Урок. «Основні вузли та деталі силових трансформаторів».

Про матеріал
Відповідає державному стандарту з професій: 7241 "Електромонтажник силових мереж та електроустаткування"; 7137 "Електромонтажник з освітлення та освітлювальних мереж". Назва модуля ЕМСМЕ-4-2.5 Професійні компетентності. Монтаж трансформаторних підстанцій. Тема уроку. «Основні вузли та деталі силових трансформаторів». В електротехніці і радіотехніці широке використання мають трансформатори, які служать для перетворення змінного струму однієї напруги в змінний струм другої напруги. Силові трансформатори використовують для живлення анодних кіл радіопристроїв, для трансформаторних підстанцій, блоків живлення, живлення транзисторних схем і т. д., а сигнальні трансформатори - в підсилювачах низької частоти. Потужний трансформатор високої напруги являє собою складний пристрій, який складається з великої кількості конструктивних елементів, основними з яких є: магнітна система (магнітопровод), обмотки ВН (високої напруги) і НН (низької напруги), ізоляція, виводи ВН і НН, бак з трансформаторним маслом, охолоджувальний пристрій, механізм регулювання напруги, захисні та вимірювальні пристрої, візок.
Перегляд файлу

Назва модуля ЕМСМЕ-4-2.5

Професійні компетентності. Монтаж трансформаторних підстанцій.

Тема уроку. «Основні вузли та деталі силових трансформаторів».

(Уроки № 65-66).

Мета:  

навчальна: вивчити основні вузли та деталі силових трансформаторів;

розвиваюча: розвивати знання з електричних пристроїв, логічне мислення;

виховна: виховання свідомого відношення до процесу навчання, любові до обраної професії.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Міжпредметні зв’язки: фізика «Магнітне поле», електротехніка «Будова, і принцип дії трансформаторів».

Наочність:  опорні конспекти,  тести для перевірки засвоєння знань.

Технічні засоби навчання: мультимедійна система, трансформатори різного призначення, модель трансформатора учбова.

Хід уроку

І. Організаційний момент

перевірка наявності учнів;

перевірка підготовленості учнів до занять.

  1.    Мотивація навчальної діяльності

Розповідаю учням, як важливо електромонтажникам знати будову, роботу і особливості  основних вузлів та деталей силових трансформаторів.

  1.   Актуалізація опорних знань

1. Охарактеризуйте роль трансформатора в енергетичній системі.

 2. Опишіть значення та будову основних елементів трансформатора.

3. Як пояснити постійність основного магнітного потоку при зміні

навантаження трансформатора?

4. Номінальна напруга вторинної обмотки 400 В. Втрати напруги в трансформаторі при навантаженні 20 В. Чому дорівнює напруга на вторинній обмотці навантаженого трансформатора?

5. Які неполадки можуть спричиняти зниження вторинної напруги

трансформатора?

6. Яке призначення масла в трансформаторі?

7. Що буде з трансформатором, якщо внаслідок пошкодження бака масло витекло з нього?

 

Основні вузли та деталі силових трансформаторів.

В електротехніці і радіотехніці широке використання мають трансформатори, які служать для перетворення змінного струму однієї напруги в змінний струм другої напруги.

Силові трансформатори використовують для живлення анодних кіл радіопристроїв, для трансформаторних підстанцій, блоків живлення, живлення транзисторних схем і т. д., а сигнальні трансформатори - в підсилювачах низької частоти.

Потужний трансформатор високої напруги являє собою складний пристрій, який складається з великої кількості конструктивних елементів, основними з яких є:

магнітна система (магнітопровод),

обмотки,

ізоляція,

виводи,

бак з трансформаторним маслом ,

охолоджувальний пристрій,

механізм регулювання напруги,

захисні та вимірювальні пристрої,

візок.

В трансформаторах невеликої потужності бак виконується з верхньою знімною кришкою: при ремонтах необхідно зняти кришку трансформатора, а потім підняти активну частину з бака.

Якщо маса активної частини більше 25т, вона встановлюється на донну частину бака, а потім накривається дзвоникоподібною верхньою частиною бака і заливається маслом. Такі трансформатори з нижнім рознімним дном не потребують важких вантажопідйомних пристроїв, щоб вийняти активну частину, тому що при ремонтах після зливу масла піднімається верхня частина бака, відкриваючи доступ до обмоток і магнітопровода. Для зменшення втрат від потоків розсіювання стальні баки екрануються з внутрішньої сторони пакетами з електротехнічної сталі або пластинами з немагнітних матеріалів (мідь, алюміній).

Магнітопровод є конструктивною і механічною основою трансформатора. В   магнітній   системі   проходить магнітний потік трансформатора (звідси назва «магнітопровод»). Якість електротехнічної сталі впливає на допустиму магнітну індукцію та втрати в магнітопроводі.

На протязі багатьох років застосовувалася гарячекатана сталь ЭЧ1, ЭЧ2 с товщиною листів 0,5 – 0,35 мм, яка допускає індукцію 1,4 – 1,45 Тл, з питомими втратами 2,5 – 3,5 Вт/кг. В наш час використовуються холоднокатана текстурована сталь марок 3405, 3406, тобто сталь з певною орієнтованістю зерен, яка припускає індукцію до 1,7 Тл, з питомими втратами 0,9 – 1,1 Вт/кг. Використання такої сталі дозволило значно зменшити переріз магнітопровода за рахунок великої припустимої магнітної індукції, зменшити діаметр витків обмотки, зменшити масу і габарити трансформаторів. Маса трансформаторів на одиницю потужності в 1930 р. досягала 3,33 т/(МВ∙А), а в теперішній час 0,74 т/(МВ∙А).

Зменшення питомих втрат в сталі, ретельна збірка магнітопровода, використання безшпилевих конструкцій, з’єднання стержнів з ярмом за допомогою косої шихтовки дозволяють зменшити втрати холостого ходу і струм намагнічування трансформатора. В сучасних потужних трансформаторах струм намагнічування складає 0,5 – 0,6 % Iном, в той час як в трансформаторі з гарячекатаною сталлю струм досягав 3%; втрати холостого ходу зменшилися вдвічі.

Листи трансформаторної сталі повинні бути ретельно ізольовані один від одного. Початково застосовувалася паперова ізоляція – листи склеювалися з одного боку тонким шаром спеціального паперу. Папір створює повну електричну ізоляцію між листами, але легко пошкоджується при складанні і збільшує розміри магнітопровода. Широко застосовується ізоляція листів лаком з товщиною шару 0,01 мм. Лакова плівка створює достатньо міцну ізоляцію між листами, забезпечує добре охолодження магнітопровода, володіє високою нагрівостійкістью і не пошкоджується при збиранні. Останнім часом все ширше застосовується двостороннє жаростійке покриття листів сталі, яке наноситься на металургійному заводі після прокату. Товщина покриття менше 0,01 мм, що забезпечує кращі властивості магнітної системи. Стяжка стержнів здійснюється склобандажами,  ярм – сталевими напівбандажами і бандажами.

Магнітопровод і його конструктивні деталі складають основу трансформатора. На основу встановлюють обмотки і кріплять провідники, які з’єднують обмотки з вводами, створюючи активну частину.

Магнітопровод з насадженими на його стержні обмотками складає активну частину трансформатора. Інші елементи трансформатора називаються неактивними (допоміжними) частинами. Розглянемо детальніше конструкцію основних частин трансформатора.

Магнітопровод. Магнітопровод в трансформаторі виконує дві функції: по-перше, він складає магнітне коло, по якому замикається основний магнітний потік трансформатора, а по-друге, він є основою для встановлення та кріплення обмоток, виводів, перемикачів. Магнітопровод має шихтовану конструкцію, тобто він виготовляється з тонких ( товщиною близько 0,5 мм) штампованих пластин з електротехнічної сталі або залізонікелевих сплавів, покритих ізолюючою плівкою (наприклад, лаком). Така конструкція магнітопроводу виконана з метою зменшити вихрові струми, які індукуються в ньому змінним магнітним потоком, і тим самим, зменшити величину втрат енергії в трансформаторі. Використовуються також феритові магнітопроводи (осердя) з двох одинакових половинок. Стержневі осердя використовуються в трансформаторах потужністю більше 1кВт.

За призначенням трансформатори поділяються на силові, регулювальні, спеціальні, сигнальні та інші.

Силові трансформатори в залежності від конструкції магнітопровода бувають трьох типів: стержневі, броньові, бронестержневі та тороїдальні.

В трансформаторах з тороїдальними магнітопроводами найбільш повно використовуються магнітні властивості матеріалу. Тороїдальні трансформатори мають малі потужності розсіювання і створюють слабі зовнішні магнітні поля

У тороїдальних трансформаторів магнітопровод має форму кільця, що виготовлене з сталевої стрічки. Ці трансформатори мають меншу масу, оскільки для них потрібно менше сталі і провода для обмоток. В  них також майже  відсутнє магнітне розсіювання. Індукція в тороїдальних осердях більша ніж у броньових або стержневих, тому можна зменшити розміри і вагу трансформаторів. В трансформаторах з тороїдальним осердям  кращі умови для охолодження обмоток, тому що витки розміщені по всьому тороїду. При цьому зменшується довжина витка, відповідно витрачається менше міді і підвищується і підвищується ккд трансформатора

В магнітопроводі стержневого типу (рис.1,а) вертикальні стержні 1, на яких розміщені обмотки 2, зверху і знизу замкнені ярмами 3. На кожному стержні розміщені обмотки відповідної фази і проходить магнітний потік цієї фази: в крайніх стержнях – потоки ФА і ФС, а в середньому стержні  -  потік ФВ. на рис. 1,б показано зовнішній вигляд магніторовода. При цьому стержні мають ступінчатий переріз, що вписується в круг діаметром d (рис.2).

1

Рис. 1. Магнітопровод трифазного трансформатора стержневого типу з обмотками.

 

1

Рис. 2. Форма перерізу стержнів:

а – трансформаторів малої і середньої потужності; б – трансформаторів великої потужності

 

Стержні трансформаторів великої потужності мають багато ступенів, що забезпечує краще використання площі круга всередині обмотки.. Для покращення тепловіддачі інколи між  окремими пакетами стержня залишають повітряні зазори 5- 6 мм, що служать вентиляційними каналами.

Магнітопровод броньового типу являє собою розгалужену конструкцію з стержнем та ярмами, які частково прикривають обмотки (бронюють). Магнітний потік в стержні магнітопровода броньового типу в два рази більший, ніж в ярмах, кожне з яких має переріз, у два рази менший від перерізу стержня. Із-за технологічних труднощів виготовлення магнітороводів броньового типу вони не одержали широкого використання, їх використовують лише в силових трансформаторах дуже малої потужності (радіотрансформатори).

В трансформаторах великої потужності використовують бронестержневу конструкцію магнітопроводу (рис.3), яка хоч і вимагає збільшені витрати електротехнічної сталі, але дозволяє зменшити висоту магнітопровода (НБСС), а отже, і висоту трансформатора.

1

Рис.3. Магнітопроводи бронестержневих трансформаторів:

а – однофазного; б - трифазного

Це має важливе значення при транспортуванні  трансформаторів по залізничному транспорту.

По способу спряження стержнів з ярмами розрізняють стикову і шихтовану конструкцію стержневого магнітопроводу (рис.4).

 

1

Рис. 4. Стикова (а) і шихтована (б) конструкції магнітопроводів

 

При стиковій конструкції (рис.4) стержні і ярма збирають окремо, накладають обмотки на стержні, а після цього прикладають верхнє і нижнє ярма, наперед підклавши ізолюючі прокладки між стикуючими елементами, для зменшення вихрових струмів, які виникають при взаємному перекритті листів стержнів і ярм. Після встановлення двох ярм всю конструкцію пресують і стягують вертикальним шпильками.  Стикова конструкція хоч і полегшує збирання магнітопровода, але не одержала великого розповсюдження із-за громіздких зтягувальних пристроїв і необхідності механічної обробки стикуючих поверхонь для зменшення магнітного опору в місцях стикування.

Шихтована конструкція  магнітопроводів силових трансформаторів показана на (рис. 4,б); при якій стержні і ярма збирають на перепліт. Зазвичай шар складається з 2-3 листів. В наш час магнітопроводи силових трансформаторів виготовляють з холоднокатаної електротехнічної сталі, у якої магнітні властивості вздовж напряму прокатки листів кращі ніж впоперек. Тому при шихтованій конструкції в місцях повороту листів на 900 появляються “зони не співпадання” напряму прокатки з напрямом магнітного потоку. На цих ділянках спостерігається збільшення магнітного опору і зростання магнітних втрат. З метою послаблення цього явища використовують для шихтовки пластини зі скошеними краями. В цьому випадку замість прямого стику (рис.5,а) одержимо косий стик (рис.5,б), у якого “зона неспівпадання” набагато менша.

1

Рис. 5. Зони не співпадання при прямому (а) і косому (б) стиках.

 

1

 Рис. 6. Опресування ярма.

Недоліком магнітопроводів шихтованої конструкції є деяка складність збирання, оскільки для насадження обмоток на стержні  потрібно розшихтовувати верхнє ярмо, а потім після насадження обмоток знов його зашихтовувати.

Стержні магнітопроводів для запобігання розхитування обпресовують (закріплюють), накладаючи на стержні бандаж із склострічки, або сталевого дроту. Сталевий бандаж виконують з ізолюючою пряжкою, що виключає створення замкнутих сталевих витків на стержнях. Бандаж накладають рівномірно, з певним натягом. Для обпресування ярм 3 та місць їх спряження з стержнями 1 використовують ярмові балки 2, які в місцях, що виходять за крайні стержні (рис. 6), стягують шпильками.

Для запобігання виникнення різниці потенціалів між металевими частинами під час роботи трансформатора, що може викликати пробій ізоляційних проміжків, які розділяють ці частини, магнітопровод і деталі його кріплення обов’язково заземлюють. Заземлення виконують мідними стрічками, що вставляються між сталевими пластинами магнітопровода одними кінцями і прикріпленням їх до ярмових балок другими кінцями.

Магнітопроводи трансформаторів малої потужності (потужністю не більше 1кВА) найчастіше виготовляють з вузької стрічки електротехнічної холоднокатаної сталі шляхом навивання. Такі магнітопроводи виготовляють розрізаними (рис.7), а після насадження обмоток їх стикують і стягують спеціальними хомутами.

 

1

Рис. 7. Стрічкові розрізні магнітопроводи

 

    Обмотки. В сучасних трансформаторах для обмотки використовується транспонований провід, в якому окремі провідники в паралельному пучку періодично змінюють своє положення. При цьому вирівнюється опір елементарних провідників, збільшується механічна міцність, зменшується товщина ізоляції і розміри магнітопровода.

Обмотки трансформаторів середньої і малої потужності  виконують з обмоточних проводів круглого або прямокутного перерізів, ізольованих бавовняною пряжею або кабельним папером. Основою обмотки в більшості випадків є паперово-бакелітовий циліндр, на якому закріплюються елементи (рейки, кутові шайби і т.д.), які забезпечують обмотці механічну та електричну міцність.

Обмотки трансформаторів  повинні мати достатню електричну та механічну міцністю. Ізоляція обмоток і відводів від неї повинна без пошкоджень витримувати комутаційні і атмосферні перенапруги. Обмотки повинні витримувати електродинамічні зусилля, які з’являються при протіканні струмів КЗ. Необхідно передбачити надійну систему охолодження обмоток, щоб не виникав недопустимий перегрів ізоляції.

 

О б м о т к и   т р а н с ф о р м а т о р і в   можуть бути концентричними та дисковими. У першому випадку обмотки НН (низької напруги) і ВН (високої напруги) виконуються у вигляді циліндрів і розташовуються на стержні концентрично одна відносно іншої (рис.8,а). Таке виконання прийняте в більшості силових трансформаторів. У другому випадку обмотки ВН и НН виконуються у вигляді невисоких циліндрів з однаковими діаметрами і розташовуються на стержні одна над другою (рис. 8,б).

Новый рисунок (2)
 

Рис. 8. Обмотки трансформатора: а – концентрична, б - дискова

 

  В такій обмотці значна кількість пайок, вона менш компактна і застосовується  для спеціальних трансформаторів або для сухих трансформаторів, тому що забезпечує краще охолодження обмоток.

Для провідників обмотки використовуються мідь і алюміній. Як відомо, мідь має  малий електричний опір, легко піддається пайці, механічно міцна, що і забезпечило широке застосування міді для обмоток трансформаторів. Алюміній дешевше, має меншу щільність, але більший питомий опір, потребує нової технології виконання обмоток. В наступний час трансформатори з алюмінієвою обмоткою виготовляються на потужність до 6300 кВ∙А.

По взаємному розміщенні на стержні обмотки поділяють на концентричні і дискові.

Концентричні обмотки виконують у вигляді циліндрів, розміщених на стержні концентрично: ближче до стержня розміщують обмотку НН (вона вимагає меншу ізоляцію від стержня), а ззовні – обмотку ВН (рис.9,а).

 

1

Рис.9. Концентрична (а) і дискова (б) обмотки трансформаторів

 

Дискові обмотки виконують у вигляді окремих секцій (дисків) НН і ВН та розміщують на стержні в послідовно – черговому порядку (рис. 8,б). дискові обмотки використовують дуже рідко, лише в деяких трансформаторах спеціального призначення.

Концентричні обмотки в конструктивному відношенні поділяються на декілька типів:

  1.     Циліндричні одношарові і двошарові обмотки із проводів прямокутного перерізу (рис.9,а) використовують головним чином в якості обмоток низької наруги НН на номінальний струм до 800А.
  2.     Гвинтові  одно- і багатоходові обмотки виконують із декількох проводів прямокутного перерізу. При цьому витки укладають по гвинтовій лінії, яка має один або декілька ходів.(рис.10,б). для того, щоб всі паралельні проводи мали однакове струмове навантаження, виконують транспозицію (перекладку) цих проводів. При транспозиції стараються, щоб в межах одного витка кожний провідник займав всі положення. Транспозиція може бути груповою (рис.11,а), коли паралельні проводи поділяються на дві групи і перестановка здійснюється групами, і загальною, коли змінюється взаємне розміщення всіх паралельних проводів (рис.11,б).

 

 

1

 

Рис. 10. Конструкція концентричних обмоток

 

1

Рис. 11. Транспозиція в гвинтових обмотках

 

  1.     Неперервні обмотки (рис.10,в) складаються з окремих дискових обмоток (секцій), намотаних по спіралі і з’єднаних між собою без паяння, тобто виконаних ”неперервно”. Якщо обмотка виконується декількома паралельними проводами, то в ній використовується транспозиція проводів. Неперервні обмотки, не дивлячись на складність їх виготовлення, мають широке використання у силових трансформаторах як в якості обмоток ВН, так і в якості обмоток НН. Це пояснюється їх великою механічною міцністю та надійністю.

В трансформаторах з масляним охолодженням магнітопровод з обмотками розміщують у бак з трансформаторним маслом (рис.12).

 

1

Рис. 12. Конструкція  трансформатора з масляним охолодженням

 

Трансформаторне масло відбирає тепло від обмоток та магнітопроводу, які нагрілись в результаті проходження струму по них. Трансформаторне масло, володіючи більш високою теплопровідністю ніж повітря, через стінки бака 4 і труби радіатора 5 віддає тепло в навколишнє середовище. Наявність трансформаторного масла забезпечує більш надійну роботу високовольтних трансформаторів, оскільки електрична міцність масла набагато більша від повітря. Масляне охолодження інтенсивніше від повітряного, тому габарити та вага масляних трансформаторів менша ніж у сухих трансформаторів такої  ж потужності.

В трансформаторах потужністю до 20 – 30 кВ·А використовують баки з гладкими  стінками. В більш потужних трансформаторів для збільшення поверхні, яка охолоджується, стінки бака виготовляють ребристими або використовують трубчаті баки. Масло нагрівається, піднімається догори, а охолоджуючись, опускається вниз. При цьому масло циркулює в трубах, що сприяє більш швидкому його охолодженню.

Для компенсації об’єму масла при зміні температури, а також для захисту масла від окислення і зволоження при контакті з повітрям в трансформаторах використовують розширювальний бачок 9, що являє собою циліндричну посудину, що розміщується над кришкою  бака і сполучається з ним трубами. Коливання рівня масла із зміною його температури відбувається не в баку, який завжди заповнений маслом, а в розширювальному бачку, який сполучений виводом з атмосферою.

Трансформатор має дві або три обмотки, що знаходяться на спільному магнітопроводі (осерді), що виготовлений з феромагнітного матеріалу (рис.13). Одна з обмоток – первинна W1 – приєднується до генератора змінного струму, який потрібно перетворити. Струм первинної обмотки створює в магнітопроводі змінний магнітний потік Ф.

Магнітопровод трансформатора виготовляють завжди замкнутим, щоб магнітний потік проходив по сердечнику і не розсіювався в повітрі. Змінний магнітний потік індукує у вторинній обмотці змінну ЕРС, яка залежить від числа витків цієї обмотки і швидкості зміни магнітного потоку згідно закону електромагнітної індукції.

Широке використання мають броньові трансформатори, що мають розгалужений магнітний потік (рис.13,б). У них магнітопровод з середнім більш широким стержнем і двома боковими стержнями меншої ширини нагадують букву Ш, що замикається додатковою пластинкою. Обмотки розміщуються на котушці, що натягується на середній стержень. Найчастіше використовується циліндричні обмотки. Для неї виготовляють каркас   з картону,  пресшпану, гетинаксу, текстоліту або іншого ізоляційного матеріалу і на нього намотують обмотки одна поверх одної. Інколи обмотки виготовляють з окремих котушок без каркасів і натягують безпосередньо на магнітопровод. Обмотки добре ізолюють одну від одної і від магнітопроводу. Первинну і вторинну обмотку  розміщують чим ближче одну біля одної, для того, щоб зменшити шкідливий вплив магнітного розсіювання. 

 

 

4

Рис. 13. Принцип роботи   трансформатора

 

При магнітному розсіюванні частина магнітного потоку, що створюється струмом первинної обмотки не перетинає витки вторинної обмотки, і таким чином, не бере участі в трансформації.

Обмотки трансформаторів виготовляють з мідного провода з емалевою, бавовняною або шовковою ізоляцією (обмотки високої напруги). Між шарами обмотки ставлять прокладки з тонкого паперу або лакотканини. Порядок розміщення обмоток на каркасі принципового значення немає. В більшості випадках, з метою зменшення матеріальних затрат обмотки з тонкого проводу розміщують ближче до осердя (тонкий провід дорожчий).

Виводи обмоток виготовляють з м’якого багатожильного проводу з доброю ізоляцією.

По місцю розміщення в схемі трансформатори низької частоти можна розділити на три групи: вхідні, міжкаскадні і вихідні.

Вхідні трансформатори використовують головним чином в підсилювачах для підсилення дуже малих напруг (підсилювачі для мікрофонів, магнітофонів для магнітної записі і т.д.)

Міжкаскадні трансформатори  використовуються для зв’язку каскадів підсилення, коли потрібно отримати досить велику напругу сигналу без викривлень

Вихідні трансформатори зв’язують колекторне коло транзистора підсилювача з навантаженням.

Для живлення радіоприймачів і підсилювачів від мережі змінного струму використовують силові трансформатори, що мають одну первинну і декілька вторинних обмоток на різні напруги (рис. 14). В колах струмів звукової частоти радіоприймачів і підсилювачів використовуються трансформатори низької частоти з замкнутим магнітопроводом.

4

Рис. 14. Зображення на схемах силового трансформатора з декількома вторинними обмотками.

4

Рис. 15. Трансформатори високої частоти і їх зображення на схемах

 

На практиці широко використовуються трансформатори високої частоти, що складаються з двох обмоток, розміщених рядом (рис.15). Їх сердечник виготовляють з магнітодіелектрика або фериту. Трансформатори високої частоти здійснюють індуктивний зв’язок двох кіл. Такий зв’язок часто виконують змінним.

Ізоляція  трансформатора є важливоюою частиною, бо надійність роботи трансформатора визначається надійністю його ізоляції. В масляних трансформаторах основною ізоляцією є масло в сполученні з твердими діелектриками: папером, електрокартоном, гетинаксом, деревом (маслобар’єрна ізоляція).

Значний ефект дає застосування ізоляції з спеціально обробленого паперу (стабілізованого), який менш гігроскопічний, має більш високу електричну міцність і допускає сильне нагрівання. В сухих трансформаторах широко застосовуються нові види ізолюючих матеріалів підвищеної нагрівостійкості на основі кремнійорганічних матеріалів.

Р о з ш и р ю в а ч  трансформатора являє собою циліндричну судину, з’єднану з баком трубопроводом, яка використовується для зменшення площини стикання масла з повітрям. Бак трансформатора повністю заливається маслом, зміна об’єму масла при нагріванні і охолодженні призводить до коливання рівня масла в розширювачі; при цьому повітря витісняється з розширювача або всмоктується в нього. Масло дуже гігроскопічне, і якщо розширювач безпосередньо зв’язаний з атмосферою, то вологість з повітря поступає в масло, різко знижуючи його ізоляційні властивості. Для попередження цього розширювач зв’язаний з навколишнім середовищем через силікагелевий підсушувач повітря. Силікагель поглинає вологу з повітря, що всмоктується. При різких коливаннях навантаження на силікагелевий фільтр зростає і він не осушує повітря повністю, тому поступово вологість повітря в розширювачі підвищується. Для попередження цього застосовуються герметичні баки з газовою подушкою, які містять інертний газ або вільний простір в розширювачі заповнюється інертним газом (азотом), який поступає із спеціальних еластичних ємностей. Можливе також застосування спеціальної плівки – мембрани на межі між маслом і повітрям. Осушування повітря в розширювачі здійснюють термовиморожувачами.

До бака трансформатора прикріплюється термосифонний  фільтр, заповнений силікагелем, або іншою речовиною, що поглинає продукти окислювання масла. При циркуляції масла через фільтр відбувається безперервна його регенерація.

Для контролю за роботою трансформатора використовуються контрольно-вимірювальні і захисні прилади. До контрольних пристроїв відносяться маслопокажчик і термометри. Маслопокажчик встановлюється на розширювачі, термометр – на кришці бака. До захисних пристроїв відносяться реле зниження рівня масла і газове реле.

 

Новый рисунок (3)

Рис. 16.

Трансформатор трифазний триобмотковий  ТДТН – 16000/110 – 80 У1: 1 – бак; 2 – шафа автоматичного керування видуванням; 3 – термосифонний фільтр;   4 – ввід ВН; 5 – ввід НН; 6 – ввід СН; 7 – установка трансформаторів струму 110 кВ; 8 – установка трансформаторів струму 35 кВ; 9 – ввід 0 ВН; 10 – ввід 0 СН; 11 – розширювач; 12 – масло покажчик стрілочний; 13 – клапан запобіжників; 14 – привод регулятора напруги; 15 – електродвигун системи охолодження; 16 – радіатор; 17 – каретка з катками.

На потужних трансформаторах 330 – 750 кВ додатково застосовуються пристрої для контролю ізоляції вводів (КІВ) і манометри, що контролюють тиск масла в герметичних вводах ВН.

Закріплення матеріалу

Тест завдання №43. Тема «Силові трансформатори».

(обрати правильну відповідь і продовжити речення)

Перед вмиканням трансформаторів перевіряють відповідність напру­ги його первинної обмотки -І-.

Трансформатори слід під'єднати до лінії живлення -ІІ-.

Якщо в схемі є пакетний вимикач, то його слід вми­кати -ІІІ-.

Вимикання проводять -IV-.

Переріз проводів, що приєднується до вторинної обмотки трансформатора, вибирають по -V-.

Не дозво­ляється використовувати в якості зворотного провода -VI-.

Розшифровування змістових бар'єрів:

1 — напрузі мережі; 2 — окремими рубильниками; 3 — мережу за­землення, металоконструкцію будівлі; 4 — таблицям; 5 — після вмикан­ня рубильника на щиті; 6 — у зворотній послідовності.

 

 

 

 

Домашнє завдання.

 Принц М.В., Цимбалістий В.М. Трансформатори. Монтаж, обслуговування та ремонт. – Львів: Оріяна-Нова, 2007. – 184 с. § 1.1; с.9-22.

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

  1. Що називають трансформатором?
  2. Яка конструкція трансформатора?
  3. Який принцип роботи трансформатора?
  4. Які бувають трансформатори в залежності від принципу роботи?
  5. Які є типи трансформаторів?
  6. Якими параметрами характеризують трансформатор ?
  7. Які є схеми з’єднання обмоток трансформатора?
  8. Які є групи з’єднань обмоток трансформатора?
  9. Які є системи охолодження трансформаторів?

 

Література:

1. Принц М.В., Цимбалістий В.М. Трансформатори. Монтаж, обслуговування та ремонт. – Львів: Оріяна-Нова, 2007. – 184 с.

 2. Принц М.В., Цимбалістий В.М. Освітлювальне і силове електроустаткування. Монтаж і обслуговування. – Львів: Оріяна-Нова, 2005. – 296 с.

3. Принц М.В., Цимбалістий В.М. Електричні мережі. Монтаж, обслуговування та ремонт. – Львів: Оріяна-Нова, 2003. – 300 с.

 

 

docx
Додано
6 травня 2020
Переглядів
4560
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку