Структура трансформатора и функциональная сводка компонентов 

Трехфазные трансформаторы средней и малой емкости имеют трехфазную трехцилиндровую форму. Трёхфазный трансформатор большой вместимости. Часто ограничивается высотой транспортировки, в основном используется трехфазный пятицилиндровый тип. Однофазный трансформатор с металлической оболочкой имеет одну центральную колонну и две разветвленные колонны с сердечником (также известные как боковое ярмо), а ширина центральной колонны составляет сумму ширины двух разветвленных колонн с сердечником. Все обмотки помещаются на центральную колонну сердечника, и две разветвленные колонны сердечника вращаются вокруг внешней стороны обмотки, как « оболочка», и поэтому называются корпусными трансформаторами. Иногда их называют однофазными трансформаторами. Трехфазный трансформатор с железным корпусом, сердечник которого можно рассматривать как состоящий из трех отдельных однофазных трансформаторов с корпусом и сбрасываемый вместе. Конструкция стержневого трансформатора относительно проста, обмотка высокого давления находится на большом расстоянии от сердечника, изоляция легко обрабатывается. Структура коробчатого трансформатора относительно прочная, процесс изготовления более сложный, обмотка высокого давления и стальная колонна ближе, изоляция сложнее. Структура оболочки легко усиливает механическую поддержку обмотки, позволяя ей выдерживать большие электромагнитные силы, особенно для трансформаторов, проходящих через большой ток. Корпусные конструкции также используются для силовых трансформаторов большой мощности.
В трансформаторах большой емкости для того, чтобы тепло, испускаемое потерей сердечника, могло быть полностью удалено изоляционным маслом во время цикла, чтобы достичь хорошего эффекта охлаждения, обычно в сердечнике есть охлаждающий канал. Направление охлаждающего канала может быть сделано параллельно или перпендикулярно силиконовой стали.

обмотка

обмотки расположены друг с другом на сердечнике в форме обмотки трансформатора, в соответствии с их высоковольтной обмоткой и обмоткой низкого давления на сердечнике, имеют две основные формы: концентрический и перекрывающийся. концентрические обмотки, обмотки высокого давления и обмотки низкого давления имеют цилиндрическую форму, но диаметр цилиндра различен, а затем коаксиально прикреплен к столбу сердечника. Перекрестная обмотка, также известная как печная обмотка, ее обмотка высокого давления и обмотка низкого давления разделены на несколько нитей, расположенных в шахматном порядке вдоль высоты колонны сердечника. Перекрестные обмотки в основном используются в корпусных трансформаторах.
Трансформаторы с сердечником обычно используют концентрические обмотки. Как правило, обмотка низкого давления собирается вблизи сердечника, обмотка высокого давления устанавливается снаружи обмотки низкого давления, между обмоткой низкого давления и обмоткой высокого давления, а также между обмоткой низкого давления и сердечником сохраняются определенные изоляционные зазоры и радиаторы, которые отделены изоляционной трубкой. В зависимости от характеристик обмотки концентрические обмотки можно разделить на несколько типов: цилиндрический, спиральный, непрерывный и запутанный. Цилиндрическая обмотка - это простейшая обмотка, которая непрерывно наматывается изоляционным проводом вдоль высоты сердечника, после намотки первого слоя. Такие обмотки обычно используются для обмоток низкого давления малогабаритных трансформаторов. Спиральная обмотка Вышеупомянутая цилиндрическая обмотка на самом деле является спиральной, но спиральная обмотка, упомянутая здесь, имеет большее количество параллельных проводов на виток и состоит из нескольких изолированных плоских проводов, расположенных вдоль радиального параллельного соединения (один нажим), а затем один виток вдоль осевой высоты колонны сердечника, как спираль, вращается вокруг одного витка, как спираль. Спиральная обмотка, когда слишком много параллельных проводов, делит параллельные провода на два ряда и вращается вокруг двойной спиральной обмотки. Чтобы уменьшить дополнительные потери в проводе, при намотке спиральной обмотки параллельный провод должен быть заменен. Эта обмотка обычно представляет собой большую электрическую обмотку с трехфазной емкостью 800 кВА в L и напряжением ниже 35 кВ. >>>>
непрерывная обмотка

Непрерывная обмотка состоит из нескольких проволочных дисков (также называемых лепешками), которые непрерывно наматываются плоским проводом. Соединение между соседними проводами чередуется на внутренней и внешней сторонах обмотки и естественным образом соединяется проводами обмотки без каких - либо соединений. Эта обмотка имеет большой диапазон применения и обычно используется для обмотки с трехфазной емкостью 630 кВА и напряжением от 3 до 110 кВ. Форма запутанной обмотки похожа на форму непрерывной, главным образом, за исключением того, что электрически смежные витки на каждом диске непрерывной обмотки расположены последовательно, в то время как другие витки в обмотке вставляются между соседними витками на электрической стороне запутанной обмотки, чтобы разница потенциалов между фактически соседними витками увеличивалась. Сварная головка запутанной обмотки имеет много времени на обмотку. Цель использования запутанной обмотки - увеличить продольную емкость обмотки, чтобы при перенапряжении начальное напряжение распределялось более равномерно между витками. Спрятанные обмотки обычно используются для высоковольтных обмоток с напряжением более 110 кВ. обмотка является основным нагревательным компонентом при работе трансформатора, чтобы обмотка эффективно рассеивала тепло, за исключением продольного внутреннего и внешнего масляных каналов обмотки, двухслойная цилиндрическая обмотка, внутри и снаружи которой, многоцелевая изоляционная опора отделена друг от друга, чтобы сформировать продольный канал; Противоположные обмотки, такие как спиральные, непрерывные, запутанные и другие обмотки, также разделены изоляционными пластинами между двумя пряжками, образуя поперечный канал. Вертикальные и горизонтальные трубопроводы общаются друг с другом.

> > > Тип конструкции обмотки обычного трансформатора
Трансформатор делится по количеству обмоток на фазу и имеет тип двух, трех или более обмоток. Трехобмоточные трансформаторы концентрически расположены на каждой колонне сердечника тремя обмотками: обмотками высокого давления, обмотками среднего давления и обмотками низкого давления. Подъемные трансформаторы обычно используются для передачи потока мощности от обмотки низкого давления к высоковольтной сети и сети среднего напряжения, ее обмотка расположена как обмотка среднего давления вблизи сердечника, обмотка высокого давления находится на самом внешнем слое, обмотка низкого давления находится между обмоткой среднего давления и обмоткой высокого давления. Структура понижающего трансформатора состоит из обмотки низкого давления вблизи сердечника, обмотка среднего давления находится между обмоткой низкого давления и обмоткой высокого давления, обмотка высокого давления все еще находится на самом внешнем слое, часто используется для передачи потока мощности от высокого давления к среднему давлению и низкому давлению.
Блок мощностью 600 МВт запускается с трансформатором, который, когда обмотки высокого давления и двухступенчатого среднего давления (17,5 кВ и 3 кВ) являются Y - проводами, обеспечивает канал тока третьей гармоники трансформатора, гарантируя, что основной магнитный поток приближается к синусоидальной волне и улучшает форму волны электрической силы, часто имеет на трансформаторе обмотку четвертого - соединения, то есть становится трансформатором четырех обмоток. > > > Структурный тип обмотки разделительного трансформатора
Система электропитания завода для агрегатов большой емкости (автономных 200 МВт и выше), когда используется только высокое давление для завода уровня 6 кВ, по соображениям безопасности, основная заводская нагрузка должна быть питается двумя путями и установить две шины, в это время часто используется разделительный низковольтный трансформатор, называемый разделительным трансформатором. Он имеет одну обмотку высокого давления и две обмотки низкого давления, две обмотки низкого давления, известные как разделительная обмотка. На самом деле этот трансформатор представляет собой специальный трехобмоточный трансформатор. Конструкционная особенность трансформатора с разделительной обмоткой заключается в том, что расположение обмотки на сердечнике должно соответствовать двум требованиям: ① Между двумя низковольтными разделительными обмотками должно быть большое короткое замыкание: ② Сопротивление короткого замыкания между каждой - расщепляющейся обмоткой и обмоткой высокого давления должно быть меньшим и равным.

> > > Структура обмотки автотрансформатора

Автоматические трансформаторы часто используются на некоторых крупных электростанциях и подстанциях для соединения двух высоковольтных систем с небольшим разрывом напряжения. Принцип работы автотрансформаторов отличается от обычного трансформатора. Между двумя обмотками автотрансформаторов существует не только магнитная связь, но и прямая связь на цепи. обмотка высокого давления состоит из общей обмотки (обмотка низкого давления) и последовательной обмотки. Мощность, передаваемая через автотрансформаторы, также состоит из двух частей: одна передается непосредственно по цепи через последовательную обмотку, а другая - электромагнитной индукцией через публичную обмотку. Для устранения третьей гармоники и уменьшения сопротивления нулевой последовательности автотрансформатора для стабилизации потенциала нейтральной точки в трехфазном автотрансформаторе в дополнение к общей и последовательной обмоткам обычно добавляется третья обмотка, соединенная в треугольник. Между третьей обмоткой и общей обмоткой, последовательной обмоткой есть только магнитная связь, нет прямой связи на цепи.
Третья обмотка автотрансформатора обычно изготовлена из низкого напряжения 6 ~ 35 кВ, в дополнение к устранению трехкратной гармоники. Она также может использоваться для питания близлежащих районов или для подключения настраиваемых камер или компенсационных конденсаторов.

Топливный бак

Корпус масляного трансформатора (обмотка и сердечник) устанавливается в баке, заполненном трансформаторным маслом, который сваривается из стали. Топливные баки средних и малых трансформаторов состоят из корпуса и крышки ящика, корпус трансформатора помещается в корпус ящика, а крышка открывается для подъема из корпуса для ремонта. Крупные и средние трансформаторы, из - за большого и громоздкого корпуса, неудобного корпуса крана, делают коробчатую оболочку, которая может быть поднята конструкцией. Корпус этого ящика имеет хорошую крышку для часов, и когда корпус должен быть отремонтирован, он поднимает более легкий корпус ящика, то есть верхний топливный бак, и корпус полностью раскрывается. Топливные баки трансформаторов большой емкости широко используют полностью закрытую конструкцию, то есть между основным топливным баком и верхней стальной пластиной топливного бака или между верхним топливным баком и нижним топливным баком свариваются, без использования уплотнительной прокладки, чтобы предотвратить ненадежное уплотнение. Для удобства ремонта в соответствующем месте открываются входные или ручные отверстия.

Масляная подушка

Масляная подушка, также известная как резервуар, представляет собой маслозащитное устройство, которое представляет собой описатель барабана из горной стали, установленный горизонтально на крышке топливного бака трансформатора и соединенный с топливным баком изогнутой муфтой. На одном конце подушки установлен указатель уровня масла (трубка масляного маркера), из которого можно следить за изменением уровня масла. Объем подушки, как правило, составляет от 8% до 10% от объема масла, содержащегося в баке переменного давления.
Когда объем трансформаторного масла расширяется или сжимается при температуре масла, масляная подушка служит для хранения и пополнения масла, тем самым гарантируя, что топливный бак заполнен маслом. В то же время благодаря установке масляной подушки трансформаторное масло уменьшает поверхность контакта с воздухом и уменьшает скорость ухудшения масла.
Крупные трансформаторы обычно используют герметичные масляные подушки, которые имеют две следующие конструкции. В диафрагменной масляной подушке используется тонкая пленка (диафрагма) для изоляции масла от атмосферы. Масляная подушка представляет собой горизонтальный цилиндр, с слоем пленки, зажатой во фланце среднего сечения, внутреннее пространство масляной подушки разделено на верхнюю и нижнюю части, ниже пленки - трансформаторное масло, выше пленки - воздух. Материал тонкой пленки - нейлоновая ткань, покрытая нитрильным бутадиеновым каучуком, с очень низкой воздухопроницаемостью и высокой стойкостью к маслу и низкотемпературной адаптируемостью (- 43°C). Срок службы пленки остается нормальным после 100 000 приводов пленки при температуре масла 60°C. Бак масляной подушки выдерживает полный вакуум, поэтому после установки масляной подушки вакуумная заливка все еще может быть достигнута. На воздушной стороне пленки есть респиратор, связанный с атмосферой. Капсульная подушка
Капсульная масляная подушка представляет собой контейнер из синтетического каучука, используемый в верхней части поверхности масла в масляной подушке, в которой нет масла, а остальное пространство в масляной подушке заполнено трансформаторным маслом. Форма каучуковой тары позволяет ей адаптироваться к изменениям уровня масла вызванным тепловым расширением и охлаждением масла за счет изменения его формы. Поскольку резиновый контейнер изготовлен из нитрильного каучука с отличной стойкостью к маслу и климату и высокой механической прочностью, устройство обладает достаточной надежностью в долгосрочной эксплуатации. В резиновых контейнерах воздух соединяется с внешним воздухом через увлажняющий фильтрующий дыхательный аппарат, чтобы предотвратить порчу контейнера... и всегда поддерживать атмосферное давление в резиновых контейнерах. Кроме того, поскольку основание резинового контейнера было изготовлено в горизонтальном виде, соответствующем объему масла в то время, его дно было указано уровнем масла.

Респиратор

Респиратор, также известный как увлажнитель, обычно состоит из трубы и стеклянной тары, содержащей осушитель (силикон или активный оксид алюминия). Когда воздух в масляной подушке расширяется или сжимается с объемом трансформаторного масла, воздух, который выделяется или высасывается, проходит через дыхательный аппарат, который поглощает влагу в воздухе и фильтрует воздух, тем самым поддерживая чистоту масла. Силикон, пропитанный хлорированным сверлом, частицы которого синие, когда они сухие, но когда силикон поглощает влагу, близкую к насыщению, гранулированный силикон превращается в розовый или красный, чтобы определить, является ли силикон недействительным. Влажный силикон может быть регенерирован путем нагрева и сушки, и регенерация завершается, когда цвет частиц силикона становится кобальтовым синим.

Устройство для сброса давления

Устройства сброса давления играют важную роль в защите электрических трансформаторов. Электрический трансформатор с трансформаторным маслом, если внутренняя неисправность или короткое замыкание, дуговой разряд мгновенно испаряет масло, что приводит к очень быстрому повышению давления в топливном баке. Если это давление не будет высвобождено в кратчайшие сроки, топливный бак сломается, и легковоспламеняющееся топливо будет выброшено на большие участки, что может вызвать пожар и причинить еще больший ущерб, и поэтому необходимо принять меры для предотвращения этого. Устройства для высвобождения давления имеют как взрывозащищенные трубки, так и устройства для высвобождения давления, которые используются в небольших трансформаторах, а устройства для высвобождения давления используются в крупных и средних трансформаторах. Взрывоопасная трубка (также известная как форсунка) устанавливается на крыше трансформатора, труба в форме рога соединена с масляной подушкой или атмосферой, а отверстие запечатано пленкой. При внутренних неисправностях трансформатора температура масла повышается, и интенсивное разложение масла создает большое количество газа, что приводит к резкому увеличению давления в топливном баке. При повышении давления в топливном баке до 50000Па мембрана взрывозащищенной трубки разрушается, а масло и газ выбрасываются из отверстия, чтобы предотвратить взрыв или деформацию топливного бака трансформатора. Разрушитель давления
По сравнению с взрывозащищенной трубкой расцепитель давления имеет преимущества малой ошибки открытия давления, короткого времени задержки (всего 2 мс), высокой контрольной температуры, повторного использования и т. Д., Поэтому он широко используется в больших и средних трансформаторах.
Разрушитель давления, также известный как редуктор давления, установлен на крышке топливного бака трансформатора, как предохранительный клапан котла. Когда давление в топливном баке превышает заданное значение, герметичный клапан (клапан) ограничителя давления открывается сверху, газ выходит, и после уменьшения давления герметичный клапан закрывается пружинным давлением. Они могут быть удалены до начала или во время ремонта для определения и коррекции давления при движении.
Корректировка давления при срабатывании расцепителя давления должна быть скоординирована с настройкой скорости движения газового реле. Если давление действия расцепителя давления слишком низкое, это может привести к слишком быстрому высвобождению давления в топливном баке, что приведет к отказу газового реле и расширению диапазона отказов трансформатора.
Он использует регулируемую пружину, чтобы сжать диск клапана (дисковая дверь), и когда давление внутри бака выше, чем давление пружины, крышка клапана поднимается, то есть выпускной клапан открывается. В нормальном состоянии общая тяга давления в баке на диск клапана представляет собой давление на общей площади уплотнительного кольца (меньшего диаметра) в диске клапана. После того, как клапанный диск становится седлом (верхним), общая тяга, действующая на клапанный диск, представляет собой давление на общее произведение уплотнительного кольца за пределами диска клапана, и клапанный диск имеет большую силу. Таким образом, как только диск клапана поднимается, он может достичь полного открытия в течение нескольких миллисекунд. В крышке установлен индикатор действия с ярко пронумерованным цветом, при открытии клапанного диска верхний конец индикатора действия выталкивается наружу наружной крышки и удерживается в открытом положении с помощью кольца обсадной колонны индикатора, который все еще хорошо виден на расстоянии, указывая, что он действует. Индикатор может быть сброшен только вручную, толкая его на клапанный диск. После действия расцепителя давления, его контактное действие, этот контакт может быть связан параллельно с контактным пунктом выключения газового реле, действует на выключение трансформатора, чтобы предотвратить действие высвобождения давления после того, как газовое реле откажется от выполнения команды отключения.
Разрушитель давления устанавливается в верхней части крышки топливного бака, как правило, с секцией подъема, так что высота высвобождения равна высоте масляной подушки, чтобы устранить перепад давления масла в нормальных условиях.

Радиатор (также известный как охладитель, радиатор)

Форма радиатора имеет форму гофрированной, веерной, круглой, вытяжной трубы и т. Д., Чем больше площадь радиатора, тем лучше эффект охлаждения. Когда температура масла в верхнем и нижнем слоях трансформатора создает разность температур, конвекция масла образуется через радиатор и течет обратно в топливный бак после охлаждения радиатора, что способствует снижению температуры трансформатора. Чтобы улучшить эффект охлаждения трансформатора, можно использовать такие меры, как воздушное охлаждение, принудительное воздушное охлаждение и сильное водяное охлаждение.

Изоляционная втулка

При выводе обмотки трансформатора из бака через топливный бак необходимо пройти через изолирующую втулку, чтобы изолировать заряженный провод. Изоляционная обсадная колонна состоит в основном из центрального токопроводящего стержня и фарфоровой оболочки. Электрический стержень соединяется с обмоткой на одном конце топливного бака, а на внешнем конце - с внешней линией. Конструкция изоляционной обсадной колонны в основном зависит от уровня напряжения. При низком напряжении обычно используется простая цельная фарфоровая обсадная колонна. При более высоком напряжении, чтобы усилить изоляционную способность, между фарфоровой втулкой и направляющим стержнем остается заполненный слой, который называется масляной втулкой, напряжение выше 110 кВ, с использованием емкостной масляной втулки, сокращенно называемой конденсаторной втулкой. В дополнение к наполнению внутренней полости фарфоровой оболочки конденсаторная обсадная колонна находится между центральной направляющей опорой (полая медная труба) и фланцем, а также конденсаторный изолятор, завернутый в направляющую опору для основной изоляции между фланцем и направляющим стержнем.

Распределительный переключатель (также известный как переключатель)

Подключатель - это устройство, которое регулирует отношение трансформаторов. Первичная обмотка трансформатора с двумя обмотками и первая и вторая обмотки трансформатора с тремя обмотками обычно имеют 3, 5, 7 или 19 раздельных позиций. Промежуточная часть разъема - это положение номинального напряжения. Разница в напряжении между соседними ответвлениями в трех ответвлениях составляет 5%, а между несколькими ответвлениями - 2,5% или 1,25%. Эксплуатационная часть устанавливается в верхней части трансформатора и вытягивается из топливного бака трансформатора через приводной стержень. В соответствии с потребностями работы системы, следуя указанным маркерам, выберите местоположение разъема. Устройство регулирования давления трансформатора делится на два способа: регулирование давления без нагрузки и регулирование давления с нагрузкой. Переключатель без нагрузки переключается без подзарядки, и его конструкционный цилиндр одинаков. Переключатель с разделением нагрузки переключается без отключения электроэнергии. Чтобы не вызвать короткого замыкания витка между двумя переключателями во время переключения, необходимо подключить переходную цепь, обычно используя сопротивление или реактивный пролет между двумя выходами переключателя в качестве перехода. Таким образом, нагруженные распределительные переключатели включают переходные цепи. Структура более сложная. Но их переключательные разъемы могут выполняться под нагрузкой и поэтому широко используются в энергосистемах.

Газовое реле (также известное как газовое реле)

Газовое реле является основным защитным сооружением трансформатора, оно может отражать различные неисправности и ненормальные условия работы внутри трансформатора, такие как снижение уровня масла, пробой изоляции, сердечник, обмотка и другие мокрые, тепловые или разрядные неисправности и т. Д., И работа чувствительна и быстра, конструкционное соединение простое, техническое обслуживание и ремонт удобны. Газовое реле установлено на соединительной трубе между топливным баком трансформатора и масляной подушкой, направление стрелки на реле должно указывать на масляную подушку и требует наклона установки от 1% до 1,5%, чтобы газ, образующийся при внутренних неисправностях трансформатора, мог плавно течь к газовому реле. Газовые реле делятся на два типа в зависимости от объекта защиты для защиты корпуса трансформатора и для защиты затвора трансформатора с регулируемым напряжением. В настоящее время газовые реле типа QJ1 - 80 обычно используются для защиты корпуса трансформатора. При незначительных внутренних неисправностях трансформатора газ, образующийся в результате разложения масла, накапливается в верхней части реле, и, когда общее количество газа достигает 250 - 300 см3, контакт легкого газа в реле подключается к сигналу тревоги. Если внутренняя неисправность трансформатора серьезная, возникает сильный поток нефти и газа, внутренняя перегородка импульсного реле, так что контакт тяжелого газа закрывается, включается схема выключения переключателя, отключается питание трансформатора. Газовые реле типа QJ1 - 50 обычно используются для защиты топливных баков (дополнительных топливных баков) с разъемными переключателями. Шлюз не связан с основным топливным баком и оснащен переключателем регулирования нагрузки. Если газовое реле имеет пару контактов, оно действует непосредственно на отключение. Если есть две пары контактов, то легкий и тяжелый газ используется для каждой пары, соответственно, для сигнализации и отключения. Завод по производству поплавковых газовых реле прекратил производство. В дополнение к предохранительным газовым реле на некоторых крупных электростанциях на основных трансформаторах также установлены газовые реле под названием кожный хостинг, которые построены по принципу, отличному от обычных газовых реле, который предотвращает неправильное движение, вызванное землетрясением. Его особенностью является то, что реакцией на движение тяжелого газа является использование принципа трубки Пито, то есть измерение динамического и статического давления потока масла, динамического и статического давления на обе стороны мембранной коробки, когда разность давления достигает заданного значения, мембранная коробка деформируется, приводя микропереключатель, выдает импульс выключения. Поэтому он реагирует на скорость потока, не реагирует на вибрации. Принцип и структура реактивной части легкого газа такие же, как и у обычных газовых реле. Трансформаторы, установленные в районах с сейсмической трещиной 7 баллов и выше, должны быть оснащены сейсмическими газовыми реле.

Очиститель масла (также известный как температурный фильтр)

Очиститель - это контейнер, заполненный адсорбентом (силиконом или активным оксидом алюминия), который устанавливается на боковой стенке бака трансформатора или в нижней части охладителя с сильным маслом. При работе трансформатора из - за перепада температур между верхним и нижним пластами трансформаторное масло образует конвекцию сверху вниз через насос. Масло контактирует с адсорбентом, где влага, кислоты и оксиды поглощаются, чтобы очистить масло и продлить срок службы масла. При использовании силикона его масса составляет 1% от массы трансформаторного масла; При использовании активного оксида алюминия его масса составляет 0,5% от массы трансформаторного масла.

Изоляция

Внутренняя изоляция трансформатора состоит из двух частей: основной и продольной. Основная изоляция относится к изоляции между обмотками на землю, между фазами и между обмотками одной фазы и разных уровней напряжения, основная изоляция в основном использует масляно - перегородочную изоляционную конструкцию, которая обычно формируется покрытием, изоляцией оболочки и масляным зазором перегородки; Продольная изоляция - это обмотка одного и того же уровня напряжения, изоляция между различными частями которой, например, между слоями, витками, обмоткой и электростатическим экраном.