• 3 Номінальні параметри трансформатора

  • Скачать 14.91 Mb.


    страница2/68
    Дата29.01.2019
    Размер14.91 Mb.
    ТипУчебник

    Скачать 14.91 Mb.

    Конструкція трансформаторів


    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   68
    2 Типи обмоток трансформаторів

    Обмотки трансформаторів середньої й великої потужності виконують із обмотувальних проводів круглого або прямокутного перетину, ізольованих бавовняною пряжею або кабельним папером. Основою обмотки в більшості випадків є паперово-бакелітовий циліндр, на якому кріпляться елементи (рейки, кутові шайби й т.п.), що забезпечують обмотці механічну й електричну міцність.

    По взаємному розташуванню на стержні обмотки розділяють на концентричні й що чергуються. Концентричні обмотки виконують у вигляді циліндрів, розташовуваних на стержні концентрично: ближче до стержня зазвичай розташовують обмотку НН (потребуючу меншої ізоляції від стержня), а зовні – обмотку ВН (рис. 1.9, а).

    Обмотки що чергуються (дискові) обмотки виконують у вигляді окремих секцій (дисків) НН і ВН і розташовують на стержні в порядку, що чергується (рис. 1.9, б). Обмотки, що чергуються, застосовують досить рідко, лише в деяких трансформаторах спеціального призначення.

    Концентричні обмотки в конструктивному відношенні розділяють на кілька типів. Розглянемо деякі з них.



    1. Циліндричні одношарові або двошарові обмотки із проводу прямокутного перетину (рис. 1.10, а) використають головним чином як обмотки НН на номінальний струм до 800 А.

    Рисунок 1.10 – Конструкція концентричних обмоток


    2. Гвинтові одно - і багатоходові обмотки виконують із декількох паралельних проводів прямокутного перетину. При цьому витки укладають по гвинтовій лінії, що має один або кілька ходів (рис. 1.10, б). Для того щоб всі паралельні провідники однаково навантажувалися струмом, виконують транспозицію (перекладку) цих провідників. При транспозиції прагнуть, щоб у межах одного витка кожен провідник займав всі положення. Транспозиція може бути груповою (рис. 1.11, а), коли паралельні проводи діляться на дві групи й перестановка здійснюється групами, і загальною, коли міняється взаємне розташування всіх паралельних проводів (рис. 1.11 б).

    3. Безперервні обмотки (рис. 1.10, в) складаються з окремих дискових обмоток (секцій), намотаних по спіралі й з'єднаних між собою без пайки, тобто виконаних «безперервно». Якщо обмотка виконується декількома паралельними проводами, то в ній застосовують транспозицію проводів. Безперервні обмотки, незважаючи на деяку складність виготовлення, отримали найбільше застосування в силових трансформаторах в якості як обмотки ВН, так й як обмотки НН. Це пояснюється їх великою механічною міцністю й надійністю.



    У трансформаторах з масляним охолодженням магнітопровід з обмотками поміщений у бак, наповнений трансформаторним маслом (рис. 1.12). Трансформаторне масло, обмиваючи обмотки 2 й 3 і магнітопровід 1, відбирає від них теплоту й, маючи більш високу теплопровідність, чим повітря, через стінки бака 4 і труби радіатора 5 віддає її в навколишнє середовище.

    Рисунок 1.11 – Транспозиція у гвинтових обмотках


    Наявність трансформаторного масла забезпечує більш надійну роботу високовольтних трансформаторів, тому що електрична міцність масла набагато вище, ніж повітря. Масляне охолодження інтенсивніше повітряного, тому габарити й вага масляних трансформаторів менше, ніж у сухих трансформаторів такої ж потужності.

    У трансформаторах потужністю до 30 кВ*А застосовують баки із гладкими стінками. У більш потужних трансформаторів для збільшення охолоджуваної поверхні стінки бака роблять ребристими або ж застосовують трубчасті баки. Масло, нагріваючись, піднімається нагору, а охолоджуючись, опускається вниз. При цьому масло циркулює в трубах, що сприяє більш швидкому його охолодженню.

    Для компенсації обсягу масла при зміні температури, а також для захисту масла від окислювання й зволоження при контакті з повітрям у трансформаторах застосовують розширювач, що представляє собою циліндричну посудину, яка установлена на кришці бака й сполучена з ним. Коливання рівня масла зі зміною його температури відбуваються не в баці, що завжди заповнений маслом, а в розширювачі, що сполучений з атмосферою.

    У процесі роботи трансформаторів не виключена можливість виникнення в них явищ, що супроводжуються бурхливим виділенням газів, що веде до значного збільшення тиску усередині бака, тому, щоб уникнути пошкодження баків трансформатори потужністю 1000 кВ*А й вище оснащують вихлопною трубою, яку встановлюють на кришці бака. Нижнім кінцем труба з’єднана з баком, а її верхній кінець закінчується фланцем, на якому закріплений скляний диск. При тиску, що перевищує безпечне значення для бака, скляний диск лопається й гази виходять назовні.



    У трубопровід, що з'єднує бак масляного трансформатора з розширювачем, поміщене газове реле. При виникненні в трансформаторі значних ушкоджень, супроводжуваних сильним виділенням газів (наприклад, при короткому замиканні між витками обмоток), газове реле спрацьовує й замикає контакти ланцюга управління вимикача, що відключає трансформатор від мережі. Обмотки трансформатора із зовнішнім колом з'єднують вводами 7 й 8. У масляних трансформаторах для вводів звичайно використовують прохідні порцелянові ізолятори.

    Рисунок 1.12 – Конструкція трансформатора з масляним охолодженням


    Такий ввід оснащений металевим фланцем, за допомогою якого він кріпиться до кришки або стінки бака. До дна бака прикріплений візок, що дозволяє переміщати трансформатор у межах підстанції. На кришці бака розташована рукоятка перемикача напруг 6.
    3 Номінальні параметри трансформатора

    Технічні дані трансформатора визначаються його номінальними параметрами:

    1) номінальна первинна лінійна напруга U1ном, В або кВ;

    2) номінальна вторинна лінійна напруга U2ном (напруга на виводах вторинної обмотки при відключеному навантаженні й номінальній первинній напрузі), В або кВ;

    3) номінальні лінійні струми в первинній І1ном и вторинної І2ном обмотках, А;

    4) номінальна повна потужність Sном, кВ*А (для однофазного трансформатора Sном=U1ном І1ном, для трифазного Sном=3*U1ном І1ном). В зв’язку з тим, що втрати потужності в трансформаторах невеликі, то прийнято вважати номінальну напругу в колі первинної обмотки приблизно рівною номінальній повній потужності в колі вторинної обмотки:



    Sном= U1ном І1ном U2ном І2ном.

    Номінальні лінійні струми обчислюють по номінальній потужності трансформатора: для трифазного трансформатора



    І1ном=( Sном*103)/( √3*U1ном); І2ном=( Sном*103)/( √3*U2ном),

    де Sном – номінальна потужність трифазного трансформатора, кВ*А.

    Кожен трансформатор розрахований для включення в мережу перемінного струму певної частоти. В Україні трансформатори загального призначення розраховані на частоту f = 50 Гц (у деяких інших країнах f = 60Гц), у засобах автоматики й зв'язку застосовують трансформатори на частоти 50, 400 або 1000 Гц.

    Приклад 1.1. Номінальні значення первинної й вторинної напруг однофазного трансформатора U1ном =110 кВ, U2ном = 6.3 кВ, номінальний первинний струм І1ном=95,5 А. Визначити номінальну потужність трансформатора Sном і номінальний вторинний струм І2ном.

    Рішення.

    Номінальна потужність трансформатора Sном= U1ном І1ном=110*95,5=10500 кВА.

    Номінальний вторинний струм І2ном=Sном/U2ном=105000/6,3=1666 А.

    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   68

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Конструкція трансформаторів

    Скачать 14.91 Mb.