Эксплуатация трансформаторов. Элементы конструкции трансформатора. Текущие и капитальные ремонты трансформаторов

8 Эксплуатация трансформаторов.

8.1 Элементы конструкции трансформатора.

8.1.1 Магнитопровод трансформатора.

Магнитопровод является конструктивной и механической основой трансформатора (определяет габариты, форму). Выполняется из листов холоднокатаной текстурированной электротехнической стали толщиной 0,35мм с индукцией 1,7 Тл и удельными потерями 0,9-1,1 Вт/кг.

При изготовлении пластин листовая сталь раскраивается и готовые пластины отжигаются при температуре примерно 800⁰ и покрываются изоляцией.

Чтобы уменьшить потери магнитопровод шихтуется так, чтобы направление потока совпадало с направлением прокатки. После шихтовки производится опресовка. Добиваются коэффициента заполнения до 97%. Для фиксации магнитопровода в прессованном состоянии применяются бандажи. Магнитопровод соединяется с баком заземляющим проводником для предупреждения заряда магнитопровода электрическим полем трансформатора.

8.1.1 Обмотки трансформатора.

Обмотки выполняются из медных или алюминиевых проводников круглого или прямоугольного сечения с бумажной изоляцией. Область применения алюминия в трансформаторах до 6300 кВА. Обмотки могут выполнятся концентрическими или чередующимися.

концентрическая обмотка          чередующаяся обмотка

Чередующиеся обмотки используются для лучшего охлаждения и применяются в сухих и электропечных трансформаторах. К концентрическим относятся следующие типы:

1)Цилиндрическая, наматывается из одного или нескольких проводников цилиндрического сечения. Область применения: в трансформаторах до250кВА, из-за недостаточной механической прочности

2)Многослойная цилиндрическая. Применяется для трансформаторов до 250 кВА в классе изоляции до 35 кВ.

3)Винтовая. Может быть многоходовой и одноходовой. Жесткость обмотки усиливается горизонтальными рейками и вертикальными (каркас). Область применения в трансформаторах до 20 кВт.

4)Непрерывная спиральная. Состоит из последовательно соединенных дисков образованных спирально намотанных проводников. Катушки могут состоять из нескольких параллельных цепей. Каждая из цепей наматывается непрерывным проводом без пайки в местах перехода. Обмотка наматывается на жестком цилиндре или на рейках. Между катушками устанавливаются прокладки. Обладает высокой электрической и механической прочностью. Область применения до 220 кВ. На 330 и выше применяются двойные спиральные катушки. В обмотке применяется транспонированный провод, это выравнивает сопротивление проводников, увеличивает  механическую провод.

8.1.2 Изоляция трансформатора.

Изоляция разделяется на внешнюю и внутреннюю. К внешней изоляции относится поверхность ввода трансформатора и воздушно-изоляционные промежутки. Внутренняя изоляция делится на главную и продольную. Главной изоляция является маслобарьер.

Функция главной изоляции – изоляция обмоток друг от друга, от магнитопровода и бака. Барьеры выполняются из электрокартона. Они увеличивают электрическую прочность изоляции. Уменьшают напряженность по краям обмотки. Препятствует проводящих цепочек в масле. Г главной относится и изоляция вводов, которая выполняется бумажно-масляной конденсаторного типа в фарфоровой покрышке.

Продольная изоляция это изоляция между витками и катушками. Изоляция витков выполняется бумажной или клопчато-бумажной. Между катушками имеются масляные каналы. На первых витках ввода изоляция должна быть усилена. В сухих трансформаторах применяется изоляция на основе кремний органических соединений.

8.1.4 Бак трансформатора

Бак сваривается из листов, он расчитан на избыточное давление или на вакуум.

В баке размещается активная часть и залита маслом. Разъём в баке выполняется под крышкой сверху.

Только в наиболее мощных и тяжелых трансформаторах (активная часть более 25 тон) разъем выполняется снизу. Вводы крепятся к крышке болтовыми соединениями. Обмотка и вводы соединяются кабелем или пружинным зажимом, с которым соединяется стержень. При резком повышении давления внутри бака для выхлопа предусмотрена предохранительная труба. Труба должна быть направлена так, чтобы выхлоп не попадал на соседнее оборудование или дорогу. Конец трубы закрывается алюминиевой фольгой или стеклом. Предохранительная труба соединена с расширителем.

8.2 Системы охлаждения

Охлаждение трансформатора происходит за счет циркуляции масла, естественной или принудительной. Для установления циркуляции требуется некоторое время. Поэтому рекомендуется прогреть масло со сниженной нагрузки до установления циркуляции.

До 16 МВА трансформаторы имеют естественное охлаждение. До 25 кВа бак гладкий;

25-1600 кВА имеются охладители в виде труб. При большей мощности устанавливаются радиаторы из коллекторов с приваренными трубами.

До 80 МВА применяется дутье (Д) с помощью вентиляторов, установленных возле радиаторов.