Конструкция на трансформаторите

Активна част на трансформатора

Състои се от магнитопровод и намотки – тоководещи и изолационни елементи

І. Магнитна система

• състои се от магнитопровод , крепежни елементи и заземители

1. Магнитопровод

а. определение – затворена магнитна верига, която концентрира в себе си магнитния поток.

б. материали – изработва се от листова студено валцувана електротехническа стомана с дебелина от 0,28 до 0,35 мм. / Електротехническата стомана съдържа силиций до 4,8 % с което се увеличава магнитната проводимост и намалят загубите от вихрови токове./ Магнитопровода се набира от отделни пластини-ламели, които са изолирани помежду си. Добре е, при изработване на ламелите и набиране на магнитопровода, посоката на валцуване на материала да съвпада с посоката на магнитния поток.

в. видове магнитопроводи • според конструкцията – ядрени и мантийни; • за трифазни трансформатори – според начина на разположение

на ядрата

• за трансформатори с малка мощност – според вида на

ламелите – П,Ш

• според начина на изработване - набрани и навити ( лентови).

набраните магнитопроводи се изработват от ламели които се подреждат по схема със срещане – коса снадка или преплетени. При преплетените се получава по-голяма въздушна междина между пластините и те се притягат с болтове. Използват се при трансформатори с малка мощност.

• сечението на ядрата може да бъде кръгло или правоъгълно.

Подобряване на охлаждането се постига чрез надлъжни и напречни маслени канали.

2. Крепежни елементи

3. Заземяване на магнитопровода

• Заземяват се магнитопровода, яремни греди и др. метални нетоководещи части, чрез което се избягват разряди във вътрешността на казана. Така магнитопровода необразува накъсо съединен контур.

ІІ. Електрическа система

• съвкупност от тоководещи конструкции, чрез които се създават електрически вериги, както и необходимите изолации.

Тоководещите конструкции обхващат намотките, изводите, отклоненията и отводите.

1. Намотки

• • • • •

а. Основни понятия

Навивка - един или няколко изолирани помежду си паралелни проводника, с които е направена една обиколка около ядрото.

Намотка – група навивки, свързани последователно по време на навиването им и обединени конструктивно и технологично в едно цяло.

Секции – група навивки обособени, като отделен елемент от намотката.

Слой – всички последователно свързани навивки от намотката, навити върху една основа.

Ред – всички паралелни проводници от слоя разположени върху една и съща повърхност.

б. материали – меден или изолиран проводник с кръгло или правоъгълно сечение. За мощни трансформатори – меден проводник, за трансформатори със средна и ниска мощност – алуминиев, за трансформатори с много малка мощност – меден.

в. означения –

за първична намотка

началата – A, B и C краищата – X, Y и Z

за вторична намотка

началата – а, в и с краищата – x, y и z

г. изисквания към намотките

• устойчивост на електродинамични сили; • електрическа якост; • добро охлаждане.

д. видове намотки –

— според резположението на ядрото – концентрични и редуващи се; — според посоката на навиване – леви и десни; — според конструкцията на намотката – цилиндрични дискови винтови

2. Изводи, отклонения, отводи.

а. изводи – изолирани тоководещи части, които свързват намотките с електрическата мрежа. За силов трансформатор – представляват тоководещи шпилки от мед, алуминий или стомана, преминаващи през проходни изолатори и монтирани на капака.

б. отклонения – изолирани тоководещи части, служат за връзка между определена навивка от намотката и регулатора за напрежение.

в. отводи – служат за връзка между намотките или отклоненията и изводите.

3. Изолационни конструкции.

• Служат за изолация на тоководещите части помежду им и спрямо заземените части.

ІІІ. Механична система и конструктивни елементи

1. Казан

•

а. Предназначение –

Този елемент е характерен за силови трансформатори с маслено охлаждане В него се поставя активната част на трансформатора. Той е предназначен да я предпазва от механични удари и влага и да предпазва обслужващия персонал от допир до тоководещи части. Казанът трябва да притедава добра механическа якост за да издържа на динамичните сили при к.с. и на механични натоварвания.

Изработва се от студено валцована стомана и от вътре е екраниран с ивици алуминий или друг немагнитен материал, с цел намаляне на загубите от вихрови токове в него.

•

б. видове казани според формата

- с овална с правоъгълна

- камбанен тип

•

според вида на охлаждащите елементи

- без охлаждащи елементи, с гладки стени – използват се при СТ с Р до 50 kVA и измервателни трансформатори

- ребристи – заварени към стените ребра

- вълнисти – за СТ с Р до 1600 kVA

- с тръби

• - с присъединени охладители

2. Разширител

а. предназначение – да поема разширяването и свиването на маслото при температурни колебания и за предпазване на маслото от допир с външния въздух. Използва се при СТ с Р над 75kVA. б. устройство – представлява цилиндрично тяло, монтирано леко под наклон към капака на казана. Запълнен е до половина с масло и е свързан с казана чрез тръба.

Монтира се от страната на изводите н.н. за СТ с Р до 250kVA и паралелно на тясната страна за по-големи. в. изисквания – - да има обем около 9% от цялото масло в тр.; - да е здрав; - да има маслоуказател с отбелязано нормално ниво на маслото;

3. Въздухоизсушител

Въздухоизсушител за СТр с мощност над 400 kVA. Той е вграден в разширителя и очиства въздуха от влага и механични частици.

4. Превключвател за регулиране на напрежението

Изменя броя на навивките на намотката за в.н.

ІІІ. Охладителна система

• • Трансформаторите могат да се охлаждат въздушно и маслено. Охлаждането с масло се използва при силови трансформатори . То служи за електроизолация и за охлаждане.

На базата на вида на масленото охлаждане казаните се разделят на : - казани за трансформатори с естествено охлаждане ; - казани с обдухване; - казани с принудителна циркулация на маслото.

1.

2.

3.

Колесник Казан Ядро на магнитопровода Намотка в.н.

4.

5.

6.

7.

8.

Намотка н.н.

Ярем на магнитопровод Капак Неутрала на изводите за н.н.

9.

Изводи за н.н.

10. Изводи за в.н.

11. Разширител 12. маслоуказател 13. Ребра към казана за охлаждане