Про Canwin Ви хочете знати, як поєднуються конструкції трансформаторів? Інструкція користувача | Canwin

02 Форма залізного ядра

Залізний сердечник складається з колони із залізним сердечником та залізного ярма. Колона із залізним сердечником покрита обмотками, а залізне ярмо з'єднує колону із залізним сердечником, утворюючи замкнутий магнітний контур.

ФІГ. 1A – однофазний трансформатор, ФІГ. 1B – трифазний трансформатор. Структуру із залізним осердям можна розділити на дві частини: C – це частина котушки, відома як опорна колона. Y – це частина, що використовується для замикання магнітного кола, яка називається залізним ярмом. Однофазний трансформатор має два опорні стовпи, трифазний трансформатор – три опорні стовпи.

Оскільки магнітний потік у залізному осерді трансформатора є змінним, для зменшення втрат на вихрові струми, осердя трансформатора зазвичай виготовляється з певного розміру залізної стружки з кремнієвого сталевого листа з високим опором. Кремнієвий сталевий лист, що складається із залізного осердя, спочатку нарізається на потрібну форму та розмір, а саме у вигляді перфорованого листа, а потім поєднується з перфорованим листом з перекриттям. На рисунку 2A показано залізне осердя однофазного трансформатора. Кожен шар складається з 4 заглушок. На рисунку 2b показано залізне осердя трифазного трансформатора, кожен шар складається з 6 частин, і поєднання перфорованих частин кожного з двох шарів використовує різні методи розташування для розподілу з'єднання магнітного контуру кожного шару. Цей метод складання називається перекриттям, що дозволяє уникнути протікання вихрових струмів між сталевими листами. А оскільки шари переплетені та інкрустовані, можна використовувати менше кріплень, що спрощує конструкцію під час пресування осердя. Під час складання деталі пуансона спочатку перекриваються, утворюючи цілісний залізний сердечник, потім затискається нижнє ярмо, верхні деталі пуансона ярма витягуються, щоб оголити колону із залізним сердечником, попередньо виготовлені обмотки встановлюються на колону із залізним сердечником, і, нарешті, вставляються витягнуті верхні деталі пуансона ярма.

За розташуванням обмоток у осерді, трансформатори поділяються на осердні та оболонкові. Різниця полягає головним чином у розподілі магнітного кола: оболонка трансформатора оточує ярмо осердя, осердя трансформатора знаходиться в більшій частині котушки, і лише частина котушки знаходиться поза залізним ярмом, що використовується для формування магнітної петлі.

03 Тепловіддача залізного осердя

Під час нормальної роботи трансформатора залізний сердечник генерує тепло через втрати в залізі, і чим більша вага та об'єм залізного сердечника, тим більше тепла генерується. Температура трансформаторної оливи вище 95 градусів легко старіє, тому температуру поверхні сердечника слід контролювати нижче цієї температури, наскільки це можливо, що вимагає від структури тепловіддачі сердечника швидкого випромінювання тепла. Структура тепловіддачі призначена головним чином для збільшення поверхні тепловіддачі сердечника. Тепловіддача залізного сердечника включає тепловіддачу масляного каналу залізного сердечника та тепловіддачу повітроводів залізного сердечника.

У масляних трансформаторах великої потужності масляні канавки часто розміщуються між шарами залізного осердя для посилення ефекту розсіювання тепла. Масляні канавки поділяються на два типи: один паралельний до кремнієвого сталевого листа, а інший вертикальний до сталевого листа, як показано на рис. 4. Останній варіант має кращий ефект розсіювання тепла, але структура складніша.

Залізний сердечник сухого трансформатора охолоджується повітрям. Щоб температура залізного сердечника не перевищувала допустимого значення, повітропровід часто встановлюють у колоні залізного сердечника та залізному ярмі.

04 Шум залізного осердя

Трансформатори створюють шум під час роботи. Джерелом шуму трансформатора є магнітострикція кремнієвого сталевого листа із залізним осердям, або шум осердя трансформатора в основному спричинений магнітострикцією. Магнітострикція стосується збільшення розміру кремнієвого сталевого листа вздовж лінії магнітної індукції, коли залізне осердя збуджується. Розмір кремнієвого сталевого листа зменшується в напрямку, перпендикулярному до лінії магнітної індукції, що називається магнітострикцією. Крім того, структура та геометричні розміри залізного осердя, а також технологія обробки та виготовлення залізного осердя матимуть певний вплив на рівень шуму.

Рівень шуму чавунного осердя можна зменшити за допомогою таких технічних заходів:

(1) Використовуйте високоякісний кремнієвий сталевий лист з малим магнітострикційним значенням ε.

(2) Зменшити щільність магнітного потоку осердя.

(3) Покращити структуру залізного осердя.

(4) Виберіть осердя відповідного розміру.

(5) Впровадити передові технології обробки.

05 Заземлення залізного осердя

Під час нормальної роботи трансформатора електричне поле, що утворюється між електрифікованими обмотками та проводами і масляним баком, є нерівномірним, і залізний сердечник та його металеві частини знаходяться в цьому електричному полі. Через різницю потенціалів електростатичної індукції, а отже, і потенціал підвісу залізного сердечника та його металевих компонентів не однаковий, коли різниця потенціалів між двома точками може прорвати ізоляцію між ними, виникає іскровий розряд. Цей розряд може прорвати масло трансформатора та пошкодити тверду ізоляцію. Щоб уникнути цього, як сердечник, так і його металеві компоненти повинні бути надійно заземлені.

Сердечник має бути заземлений в одній точці. Коли залізний сердечник або інші металеві компоненти мають дві або більше точок заземлення, точка заземлення утворює замкнуте коло, утворюючи циркуляцію, струм іноді може досягати десятків ан, що може призвести до місцевого перегріву, розкладання оливи, а також може призвести до запобіжника заземлювального елемента та перегорання залізного сердечника, що неприпустимо. Тому сердечник має бути заземлений, і навіть трохи заземлений.

II. Структура обмотки трансформатора

Функція обмотки 01

Обмотка є найважливішою частиною трансформатора, це частина кола, що створює магнітне поле та передає електричну силу. Зазвичай вона обмотана ізоляційним папером, намотана мідним дротом або алюмінієвим дротом та встановлена ​​в колоні осердя трансформатора. Осердя трансформатора повинно мати достатню міцність ізоляції, механічну міцність та термостійкість.

Тип обмотки

Структуру обмотки трансформатора можна загалом розділити на дві категорії: шарувату структуру та тортову структуру. Шарувата структура означає, що витки обмотки розташовані безперервно вздовж її осі, що зазвичай використовується в силових трансформаторах з низькими втратами серій S8 та S9; тортова структура означає, що витки обмотки безперервно намотуються в торт (сегмент) вздовж її радіального напрямку, а потім складаються з багатьох тортів, розташованих вздовж осьового напрямку. Вона зазвичай використовується у великих та надвеликих трансформаторах з високою напругою 110 кВ і вище.

По суті, обмотки силових трансформаторів, вироблених у Китаї, мають концентричну структуру. Концентрична обмотка означає, що обмотки намотуються зовні колони сердечника однаковою циліндричною лінією в будь-якому поперечному перерізі колони сердечника. Між високовольтною та низьковольтною обмотками, а також між низьковольтними обмотками та колоною із залізним сердечником, має бути певний ізоляційний зазор та канал для розсіювання тепла (масляний канал), розділені ізольованою картонною трубкою. Ізоляційна відстань залежить від рівня напруги обмотки та зазору, необхідного для каналу для розсіювання тепла. Коли низьковольтна обмотка розміщена всередині близько до колони сердечника, необхідна ізоляційна відстань між нею та колоною сердечника є відносно невеликою, тому розмір обмотки може бути зменшений, а також загальний розмір трансформатора.

Триобмотковий трансформатор найчастіше використовується в енергосистемі. Використання триобмоткового трансформатора для підключення системи передачі з трьома різними напругами є більш економічним, займає менше місця та має більш зручне обслуговування та керування, ніж використання двох звичайних трансформаторів. Трифазний триобмотковий трансформатор зазвичай використовує з'єднання YY-△, тобто первинна та вторинна обмотки мають з'єднання Y, а третя обмотка - △, як показано на рисунку XX. △ з'єднання саме по собі є замкнутим контуром, через одну фазу струму третьої гармоніки, так що з'єднання Y первинної та вторинної обмоток не потрапляє в напругу третьої гармоніки. Таким чином, він забезпечує нейтральну точку як для первинної, так і для вторинної сторін. У системі передачі на великі відстані третю обмотку також можна підключити до синхронної камери для покращення коефіцієнта потужності лінії.

III. Структура виводів трансформатора

01 Свинцевий матеріал та класифікація

Обмотки трансформатора з'єднані зовні з переднім кінцем дроту, який називається виводом, через вивод до зовнішнього джерела живлення вхідного трансформатора, а також через вивод передається електрична потужність від трансформатора назовні.

В основному існують такі типи лідів:

(1) підвідний дріт, з'єднаний з кінцем обмотувального дроту та корпусом;

(2) з'єднувальні дроти між кінцями обмотки;

(3) відведення обмотки з'єднане з відвідним виводом, підключеним до вимикача

Свинцевий матеріал зазвичай являє собою:

(1) Мідна шина без покриття, сфера застосування: трансформатор класу 10 кВ, класу 6300 кВА та нижче;

(2) Круглий мідний стрижень, обгорнутий папером, область застосування: трансформатор малої потужності 10 ~ 35 кВ;

(3) Мідна шина без покриття, область застосування: обмотки низької напруги 10 кВ і нижче;

(4) Мідний багатожильний дріт, сфера застосування: усі рівні напруги, особливо 110 кВ і вище для виводу;

(5) Мідна труба, сфера застосування: трансформаторний вивід 220 кВ і вище.

Щоб забезпечити достатню ізоляційну відстань, провід, що проходить через ламінат, дерев'яну або картонну ізоляцію, повинен відповідати вимогам щодо електричних характеристик, механічної міцності, підвищення температури. Вибір провідників також базується на напруженості електричного поля та механічній міцності, а також на підвищенні температури короткого замикання та підвищенні температури тривалого навантаження.

02 Підключення проводу

Способи з'єднання виводів трансформатора: пайка, газове зварювання, холодне зварювання тиском та болтове з'єднання.

Електрод для паяння повинен бути виготовлений з фосфористого мідного сплаву для з'єднання між виходом обмотки та виводом, а також між виводами.

Газове зварювання використовується для зварювання мідного дроту та з'єднань проколювання обсадних труб кабелів.

Холодне зварювання тиском полягає у вставленні двох виводів, з'єднаних проводом, у металеву трубку, а потім за допомогою форми стиснення металевої трубки, два виводи стиснуті разом. Холодне зварювання тиском не потребує нагрівання, зварювання є відносно безпечним, немає помилкового зварювання та обгорання виводів та інших частин ізоляції, якість екструзії та хороша міцність на розтяг. Тому холодне зварювання тиском є ​​основним способом з'єднання виводів для великих трансформаторів.

Болтове з'єднання в основному використовується для підвідного дроту, з'єднаного з втулкою напрямного стрижня. Підвідний дріт можна розібрати, що компенсує відхилення довжини виводу. Зазвичай вигнута дугоподібна конструкція виводу може вільно розширюватися, також відома як м'яке з'єднання.

03 Кріплення повідця

Щоб забезпечити ізоляційну відстань виводу та витримувати вібрацію та удари електричної енергії під час роботи та короткого замикання без зміщення та деформації, для затягування виводу необхідно використовувати затискні деталі.

Затискні частини виводу повинні мати достатню механічну та електричну міцність, тому конструкція затискних частин виводу зазвичай використовує дерев'яну опорну конструкцію, затискні частини та металеві частини корпусу трансформатора закріплюються за допомогою наявних металевих болтів для покращення механічної міцності, але між затискними частинами необхідно закріпити епоксидними болтами, щоб був вільний пристрій. Для додаткової ізоляції слід додати ізоляційну плиту для затискання виводу, щоб запобігти його заклинюванню.

FAQ

Переваги