото товара и номинален първичен напрежение), V или Кв; 3) номиналните линейни I1nom течения в първични и вторични намотки I2nom, А; 4) номиналната активната мощност SNOM. кВ · А (за еднофазни трансформатори SNOM = U1rated I1nom за фаза -.).

Номиналните токове линия се изчислява от номиналната мощност на трансформатора: за трифазен трансформатор

при което - номиналната мощност трифазен на трансформатора кВА.

Всеки трансформатор е предназначен за включване в определена честота AC мрежа. В България трансформатори с общо предназначение са предназначени за честота f = 50 Hz (в някои други страни, F = 60 Hz), след контрол и комуникационни уреди, използвани в честотните трансформатори 50, 400 и 1000 Hz.

Пример 1.1. Номиналните стойности на първични и вторични напрежения еднофазен трансформатор U1rated = 110 кВ, U2rated = 6.3 кВ номинален първичен ток I1nom = 95.5 А. Определяне номиналната мощност на трансформатора вторичен ток и номиналната.

Решение. Номинална мощност трансформатор SNOM = Ulnom Ilnom = 110-95,5 = 10500 кВА. Номинална вторичен ток I2nom = = Shom / U2rated = 10500/1666 = 6.3 А.