Despre Canwin Vrei să știi cum sunt combinate structurile transformatoarelor? manual de utilizare | Canwin

02 Formă de miez de fier

Miezul de fier este alcătuit dintr-o coloană cu miez de fier și un jug de fier. Coloana cu miez de fier este acoperită cu înfășurări, iar jugul de fier conectează coloana cu miez de fier pentru a forma un circuit magnetic închis.

FIG. 1A este un transformator monofazat, FIG. 1B este un transformator trifazat. Structura miezului de fier poate fi împărțită în două părți, C este partea bobinei, cunoscută sub numele de coloana miezului. Y este partea utilizată pentru închiderea circuitului magnetic, numită jugul de fier. Transformatorul monofazat are doi piloni de miez, transformatorul trifazat are trei piloni de miez.

Deoarece fluxul magnetic din miezul de fier al transformatorului este un flux alternativ, pentru a reduce pierderile prin curenți turbionari, miezul de fier al transformatorului este în general realizat dintr-o anumită dimensiune de așchii de fier realizate din tablă de oțel siliconic cu rezistivitate ridicată. Tabla de oțel siliconic compusă din miezul de fier este mai întâi tăiată în forma și dimensiunea necesare, și anume tabla perforată, și apoi combinată cu tabla perforată într-un mod suprapus. Figura 2A prezintă miezul de fier al unui transformator monofazat. Fiecare strat este format din 4 foi de etanșare. FIG. 2b prezintă miezul de fier al transformatorului trifazat, fiecare strat fiind compus din 6 bucăți, iar combinarea pieselor perforate din fiecare două straturi aplică diferite metode de aranjare pentru a decala îmbinarea circuitului magnetic al fiecărui strat. Această metodă de asamblare se numește asamblare prin suprapunere, care poate evita curgerea curenților turbionari între tablele de oțel. Și deoarece straturile sunt intercalate și încrustate, se pot utiliza mai puține elemente de fixare pentru a simplifica structura atunci când miezul este presat. La asamblare, piesele perforatoare sunt mai întâi suprapuse pentru a forma un miez de fier întreg, apoi jugul inferior este fixat, piesele perforatoare ale jugului superior sunt scoase pentru a expune coloana miezului de fier, înfășurările prefabricate sunt fixate pe coloana miezului de fier și, în final, se introduc piesele perforatoare trase ale jugului superior.

Conform dispunerii înfășurărilor din miez, transformatorul este împărțit în două tipuri: miez și înveliș. Diferența constă în principal în distribuția circuitului magnetic: miezul transformatorului învelește bobina, miezul transformatorului este în cea mai mare parte a bobinei, doar o parte a bobinei este în afara jugului de fier, fiind folosită pentru a forma o buclă magnetică.

03 Disiparea căldurii miezului de fier

Când transformatorul funcționează normal, miezul de fier va genera căldură din cauza pierderilor de fier, iar cu cât greutatea și volumul miezului de fier sunt mai mari, cu atât se va genera mai multă căldură. Temperatura uleiului transformatorului peste 95 de grade se îmbătrânește ușor, așa că temperatura suprafeței miezului trebuie controlată sub această temperatură cât mai mult posibil, ceea ce necesită ca structura de disipare a căldurii a miezului să emită rapid căldura. Structura de disipare a căldurii are ca scop principal creșterea suprafeței de disipare a căldurii a miezului. Disiparea căldurii de către miezul de fier include în principal disiparea căldurii prin canalul de ulei al miezului de fier și disiparea căldurii prin căile respiratorii ale miezului de fier.

În transformatoarele imersate în ulei de mare capacitate, canelurile de ulei sunt adesea amplasate între laminatele miezului de fier pentru a spori efectul de disipare a căldurii. Canalul de ulei este împărțit în două tipuri, unul este paralel cu tabla de oțel siliconic, iar celălalt este vertical față de tabla de oțel, așa cum se arată în FIG. 4. Ultima configurație are un efect de disipare a căldurii mai bun, dar structura este mai complexă.

Miezul de fier al transformatorului uscat este răcit cu aer. Pentru a se asigura că temperatura miezului de fier nu depășește valoarea admisă, conducta de aer este adesea instalată în coloana miezului de fier și în jugul de fier.

04 Zgomotul miezului de fier

Transformatoarele produc zgomot în timpul funcționării. Sursa zgomotului transformatorului este magnetostricția tablei de oțel siliconic cu miez de fier, sau zgomotul miezului transformatorului este cauzat în principal de magnetostricție. Magnetostricția se referă la creșterea dimensiunii tablei de oțel siliconic de-a lungul liniei de inducție magnetică atunci când miezul de fier este excitat. Dimensiunea tablei de oțel siliconic scade în direcția perpendiculară pe linia de inducție magnetică, fenomen numit magnetostricție. În plus, structura și dimensiunea geometrică a miezului de fier, precum și tehnologia de prelucrare și fabricare a miezului de fier vor avea un anumit grad de influență asupra nivelului de zgomot.

Nivelul de zgomot al miezului de fier poate fi redus prin următoarele măsuri tehnice:

(1) Se utilizează tablă de oțel siliconic de înaltă calitate cu o valoare magnetostrictivă ε mică.

(2) Reduceți densitatea fluxului magnetic al miezului.

(3) Îmbunătățirea structurii miezului de fier.

(4) Alegeți o dimensiune rezonabilă a miezului.

(5) Adoptarea unei tehnologii avansate de procesare.

05 Împământarea miezului de fier

În funcționarea normală a transformatorului, câmpul electric format între înfășurările și cablurile electrizate și rezervorul de ulei este un câmp electric neuniform, iar miezul de fier și părțile sale metalice se află în acest câmp electric. Deoarece potențialul de inducție electrostatică nu este același, potențialul de suspensie al miezului de fier și al componentelor sale metalice nu este același. Atunci când diferența de potențial dintre două puncte poate rupe izolația dintre ele, se va genera o descărcare prin scânteie. Această descărcare poate descompune uleiul transformatorului și poate deteriora izolația solidă. Pentru a evita acest lucru, atât miezul, cât și componentele sale metalice trebuie să fie împământate în mod fiabil.

Miezul trebuie să fie legat la pământ într-un singur punct. Când miezul de fier sau alte componente metalice au două sau mai multe puncte de împământare, punctul de împământare va forma o buclă închisă, formând o circulație, curentul putând fi uneori de până la zeci de unități, provocând supraîncălzire locală, descompunerea uleiului, poate face ca elementul de împământare să se topească, arderea miezului de fier, acestea nefiind permise. Prin urmare, miezul trebuie să fie legat la pământ și puțin la pământ.

II. Structura înfășurării transformatorului

Funcția înfășurării 01

Înfășurarea este partea cea mai fundamentală a transformatorului, fiind componenta circuitului de stabilire a câmpului magnetic și de transmitere a energiei electrice. În general, este înfășurată într-un fir izolator de cupru sau aluminiu și fixată în coloana miezului transformatorului. Miezul transformatorului trebuie să aibă o rezistență de izolație, o rezistență mecanică și o rezistență termică suficiente.

Tipul de înfășurare

Structura înfășurării transformatoarelor poate fi, în general, împărțită în două categorii: structură în straturi și structură în tort. Structura în straturi se referă la faptul că spirele înfășurării sunt aranjate continuu de-a lungul axei sale, fiind utilizată în general în seria S8 și S9 de transformatoare de putere cu pierderi reduse; structura în tort se referă la faptul că spirele înfășurării sunt înfășurate continuu într-un tort (segment) de-a lungul direcției sale radiale și apoi compuse din mai multe torturi aranjate de-a lungul direcției axiale. Este utilizată în general în transformatoare mari și foarte mari cu tensiune înaltă de 110 kV și peste.

Practic, înfășurările transformatoarelor de putere produse în China adoptă o structură concentrică. Înfășurarea concentrică înseamnă că înfășurările sunt înfășurate în afara coloanei miezului cu aceeași linie cilindrică la orice secțiune transversală a coloanei miezului. Trebuie să existe un anumit spațiu de izolație și un canal de disipare a căldurii (canal de ulei) între înfășurările de înaltă și joasă tensiune și între înfășurările de joasă tensiune și coloana miezului de fier, separate printr-un tub de carton izolat. Distanța de izolație depinde de nivelul de tensiune al înfășurării și de spațiul necesar pentru canalul de disipare a căldurii. Atunci când înfășurarea de joasă tensiune este plasată în interiorul, aproape de coloana miezului, distanța de izolație necesară dintre aceasta și coloana miezului este relativ mică, astfel încât dimensiunea înfășurării poate fi redusă, iar dimensiunea totală a transformatorului este, de asemenea, redusă.

Transformatorul cu trei înfășurări este cel mai frecvent utilizat în sistemul energetic. Utilizarea unui transformator cu trei înfășurări pentru a conecta sistemul de transmisie la trei tensiuni diferite este mai economică, ocupă mai puțin teren și are o întreținere și o gestionare mai convenabile decât utilizarea a două transformatoare comune. Transformatorul trifazat cu trei înfășurări adoptă de obicei conexiunea YY-△, adică înfășurările primare și secundare sunt conectate în Y, iar a treia înfășurare este în △, așa cum se arată în Figura XX. Conexiunea △ în sine este o buclă închisă, prin aceeași fază a curentului armonic al treilea, astfel încât conexiunea Y a înfășurărilor primare și secundare nu apare la tensiunea armonică a treia. În acest fel, se asigură un punct neutru atât pentru partea primară, cât și pentru cea secundară. În sistemul de transmisie pe distanțe lungi, a treia înfășurare poate fi, de asemenea, conectată cu o cameră sincronă pentru a îmbunătăți factorul de putere al liniei.

III. Structura cablurilor transformatorului

01 Materialul plumbului și clasificarea acestuia

Înfășurările transformatorului sunt conectate extern la capătul conducător al unui fir numit conductor, prin intermediul conductorului la sursa de alimentare externă de intrare a transformatorului, dar și prin intermediul conductorului, puterea electrică de ieșire de la transformator la exterior este transmisă.

Există în principal următoarele tipuri de lead-uri:

(1) firul de conectare conectat la capătul firului de înfășurare și la carcasă;

(2) cabluri de conectare între capetele înfășurărilor;

(3) priza înfășurării este conectată cu firul de priză conectat la comutator

Materialul principal este, în general:

(1) Bară de cupru neizolată, domeniu de aplicare: transformator de 10 kV, clasa 6300 kVA și mai mic;

(2) Bară de cupru rotundă învelită în hârtie, domeniu de aplicare: transformator de mică capacitate de 10 ~ 35kV;

(3) Bară de cupru neizolată, domeniu de aplicare: cabluri de înfășurare de joasă tensiune de 10 kV și mai mici;

(4) Sârmă de cupru torsadă, domeniul de aplicare: toate nivelurile de tensiune, în special 110 kV și peste firul de plumb;

(5) Țeavă de cupru, domeniu de aplicare: cablu de transformator de 220 kV și peste.

Pentru a asigura o distanță suficientă de izolație, cablurile care trec prin izolația din lemn laminat și carton trebuie să îndeplinească cerințele de performanță electrică, rezistență mecanică și creștere a temperaturii. Selecția cablurilor se bazează, de asemenea, pe rezistența câmpului electric și rezistența mecanică, precum și pe creșterea temperaturii la scurtcircuit și creșterea temperaturii la sarcină pe termen lung.

02 Conectarea cablului

Formele de conectare a cablurilor transformatoarelor sunt: ​​lipire, sudare cu gaz, sudare cu presiune la rece și conectare cu șuruburi.

Electrodul de lipire va fi fabricat din aliaj de cupru fosforos pentru conexiunea dintre ieșirea înfășurării și conductor și dintre conductori.

Sudarea cu gaz este utilizată pentru sudarea sârmei cu plumb din bare de cupru și a îmbinărilor carcasei de perforare a cablurilor.

Sudarea la rece constă în introducerea celor două terminale conectate prin cablu într-un tub metalic, apoi prin presarea tubului metalic cu o matriță, cele două terminale fiind presate împreună. Sudarea la rece nu necesită încălzire, este relativ sigură, nu există suduri false și nu provoacă arsuri ale cablurilor și altor părți ale izolației, având o calitate bună a extrudării și o rezistență bună la tracțiune. Prin urmare, sudarea la rece este principala metodă de conectare a cablurilor pentru transformatoarele mari.

Conexiunea cu șurub este utilizată în principal pentru firul de conectare cu manșonul tijei de ghidare. Firul de conectare poate fi demontat și poate compensa abaterea lungimii cablului. De obicei, structura cablului în arc curbat se poate extinde liber, fiind cunoscută și sub denumirea de conexiune moale.

03 Fixarea lesei

Pentru a asigura distanța de izolație a cablului și pentru a rezista la vibrații și impactul energiei electrice în timpul funcționării, precum și la scurtcircuit, fără deplasare și deformare, trebuie utilizate piese de prindere pentru a strânge cablul.

Piesele de prindere a cablurilor trebuie să aibă o rezistență mecanică și electrică suficientă, așadar structura pieselor de prindere a cablurilor adoptă, în general, o structură de susținere din lemn, piesele de prindere și piesele metalice ale corpului transformatorului fiind fixe, pentru a îmbunătăți rezistența mecanică a șuruburilor metalice existente, dar între piesele de prindere trebuie să fie fixate cu șuruburi epoxidice, existând un dispozitiv liber. Se recomandă adăugarea unei plăci izolatoare pentru a prinde cablurile ca izolație suplimentară, pentru a preveni blocarea acestora.

FAQ

Avantaje