Ystvo и методи за охлаждане на трансформатор
23. Апаратът и методи за охлаждане на трансформатора.
Трансформатори - устройство за преобразуване на променлив ток и напрежение конвертиране устройства, които имат няма движещи се части. Тя няма значителни загуби на мощност. Токови трансформатори имат висока ефективност - над 99%. Трансформаторът се състои от няколко телени намотки, разположени на магнитопровода (ядро) от феромагнитен сплав.
Основните части на трансформатора - магнитна сърцевина и намотките.
Магнитното трансформатора е направен от електрически ламарина. Преди монтажа на листовете от двете страни с изолационен лак. Такава конструкция позволява на магнитната верига значително отслабване на вихровите токове в него. Част от магнитната сърцевина, на която намотка се нарича ядро.
основните трансформатори са две пръчки и две платки, свързващи ги (Фигура 2а). Бронираната трансформатори са разклонени с едно магнитно ядро и яремите, частично покрива ( "книга") на намотката (2Ь).
Ris.2.Odnofaznye трансформатори прът (а) и броня (б) видовете
Дизайнът на ядрото е най-широко разпространена, особено в трансформатори и висока средна мощност. Предимствата на този дизайн - простотата на изолацията намотка, по-добри условия за охлаждане, лекота на ремонт.
трансформатори монофазни често са с ниска мощност броня дизайн, който позволява да се намали размера на трансформатор. В допълнение, страна игото защита на намотката от увреждане; това е важно за ниска мощност трансформатори, които често не са защитен кожух и са подредени заедно с друго електрическо оборудване на обща панел или килер като цяло.
Трифазни трансформатори обикновено работят на пръчка тип магнитопровода с три пръти (фиг.3).
Във високи силови трансформатори, използвани bronesterzhnevuyu магнитна структура (Фигура 4), което, въпреки че изисква леко повишен поток на електротехническа стомана, но позволява да се намали височината на магнитната верига (NBS <Нс ), а следовательно, и высоту трансформатора.
Фигура 3. Стик тип трифазен трансформатор 1 - магнитната сърцевина; 2 - ликвидация
Фигура 4. Магнитно bronesterzhnevogo трансформатор: еднофазна (а); трифазен (б)
Това е важно, когато се транспортира в сглобен вид.
Като метод за присъединяване Скоби пръти допиращи се разграничат платки (фиг.5 А) и пластини (5Ь). Приклада магнитни ядра и ярема ядра се събират отделно, и след това се присъединява посредством закрепващи части. Този дизайн е по-лесно да се поберат на магнитните бобини на пръчките, тъй като тя е достатъчна, за да се отстрани само горната иго. Въпреки това, когато магнитното сглобяването на суровината, когато листовете (ленти) се събират "припокриват", разликата въздух на мястото на пръти и ярем съвместно може да се направи минимум, като по този начин значително намаляване на магнитното съпротивление на магнитната верига.
Ris.7.Forma сечение на пръта
формата на пръти сечение зависи от силовия трансформатор: използват малки трансформатори пръти с правоъгълно напречно сечение (Фигура 7а), в трансформатори със средна и висока мощност - пръти стъпаловидни секция (Фиг.7, В, С) с броя на етапи се увеличава с увеличаване силов трансформатор. Стъпални раздел пръти осигурява по-добро оползотворяване на пространството във вътрешността на намотката, тъй като периметъра на пристъпи прът подходи обиколката. В голяма мощност трансформатор за подобряване на топлопредаването между пакетите станат магнитен организира вентилационни канали (Фигура 7, а).
Намотките на трансформаторите се от проводници кръгли и правоъгълни напречни сечения изолирани памучна прежда или кабел хартия.
Намотките са цилиндрични, се намира на прътите, концентричната (Фигура 8 а) и диска, разположен на прътите в редуващи за (Фигура 8 б).
Магнитопровода на трансформатора, заедно с корпуса или на резервоара е основателно да се предостави услуга на безопасността трансформатор, ако изолация на намотката може да бъде нарушено.
Два варианта на взаимното разположение на намотките на пръта на магнитни вериги: отделно място (на един прът криволичещи HV, а другият се използва много рядко и само в трансформатори високо напрежение, тъй като това създава най-добрите условия за надеждна изолация на намотката HV на НН намотки, но в този случай, увеличаване на магнитния поток изтичане, най-разпространени равномерно концентрично разположение на намотките на магнитопроводи (виж фигура 2а.), тъй като това осигурява малко количество магнитен изтичане на потока. Обикновено е по-близо до оста на навиване LV, тъй като изисква по-малко електрическа изолация от прът (заземен), след това подредени изолационен слой от картон или хартия и намотка на HV.
Дизайнът на магнитната верига. Магнитопровода е структурната основа на трансформатора. Тя служи за провеждане на главния магнитен поток. За да се намали магнитното съпротивление по пътя на този поток и следователно намаляване на тока на намагнетизиране иго е изработена от специална електрическа стомана. Тъй магнитния поток в трансформатора варира във времето, за намаляване на загубите от вихрови токове в магнитната верига е изградена от отделни електрически изолирани един от друг от листове от стомана. Дебелината на листа е избран по-ниска, толкова по-висока честота на захранващото напрежение. При 50 Hz дебелината на стоманените листове се приема равна на 0.35 - 0.5 mm. изолация лист се извършва най-често лак филм, който се прилага върху двете страни на всеки лист.
Магнитопровода разграничи пръти и ярем. Род - е, че част от магнитната верига на която намотката и ярема - частта, която е в подкрепа на намотките и магнитна служи за веригата (Фигура 1.).
В зависимост от относителното положение на пръти, платки и намотки на магнитни ядра са разделени в ядрото и броня. Основните ярема магнитни сърцевини съседни на крайните повърхности на намотки не обхващат техните странични повърхности. Бронята на ярема магнитни ядра да обхваща не само лицето, но и на страничната повърхност на бобината, като че ли им покрия броня.
Магнитни трансформатори еднофазни са показани на Фиг. 2 и 3. В блиндирана магнитна верига (Фиг. 2) има един бар и две платки, обхващащи намотки.
На всеки ярем половината затваря магнитния поток на буталния прът, така че областта на всеки ярем 2 пъти по-малко от прът напречното сечение на напречното сечение. ядро прът магнит (фиг. 3) има две пръчки, всяка от които се намира на половината от намотки 1 и 2. половини на всяка от намотките са свързани последователно или паралелно. С тази конструкция, намотките са намалени изтичане поток и подобряват характеристиките на трансформатора.
Ограничаване на отоплителни части на изолация на трансформатора е ограничен, терминът служба, която зависи от температурата на нагряване. Въпреки по-високата мощност на трансформатора, толкова по-силно трябва да е охладителната система.
Природен въздушно охлаждане трансформатори, извършвани от естествена конвекция на въздуха и радиационната в частичен въздух. Тези трансформатори се наричат "сухи". Още за означаване на естествено охлаждане на открито изпълнение С под защитен изпълнение - SOC когато запечатан от ДВ, с принудителна циркулация на въздуха (продухва) - SD.
Допустима температура излишък над температурата на сух трансформаторни намотки среда зависи от изолацията на клас в съответствие с ГОСТ 11677-85 и трябва да бъде по-малко от
60 ° С за клас А,
75 ° С - за клас Е
80 ° С - за клас
100 ° С - за клас F,
125 ° С - клас Н
Тази охлаждаща система е неефективна, обаче, използвани за силови трансформатори до 1600 кВт при напрежение 15 кV.
Естественият масло охлаждане (М) е изпълнено за силовия трансформатор до 16,000 кВА. В тези трансформатори топлината, получена в намотките и магнитната верига се предава масло циркулира през резервоара и радиаторите, а след това - на околния въздух. В номинално натоварване на трансформатора в съответствие с правилата за техническа експлоатация (PTE) в началото на температурата на маслото, повечето от отопляемите слоеве не трябва да надвишава + 95 ° C.
За по-добро излъчване на топлина към околната среда на основния резервоар на трансформатора е снабдена с ребра или охладителни тръби радиатори в зависимост от силата.
Масло охлаждане с продухване и естествена циркулация на масло (D) се използва за по-мощни трансформатори. В този случай, шарнирните охладителите на радиаторни тръби, поставени вентилатори. Вентилаторът засмуква въздух и духа нагрява отдолу на горната част на тръбите. Пускане и спиране на вентилатора се изчислява автоматично в зависимост от натоварването и температурата на горивото за отопление. Трансформатори с такова охлаждане могат да се използват при напълно изключен взрив ако натоварването не надвишава 100% от номиналната и температурата на горните слоеве на масло е не повече от 55 ° С, и независимо от натоварването при ниски температури на околната среда и температурата на маслото не е над 45 ° С ( PTE). Максимално допустимата температура на маслото в горните слоеве на трансформатор по време на работа при номинално натоварване от 95 ° С
Принудително въздушно охлаждане радиаторни тръби подобрява маслено охлаждане условия, а оттам и на намотките и на магнитната верига на трансформатора, което позволява производство на тези трансформатори до 80000 кВА.
Масло охлаждане и продухва с принудителна циркулация на масло чрез въздушни охладители (DTS) се използва за силови трансформатори 63000 KW и по-високи. Охладители състоят от тънки перки тръби, издухан от извън очертанията. Електрически вградени в маслените, създавайки непрекъснат принудителна циркулация на маслото през охладителя. Поради високия процент масло циркулация, висока повърхностна охлаждане и интензивно dutyu охладители имат висока емисия и компактност. Такова охлаждане може значително да се намали размера на трансформатори. Охладители могат да бъдат инсталирани заедно с трансформатора на същата фондация или на отделен фундамент в непосредствена близост до основния резервоар на трансформатора.
масло охлаждаща верига с принудителна циркулация и издухан през масло охладители: 1 - резервоар на трансформатора; 2 - електрическа масло; 3 - адсорбция филтър; 4 - охладител; 5 - вентилатор
Масло-вода охлажда трансформатор с принудителна циркулация на масло (L) е разположен по същество по същия начин като охлаждане на DC, но, за разлика от последните охладители в тази система се състои от тръби, през които водата циркулира и се движи маслени между тръбите. Температура на маслото на входа на охладителя на маслото не трябва да надвишава 70 ° С За да се предотврати проникването на вода в системата масло на трансформатора, налягането на маслото в охладител масло в този случай трябва да надвишава налягането на водата, циркулираща в тях не по-малко от 0,02 МРа (2 N / cm2). Тази охлаждаща система е ефективна, но е доста сложна концепция, и поради това се използва за високо силови трансформатори (160 MVA и повече).