Apie „Canwin“ Ar norite sužinoti, kaip sujungtos transformatorių konstrukcijos? Naudotojo vadovas | „Canwin“

02 Geležies šerdies forma

Geležinė šerdis susideda iš geležinės šerdies kolonos ir geležinės jungos. Geležinė šerdies kolona yra padengta apvijomis, o geležinė jungė sujungia geležinę šerdies koloną ir sudaro uždarą magnetinę grandinę.

1A pav. pavaizduotas vienfazis transformatorius, 1B pav. – trifazis transformatorius. Geležinę šerdį galima suskirstyti į dvi dalis: C yra ritės dalis, vadinama šerdies kolona. Y yra dalis, naudojama magnetinei grandinei uždaryti, vadinama geležine jungtimi. Vienfazis transformatorius turi du pagrindinius stulpelius, o trifazis – tris.

Kadangi transformatoriaus geležinės šerdies magnetinis srautas yra kintamasis, siekiant sumažinti sūkurinių srovių nuostolius, transformatoriaus geležinė šerdis paprastai gaminama iš tam tikro dydžio geležies drožlės, pagamintos iš didelės varžos silicio plieno lakšto. Iš geležinės šerdies sudarytas silicio plieno lakštas pirmiausia supjaustomas reikiamos formos ir dydžio, t. y. perforuoto lakšto pavidalu, o tada sujungiamas su perforuotu lakštu persidengiančiu būdu. 2A paveiksle parodyta vienfazio transformatoriaus geležinė šerdis. Kiekvieną sluoksnį sudaro 4 apdailos lakštai. 2b paveiksle parodyta trifazio transformatoriaus geležinė šerdis, kiekvienas sluoksnis sudarytas iš 6 dalių, o kiekvieno dviejų sluoksnių perforuotų dalių sujungimui taikomi skirtingi išdėstymo metodai, siekiant išdėstyti kiekvieno sluoksnio magnetinės grandinės jungtį laipsniškai. Šis surinkimo būdas vadinamas persidengiančiu surinkimu, kuris gali padėti išvengti sūkurinių srovių tekėjimo tarp plieno lakštų. Kadangi sluoksniai yra susipynę ir įdėklai, presuojant šerdį galima naudoti mažiau tvirtinimo detalių, todėl konstrukcija tampa paprastesnė. Surinkimo metu pirmiausia perdedami perforatoriai, kad susidarytų visa geležinė šerdis, tada užspaudžiamas apatinis jungas, ištraukiami viršutinio jungo perforatoriai, kad būtų atidengta geležinės šerdies kolona, ​​ant geležinės šerdies kolonos uždedamos iš anksto paruoštos apvijos ir galiausiai įstatomi ištraukti viršutinio jungo perforatoriai.

Pagal apvijų išdėstymą šerdyje transformatoriai skirstomi į šerdį ir apvalkalą, antrąjį tipą. Skirtumas daugiausia slypi magnetinės grandinės pasiskirstyme: transformatoriaus šerdies apvalkalas supa ritę, transformatoriaus šerdis sudaro didžiąją ritės dalį, o tik dalis ritės yra už ketaus jungties ribų ir naudojama magnetinei kilpai sudaryti.

03 Geležies šerdies šilumos išsklaidymas

Kai transformatorius veikia normaliai, geležinė šerdis generuoja šilumą dėl geležies nuostolių, ir kuo didesnis geležinės šerdies svoris ir tūris, tuo daugiau šilumos bus generuojama. Transformatoriaus alyvos temperatūra, viršijanti 95 laipsnius laipsnių, lengvai sensta, todėl šerdies paviršiaus temperatūra turėtų būti kontroliuojama kiek įmanoma žemiau šios temperatūros. Tam reikia, kad šerdies šilumos išsklaidymo struktūra greitai išsklaidytų šerdies šilumą. Šilumos išsklaidymo struktūra daugiausia skirta padidinti šerdies šilumos išsklaidymo paviršių. Geležinės šerdies šilumos išsklaidymas daugiausia apima šilumos išsklaidymą geležinės šerdies alyvos kanale ir šilumos išsklaidymą geležinės šerdies kvėpavimo takuose.

Didelės talpos alyvos transformatoriuose tarp geležies šerdies laminatų dažnai įrengiami alyvos grioveliai, siekiant pagerinti šilumos išsklaidymo efektą. Alyvos grioveliai skirstomi į du tipus: vieni yra lygiagretūs silicio plieno lakštui, o kiti – vertikalūs plieno lakštui, kaip parodyta 4 paveiksle. Pastarasis išdėstymas pasižymi geresniu šilumos išsklaidymo efektu, tačiau struktūra yra sudėtingesnė.

Sausojo transformatoriaus geležinė šerdis yra aušinama oru. Siekiant užtikrinti, kad geležinės šerdies temperatūra neviršytų leistinos vertės, oro kanalas dažnai įrengiamas geležinės šerdies kolonoje ir geležinėje jungtyje.

04 Geležies šerdies triukšmas

Transformatoriai veikimo metu skleidžia triukšmą. Transformatoriaus triukšmo šaltinis yra geležies šerdies silicio plieno lakšto magnetostrikcija, kitaip tariant, transformatoriaus šerdies triukšmą iš esmės sukelia magnetostrikcija. Magnetostrikcija – tai silicio plieno lakšto dydžio padidėjimas išilgai magnetinės indukcijos linijos, kai geležies šerdis sužadinama. Silicio plieno lakšto dydis mažėja statmena magnetinės indukcijos linijai kryptimi, ir tai vadinama magnetostrikcija. Be to, geležies šerdies struktūra ir geometrinis dydis, taip pat geležies šerdies apdorojimo ir gamybos technologija turės tam tikrą įtaką triukšmo lygiui.

Geležies šerdies keliamą triukšmo lygį galima sumažinti šiomis techninėmis priemonėmis:

(1) Naudokite aukštos kokybės silicio plieno lakštus su maža magnetostrikcine ε verte.

(2) Sumažinkite šerdies magnetinio srauto tankį.

(3) Pagerinti geležies šerdies struktūrą.

(4) Pasirinkite tinkamą šerdies dydį.

(5) Priimti pažangias apdorojimo technologijas.

05 Geležies šerdies įžeminimas

Įprastai veikiant transformatoriui, tarp elektrifikuotų apvijų ir laidų bei alyvos bako susidarantis elektrinis laukas yra netolygus elektrinis laukas, kuriame yra geležinė šerdis ir jos metalinės dalys. Dėl elektrostatinės indukcijos potencialas nėra vienodas, todėl geležinės šerdies ir jos metalinių komponentų pakabos potencialas nėra vienodas, todėl, esant potencialų skirtumui tarp dviejų taškų, gali būti pažeista izoliacija tarp jų, susidarys kibirkštinis išlydis. Šis išlydis gali pažeisti transformatoriaus alyvą ir kietąją izoliaciją. Siekiant to išvengti, tiek šerdis, tiek jos metalinės dalys turi būti patikimai įžemintos.

Šerdis turi būti įžeminta viename taške. Kai geležinė šerdis ar kiti metaliniai komponentai turi du ar daugiau įžeminimo taškų, įžeminimo taškas sudarys uždarą kilpą, susidarys cirkuliacija, kurios srovė kartais gali siekti dešimtis joninių, sukels vietinį perkaitimą, alyvos skilimą, taip pat gali sukelti įžeminimo elemento išsilydymą ir geležinės šerdies perdegimą. Tai neleidžiama. Todėl šerdis turi būti įžeminta ir šiek tiek įžeminta.

II. Transformatoriaus apvijų konstrukcija

01 apvijos funkcija

Apvija yra pati pagrindinė transformatoriaus dalis, skirta sukurti magnetinį lauką ir perduoti elektros energiją grandinės daliai, paprastai apvyniotai izoliacine popierine varine arba aliuminio viela ir įstatytai į transformatoriaus šerdį. Transformatoriaus šerdis turi būti pakankamai stipri izoliacijai, mechaniniam stiprumui ir karščiui atspari.

Apvijos tipas

Transformatoriaus apvijų struktūrą paprastai galima suskirstyti į dvi kategorijas: sluoksniuotą struktūrą ir torto struktūrą. Sluoksninė struktūra reiškia, kad apvijos vijos išilgai savo ašies yra išdėstytos ištisai, paprastai naudojama S8 ir S9 serijos mažo nuostolio galios transformatoriuose; torto struktūra reiškia, kad apvijos vijos yra ištisai suvyniotos į tortą (segmentą) išilgai savo radialės krypties, o po to sudarytos iš daugelio tortų, išdėstytų išilgai ašies krypties. Ji paprastai naudojama dideliuose ir labai dideliuose transformatoriuose, kurių aukšta įtampa yra 110 kV ir didesnė.

Iš esmės Kinijoje gaminamų galios transformatorių apvijos yra koncentrinės struktūros. Koncentrinė apvija reiškia, kad apvijos yra apvyniotos už šerdies kolonos ta pačia cilindrine linija bet kuriame šerdies kolonos skerspjūvyje. Tarp aukštos ir žemos įtampos apvijų bei tarp žemos įtampos apvijų ir geležinės šerdies kolonos turi būti tam tikras izoliacijos tarpas ir šilumos išsklaidymo kanalas (alyvos kanalas), atskirtas izoliuotu kartoniniu vamzdžiu. Izoliacijos atstumas priklauso nuo apvijos įtampos lygio ir šilumos išsklaidymo kanalui reikalingo atstumo. Kai žemos įtampos apvija yra arti šerdies kolonos, reikalingas izoliacijos atstumas tarp jos ir šerdies kolonos yra santykinai mažas, todėl galima sumažinti apvijos dydį, o kartu ir bendrą transformatoriaus dydį.

Trijų apvijų transformatorius dažniausiai naudojamas elektros energijos sistemose. Trijų apvijų transformatoriaus naudojimas perdavimo sistemai sujungti su trimis skirtingomis įtampomis yra ekonomiškesnis, užima mažiau žemės ir yra patogesnis priežiūrai bei valdymui nei naudojant du įprastus transformatorius. Trifazis trijų apvijų transformatorius paprastai naudoja YY-△ jungtį, tai yra, pirminė ir antrinė apvijos yra sujungtos Y jungtimi, o trečioji apvija yra △, kaip parodyta XX paveiksle. Pats △ jungimas yra uždara kilpa, per kurią trečioji harmonika teka per tą pačią fazę, todėl Y jungtyje pirminė ir antrinė apvijos neatsiranda trečiosios harmonikos įtampos. Tokiu būdu tai suteikia neutralų tašką tiek pirminėms, tiek antrinėms pusėms. Tolimojo perdavimo sistemoje trečioji apvija taip pat gali būti sujungta sinchroniniu būdu, siekiant pagerinti linijos galios koeficientą.

III. Transformatoriaus išvado konstrukcija

01 Švino medžiaga ir klasifikacija

Transformatoriaus apvijos yra išoriškai prijungtos prie pagrindinio laido galo, vadinamo laidu, per laidą prie išorinio maitinimo šaltinio įėjimo transformatoriaus, bet taip pat per laidą elektros energija perduodama iš transformatoriaus į išorę.

Yra daugiausia šių tipų laidų:

(1) su apvijos laido galu ir korpusu sujungtas išvadinis laidas;

(2) jungiamieji laidai tarp apvijų galų;

(3) apvijos atjungimas yra sujungtas su atjungimo laidu, prijungtu prie jungiklio

Švino medžiaga paprastai yra:

(1) Plikas varinis strypas, taikoma: 10 kV klasės 6300 kVA ir žemesnės įtampos transformatoriams;

(2) Popieriumi apvyniotas apvalus varinis strypas, taikomas: 10–35 kV mažos talpos transformatorius;

(3) Plikas varinis strypas, taikoma: 10 kV ir žemesnės įtampos apvijų laidai;

(4) Vario viela, taikoma: visos įtampos, ypač 110 kV ir aukštesnės įtampos;

(5) Varinis vamzdis, taikymo sritis: 220 kV ir didesnės įtampos transformatoriaus laidas.

Siekiant užtikrinti pakankamą izoliacijos atstumą, laidai, einantys per laminuotos medienos ar kartono izoliaciją, turi atitikti elektrinių charakteristikų, mechaninio stiprumo ir temperatūros kilimo reikalavimus. Laidų pasirinkimas taip pat grindžiamas elektrinio lauko stiprumu ir mechaniniu stiprumu, taip pat trumpojo jungimo temperatūros kilimu ir ilgalaikės apkrovos temperatūros kilimu.

02 Laido prijungimas

Transformatoriaus laidų jungimo būdai yra šie: litavimas, dujinis suvirinimas, šaltojo slėgio suvirinimas ir varžtinė jungtis.

Litavimo elektrodas turi būti pagamintas iš fosforinio vario lydinio, skirto sujungti apvijos išleidimo angą su laidu ir laidus bei tarp laidų.

Dujinis suvirinimas naudojamas varinių strypų laidų ir kabelių pradurtų korpusų jungčių suvirinimui.

Šalto slėgio suvirinimas – tai dviejų gnybtų, sujungtų laidais, įdėjimas į metalinį vamzdelį, o tada metalinis vamzdis suspaudžiamas liejimo forma ir abu gnybtai suspaudžiami. Šalto slėgio suvirinimui nereikia kaitinimo, suvirinimas yra gana saugus, nėra klaidingo suvirinimo, laidų ir kitų izoliacijos dalių degimo, ekstruzijos kokybė ir geras tempiamasis stipris. Todėl šalto slėgio suvirinimas yra pagrindinis didelių transformatorių laidų sujungimo būdas.

Varžtinis sujungimas daugiausia naudojamas švino vielai sujungti su kreipiamojo strypo įvore. Švino viela gali būti išardoma ir kompensuoti švino ilgio nuokrypį. Paprastai išlenkta lanko formos švino konstrukcija gali laisvai išsiplėsti, dar vadinama minkšta jungtimi.

03 Pavado tvirtinimas

Siekiant užtikrinti laido izoliacijos atstumą ir atlaikyti elektros energijos vibraciją bei smūgius veikimo metu ir trumpąjį jungimą be poslinkio ir deformacijos, laidui priveržti reikia naudoti spaustukus.

Švino tvirtinimo detalės turi būti pakankamai mechaninio ir elektrinio stiprumo, todėl švino tvirtinimo detalės konstrukcija paprastai naudoja medinę atraminę konstrukciją, o tvirtinimo detalės ir transformatoriaus korpuso metalinės dalys yra pritvirtintos. Siekiant pagerinti mechaninį stiprumą, naudojami metaliniai varžtai, tačiau tvirtinimo detalės turi būti tvirtinamos epoksidiniais varžtais, o tarp jų turi būti laisvas įtaisas. Kad laidas būtų pritvirtintas, kaip papildoma izoliacija, kad laidas neužstrigtų, reikia pridėti izoliacinę plokštę.

FAQ

Privalumai