Содержание:
стр.
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………31. Основные понятия трансформаторов……………………..41.1 Применение трансформаторов………………………………………..4
1.2 Основные режимы работытрансформаторов………………………… 8
1.3. Требуемые предъявления кработе трансформатора………………….11
2. Устройствотрансформатора…………………………………14
2.1 Остов и магнитная система трансформаторов………………..………14
2.3 Переключающие устройства……………………………………………18
2.4 Отводы……………………………………………………………………20
2.5 Вводы………………………………………………………….…………21
2.6 Изоляция трансформаторов…………………………………………….22
2.7 Бак, охладители, расширитель, термосифонныйфильтр и др. вспомогательные устройства трансформаторов…………………….……..23
2.8 Защитные и контрольно-измерительные устройства…………………25
3. Расчет трансформатора…………………………………………26Заключение………………………………………………………………35
Списоклитературы……………………………………………………36Введение
Производство электрической энергии накрупных электростанциях с генераторами большой единичной мощности, размещаемыхвблизи расположения топливных и гидравлических энергоресурсов, позволяетполучать в этих районах необходимые количества электрической энергии приотносительно невысокой ее стоимости. Использование дешевой электрической энергии потребителями, которыенаходятся на значительном расстоянии, иногда измеряемом сотнями и тысячамикилометров, и рассредоточены по обширной территории страны, требует созданиясложных разветвленных электрических сетей. Силовой трансформатор является однимиз важнейших элементов электрической сети. Передача электрической энергии набольшие расстояния от места ее производства до места потребления требует в современныхсетях не менее чем шестикратной трансформации в повышающих и понижающихтрансформаторах. Необходимость распределения энергии между многими мелкимипотребителями приводит к значительному увеличению числа отдельныхтрансформаторов по сравнению с числом генераторов. При этом суммарная мощностьтрансформаторов в сети на каждой последующей ступени с более низким напряжениемв целях более свободного маневрирования энергией выбирается обычно большей, чеммощность предыдущей ступени более высокого напряжения. Вследствие этого общаямощность всех трансформаторов, установленных в сети, в настоящее времяпревышает общую генераторную мощность в 8-10 раз. Одной из важных задачявляется повышение эффективности использования материальных ресурсов втрансформаторостроении – материалов, топлива и энергии. Эта задача решается всложном комплексе мероприятий, направленных на уменьшение расхода активных,изоляционных и конструктивных материалов и на уменьшение размеровтрансформатора.
Целью курсовойработы является изучение устройства, основных режимов работы, расчета силовоготрансформатора /2/.1. Основные понятия трансформаторов1.1. Применение трансформаторов
Электрическую энергию, вырабатываемуютепловыми электрическими станциями, расположенными обычно в местах залежейтоплива, и гидроэлектростанциями, расположенными у рек, приходится передаватьв крупные промышленные центры, которые удалены на сотни, а иногда и тысячи километров от места расположениястанций. Для передачи электроэнергии набольшие расстояния сооружают мощные линии электропередачи ЛЭП.Известно, что при прохождении по линиитока часть электрической энергии расходуется на нагревание проводов.Электрическая энергия, теряемая в проводах, тем больше, чем больше ток и сопротивление проводов. Уменьшать потеритолько за счет снижения сопротивления проводов экономически невыгодно, так какпри этом требуетсязначительное увеличение сечения проводов и, следовательно, большой расход дефицитныхцветных металлов. Дляснижения потерь энергии и сокращения расхода цветных металлов идут по пути увеличениянапряжения с помощью трансформаторов.Трансформаторы, повышая напряжение, автоматически уменьшают ток, поэтому передаваемаямощность остается неизменной,а потери в проводах линии, пропорциональные квадрату силы тока (I2R), резко сокращаются. Например, при увеличении напряжения передаваемой энергии в 10 раз потери снижаются в 100раз. Для повышения напряжения линийэлектропередачи устанавливают повышающиетрансформаторы, а чтобы напряжение снизить довеличины, на которую строят токоприемники (от 127 В до нескольких киловольт), вконце линии устанавливают понижающие трансформаторы.Для этого сооружают подстанции, распределяющие электроэнергиюмежду группами потребителей (заводами, фабриками,поселками домами и др.). В современной электроэнергетике главную роль играют силовые трансформаторы, т. е.трансформаторы, служащие для преобразования электрической энергии вэлектрических сетях и установках, принимающих и использующих ее. К силовым относятся трехфазные и многофазныетрансформаторы мощностью 6,3 кВА и болеен однофазные мощностью 5 кВА и более.
Электрическую энергиюприходится передавать на большие расстояния— в объединенную энергосистему, в центры ее потребления и непосредственно к многочисленным мелким потребителям.Из-за большой разветвленности электрических сетей, обеспечивающих передачу и распределение электрической энергии междупотребителями, отличающимисямощностями, характером нагрузок и удаленностьюот электрических станций и подстанций, необходима четырех- и пятикратная ее трансформация, а следовательно,установка большого количества повышающих и понижающих силовыхтрансформаторов. Кроме того, при трансформации суммарная мощность силовых трансформаторов на каждой ступени с болеенизкимнапряжением обычно больше, чем наступени с более высоким напряжением. Поэтомуобщая суммарная мощность силовых трансформаторов,установленных в сетях, превышает суммарную мощность генераторов, установленныхна электростанциях, в 6-7 раз. Вкачестве силового трансформатора в сетях 220 кВ и выше широко применяют автотрансформатор, представляющийсобой транс
форматор, две обмотки которого гальванически соединены между
собой. Кроме силовых трансформаторови автотрансформаторов
для передачи и распределенияэлектрической энергии в народном
хозяйстве используют много видовспециальных трансформаторов.
К ним в первую очередь относятсятрансформаторы для питания
электропечей, выпрямителей,электросварочные, регулировочные,
испытательные, тяговые, судовые, шахтные и измерительные. Раз
личные виды трансформаторов широкоприменяют в устройствах
связи, радио, автоматики, телемеханики, бытовой техники и т. п.
Трудно представить себе современное электротехническое устройство, где бы не использовался трансформатор/1/.1.2. Основные определения
Трансформатор представляет собойстатическое электромагнитное устройство, имеющее две или большееколичество индуктивно связанных обмоток ипредназначенное для преобразования, посредством электромагнитнойиндукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколькодругих систем переменного тока, в том числедля преобразования электрической энергии одного напряжения в электрическую энергию другого.Обмотка трансформатора, к которойподводится энергия (напряжение) преобразуемого переменного тока, называетсяпервичной обмоткой трансформатора. Обмоткатрансформатора, от которой отводится энергия преобразованного переменноготока, называется вторичной обмоткой трансформатора. Трансформаторы подразделяют настандартные классы, напряжения.Обмотка трансформатора, к которой подводится энергия преобразуемого или откоторой отводится энергия преобразованного переменного тока, называетсяосновной. Силовой трансформатор имеет не менее двух основных обмоток.
Основная обмоткатрансформатора, имеющая наибольшее номинальноенапряжение, называется обмоткой высшего напряжения ВН, наименьшего — низшего напряжения НИ, а промежуточное между ними — среднегонапряжения СИ.Трансформатор с двумя гальванически несвязанными обмоткаминазывается двухобмоточным, с тремя —трехобмоточным. Мощные силовые трансформаторы частовыполняют трехобмоточными— с обмотками ВН, СН и НН. Одна из этих обмоток является первичной, две другие – вторичными. Еслиу трансформатора первичнойявляется обмотка НН, его называют повышающим, если ВН – понижающим.
Отношение напряжений на зажимах двух обмоток в режиме холостогохода называется коэффициентом трансформации (k)трансформатора. Вдвухобмоточном трансформаторе коэффициент трансформации равен отношению высшего напряжения к низшему; в трехобмоточном трансформаторе три коэффициентатрансформации, равные отношению высшего к низшему, высшего к среднему, среднего к низшему напряжениям.
Для двух обмоток силового трансформатора, расположенных паодном стержне, коэффициент трансформациипринимается равным отношению чисел их витков. Поэтому если,например, первичная обмотка с числом витков W1является обмоткойвысшего напряжения, а вторичная с числомвитков W2—низшего напряжения,то k = Ul/Ui= Wi/W2, откуда U1=kU2, W1=kW2. Таким образом,зная коэффициент трансформации и напряжение навторичной стороне трансформатора, легко определить напряжение на первичной, и наоборот. Это относится также и кчислам витков. Трансформатор, в магнитнойсистеме которого создается однофазное магнитное поле,называется однофазным, трехфазное —трехфазным. Для улучшенияэлектрической изоляции токопроводящих частей и условий охлаждения трансформатора обмотки вместес магнитной системой погружают в бак с трансформаторным маслом. Такие трансформаторы называют маслонаполненными илимасляными. Некоторые трансформаторы специального назначения вместо масла наполняют негорючей синтетической жидкостью — совтолом. Трансформаторы, у которых основной изолирующей средой служит воздух, газ или твердыйдиэлектрик, а охлаждающей средойатмосферный воздух, называются сухими. Каждый трансформатор имеет табличку, в которой указаны егономинальные величины, т. е. величины, на которые он рассчитан (мощность,высшее и низшее напряжение, токи, частота и др.). Номинальная мощность трансформаторов выражается полной электрической мощностью в киловольт-амперах (кВА) или мегавольт-амперах (MBА). Номинальное первичное напряжение – это напряжение, накоторое рассчитана первичная обмотка трансформатора;номинальное вторичное, – получающееся на зажимах вторичной обмотки при холостом ходе трансформатора и номинальном напряжении на зажимах первичной обмотки /3/. 1.3. Основныережимы работы трансформаторов
1.3.1.Холостой ход, токи и потери холостого хода.
Если к зажимам однойиз обмоток трансформатора подведено переменное номинальное напряжение, а другие обмотки не замкнуты на внешние цепи,такой режим работы называется режимомхолостого хода трансформатора.Ток, проходящий в обмотке трансформатора при холостом ходе, называется током холостого хода. Длятрансформаторов малой мощности Он составляет2—3,5% номинального, для мощных 0,5-1,5%. Потребляемая при холостом ходетрансформатора активная мощностьтратится на тепловые потери в магнитной системе и частично в первичной обмотке. Этисуммарные потери называют потерямихолостого хода трансформатора.В активном сопротивленииобмоток при холостом ходе потери незначительны из-за малого тока, поэтому ими пренебрегают, считая, что мощность, потребляемаятрансформатором, расходуется только на потери в стали магнитной системы. Эти потери вызваны периодическим перемагничиванисм(гистерезисом) стали и, вихревыми токами. Перемагничивание связано с выделением тепла и, как любой другой вид работы, требуетзатраты энергии. Магнитная система находится впеременном магнитном поле, поэтому согласно закону электромагнитной индукции в нейиндуктируются токи, которые проходят в плоскостях, перпендикулярных направлению магнитного потока, и называются вихревыми. Чем толще пластины, из которых собрана магнитная система,и меньше их удельное электрическоесопротивление, тем больше вихревые токи. Вихревые токи являются паразитными, так как, замыкаясь в стали магнитной системы, они нагреваютее и вызывают бесполезныепотери энергии. Для уменьшения потерь от вихревых токов магнитную систему трансформаторовсобирают из тонких пластин, изготовленных из специальной стали и изолированных друг от друга /4/.
1.3.2. Короткое замыкание. Напряжение и потерикороткого замыкания.
Коротким замыканиемтрансформатора называют режим работы, при котором однаиз обмоток замкнута накоротко, а вторая находитсяпод напряжением. Если короткое замыкание происходит в процессе эксплуатации трансформатора при номинальных напряжениях, в обмотках возникают токи короткогозамыкания, в 5—20 раз (и более)превышающие поминальные. При этом резкоповышается температура обмоток и в них возникают большие механические усилия. Такое замыкание являетсяаварийным и требует специальнойзащиты, которая должна отключить трансформатор в течение долей секунды.Еслизамкнуть накоротко одну из обмоток трансформатора, а к другой подвестипониженное напряжение и постепенно его повышать,то при определенном значении напряжения Uк.з,. называемомнапряжением короткого замыкания, в обмотках будут проходить токи, равные номинальным. Напряжение короткого замыкания является одной изважныххарактеристик трансформатора и выражается в процентах номинального напряжения:
Uк.з.=Uк.з./Uн*100
где Uк.з. — напряжение короткого замыкания,%; Uк.з. — напряжение короткого замыкания, В; Uн — номинальное напряжение обмоткитрансформатора, В. Равенство напряжений короткого замыкания трансформаторов —одно из условий их параллельной работы. Напряжение Uк.з. указывают в табличкекаждого трансформатора. Его величина определена стандартами в зависимости оттипа и мощности трансформатора: для силовых трансформаторов малой и среднеймощности она составляет 5 –7%, для мощных трансформаторов 6 – 17% и более. Приопыте короткого замыкания в магнитной системе создается незначительноемагнитное поле, обусловленное малым подведенным напряжением. Кроме того, проходящиепо первичной и вторичной обмоткам номинальные токи создают поле рассеяния,замыкающееся через воздух и металлические детали трансформатора. Полерассеяния создает индуктивное сопротивление, которое при коротком замыканииограничивает ток в обмотках, предохраняя их от чрезмерного нагрева иразрушения. Падение напряжения в индуктивном сопротивлении обмоток в основномопределяет значение напряжения короткого замыкания трансформатора. Чем выше Uк.з.,тем меньше опасность разрушения обмоток при аварийных коротких замыканиях.Однако величину Uк.з. ограничивают до определенного значения, в противном случае, создаваязначительное индуктивное сопротивление, поля рассеяния вызовут недопустимобольшое реактивное падение напряжения во вторичной обмотке, в результате чегоснизятся вторичное напряжение и соответственно мощность, получаемая приемникомэлектроэнергии. Кроме того, поля рассеяния, замыкаясь через металлическиедетали, вызывают в них добавочные потери от вихревых токов и перемагничивания,снижая кпд трансформатора. Поля рассеяния ограничивают до оптимальной величины,размещая первичную и вторичную обмотки на одном стержне концентрически, (чемближе обмотки друг к другу, тем меньше поле рассеяния). При опыте короткогозамыкания напряжение Uк.з, подводимое к трансформатору, взависимости от его типа в 5—20 раз меньше номинального. В этом случае магнитноеполе, замыкающееся через магнитную систему, составляет не более 5% основного.Поэтому потерями в стали пренебрегают, считая, что мощность Рк.з. потребляемаятрансформатором при коротком замыкании, полностью расходуется на потери вактивном сопротивлении первичной и вторичной обмоток и на добавочные потери отполей рассеяния в стальных деталях трансформатора (стенках бака, ярмовыхбалках и др.). Токи и потери при опыте короткого замыкания, по величине такиеже, как и при номинальной нагрузке трансформатора, поэтому их частоназывают нагрузочными потерями (они нормируются стандартом).
1.3.3.Кпд трансформатора.
При работе трансформатора под нагрузкойпроисходят потери энергии в стали и обмотках (нагрузочные и холостого хода).Зная эти потери и мощность, выдаваемую трансформатором в сеть, можно определитьего кпд в процентах.
n=P2/(P2+Pк.з.+Pх)*100;
где P2 –мощность, выдаваемая трансформатором в сеть, кВт; Рк.з. – потери короткогозамыкания (нагрузочные), кВт; Рх – потерихолостого хода, кВт. Трансформаторы имеют сравнительно высокий кпд (98,5— 99,3% и более).1.4. Требования,предъявляемые к трансформаторам
Силовые трансформаторы должны отвечатьряду технических требований: удовлетворять условиям параллельной работы; не перегреваться выше допустимых пределов; выдерживатьпревышения напряжения в допустимых пределах и внешние короткие замыкания при обусловленных значениях кратности и длительности тока;обеспечивать регулирование напряжения.Под параллельной работой трансформаторов понимают работу нескольких трансформаторовна общую сеть при параллельном соединенииих первичных и вторичных обмоток.Такая работа более экономична, чемраздельная, и создает некоторый резерв мощности.Чтобы трансформаторы могли работатьпараллельно, они должны отвечать ряду технических требований, основными из которых являются: равенство первичных ивторичных напряжений, а следовательно, и коэффициентов трансформации; равенство напряжений короткого замыкания, одинаковые группы соединения обмоток.Повышение температурытрансформатора и его отдельных частей сверхдопустимой приводит к сокращению срока службы, а в отдельных случаях к аварийному выходу трансформатора из работы.Для обеспечения надежнойработы трансформатора в течение срокаслужбы, на который он рассчитан (25 лет), ГОСТ 11677-75 установлены следующие допустимые превышения температуры отдельных его частей над температурой охлаждающейсреды, °С:
Для обмоток – 65 °С. Для магнитной системы (на поверхности) иконструктивных элементов – 75 °С. Длямасла (в верхних слоях), если оно полностью защищено от соприкосновения сокружающим воздухом (герметизированные трасформаторы, трансформаторы с защитнымустройством) – 60 °С. В остальныхслучаях – 55 °С.
В сухих трансформаторах наибольшеепревышение температуры обмоток над температурой охлаждающей среды приприменении изоляционных материалов классовнагревостойкости А, Е, В, Fи Н не должно бытьбольше соответственно 60, 75, 80, 100, 125° С.Допустимые превышения температуры приняты при условии, что максимальная температура окружающего воздуха недолжна превышать 40°С. Еслиохлаждающей средой служит вода, ее температурау входа в охладитель трансформатора не должна превышать 25° С. Исходяиз наибольших допустимых превышений температуры, за наивысшую расчетнуютемпературу обмоток масляных трансформаторов принимают 65° + 40°= 105° С,магнитной системы (на поверхности) – 75°+40°= 115° С, верхних слоев масла – 55° +40°=95° С. Повышениенапряжения на зажимах трансформатора до величины, опасной для его изоляции,называют перенапряжением. Перенапряжения делят на внутренние и внешние. К внутренним, или коммутационным, относят перенапряжения, возникающие при изменении режимаработы; трансформатора или,системы, в которой он работает, например при дуговом замыкании на землю, отключении и включениитрансформаторов, линий с большой индуктивностью и емкостью и т. д. К внешним относят атмосферные перенапряжения, возникающие в результате действия грозовыхразрядов. Если грозовой разряд происходит в непосредственной близости оттрансформатора или линии, к которой онподключен, то перенапряжение возникает из-заиндуктивного влияния тока и заряда молнии.Такое перенапряжение называютиндуктированным. Каждыйтрансформатор в зависимости от его номинального напряжения и условий работы долженвыдерживать некоторое перенапряжение. Отечественные трансформаторы имеют стандартные классы напряжения: 3, 6,10, 20. 35, 110, 150, 220, 330, 500 и 750 кВ. Величина(уровень) допускаемых перенапряжений на зажимах обмоток трансформатора определяется егоклассом напряжения. Помимоперенапряжений при изменении режимов работы и особенно при внезапных коротких замыканияхв обмотках трансформатороввозникают токи, которые во много раз превышают рабочие. В момент включения трансформатора всеть на холостую работуток может превысить номинальный в 6—8 раз. При прохождении такого тока по обмоткам возникаютопасные механические усилия. Между витками в каждой обмоткедействуют силы притяжения, таккак токи в витках имеют одинаковое направление. Силы F, действующие между концентрически расположенными обмотками разных напряжений, направлены радиально.Так как первичныйи вторичный токи в обмотках направлены противоположно, эти силы стремятся оттолкнуть обмотки друг от друга;наружная обмотка будет растягиваться,стремясь разорваться, внутренняя – сжиматься.Кроме радиальных на обмотки действуют осевые силы, которые меньше радиальных, но при аварийных режимахопасны.Одну изобмоток они стремятся разорвать вдоль оси, другую — сжать.
Известно, что магнитодвижущие силы,а следовательно, механические усилия первичной и вторичнойобмоток, должны уравновешивать друг друга. Вслучае же осевой асимметрии обмоток такое равновесие нарушается /5/.2. Устройство трансформатора
Полностью собранныйоднофазный трансформатор мощностью 2500кВА показан на рис. 1. На баке 1трансформатора установлен термосифонный фильтр 2 с патрубком 3 и плоским краном22. Приводной механизм 4 устройства РПН связан вертикальным валом 6 (с муфтой5) с контакторами, закрытыми кожухом 7. Кожух контакторов имеет своймаслоуказатель 9 со стеклянной пластиной и реле давления 8. На крышке 10 кожухаконтакторов находится пробка 11 для выхода воздуха. Расширитель 12 со стенкой16 снабжен воздухоосушителем, патрубок 13 которого виден на рисунке.Предохранительная труба 14 связана газоотводным патрубком 15 с расширителем, насъемной боковой стенке которого установлен маслоуказатель 17 со стекляннойтрубкой. На крышке трансформатора размещены вводы высшего 19 и низшего 18напряжений. Для подъема крышки с активной частью служат кольца 20, для подъемаполностью собранного трансформатора — крюки 21. Охлаждение трансформатора естественное масляное, осуществляется с помощьюпрямотрубных радиаторов 25, укрепленных на патрубках 23. Для повышениямеханической прочности радиаторов при транспортировании служат специальныеугольники 24, с пластинами, связывающие радиаторы.
Рис. 1. Однофазный трансформатор.
2.1. Остов и магнитная система трансформаторов
Конструкция, включающая всобранном виде магнитную систему со всеми деталями, служащими для ее соединенияи крепления обмоток, называется остовомтрансформатора. Комплект пластин, изготовленных из электротехническойстали и собранных в определенной геометрической форме, предназначенной дляконцентрации основного магнитного поля трансформатора, называется магнитной системой трансформатора. Магнитная системасостоит из стержней, на которых расположены обмотки, и ярм, замыкающих магнитную цепь. Поверхность пластин покрыта жаростойкой пленкой или лаком, либо сочетанием жаростойкой илаковойпленок, обеспечивающихизоляцию между ними. По устройству различаютброневые, бронестержневые и стержневыемагнитные системы.Магнитная система, в которой оба концакаждого стержня соединеныдвумя (и более) боковыми ярмами, называется броневой. Магнитный поток в такойсистеме при выходе из стержня разветвляется на две части, поэтому площадь поперечного сеченияярма в два раза меньшеплощади сечения стержня. Броневую магнитнуюсистему применяют в однофазных трансформаторах: бытовых, специального назначения(некоторых), иногда мощных силовых. Магнитная система, у которой часть стержнейимеет боковые ярма или каждый стерженьне более чем одно боковое ярмо,называется бронестержневой. Такаяконструкция позволяет уменьшить габариттрансформатора повысоте и применяется воднофазных и трехфазныхтрансформаторах. Магнитнаясистема, в которой ярма соединяют разные стержни и нет боковых ярм, называетсястержневой. Такаяконструкция получила наибольшее применение в трансформаторах. По способу сборки магнитные системы подразделяются на стыковые и шихтованные. Магнитнаясистема, в которой стержни и ярма, собранные и скрепленные раздельно, при сборке системы устанавливаются встык, называетсястыковой. Стыковые магнитные системыотличаются простотой сборки пластин, но имеют ряд существенных недостатков. В настоящее время их можно встретить только в трансформаторах старых выпусков.В отечественномтрансформаторостроении в основном применяет шихтованную магнитную систему, в которой стержни иярма собирают впереплет.Укороченные пластины стержней стыкуют с удлиненными пластинами ярм. Затем, перекрываястык внахлест, удлиненные пластины стержней стыкуют сукороченными пластинамиярм. Укладывая слой за слоем, набирают магнитную систему до необходимой толщины. Такое сопряжениестержнейс ярмаминазывают шихтовкой с прямым стыкованием пластин. Обычно для ускорения процесса сборки в каждый слой при шихтовке укладывают не по одной, а по две-три пластины,поэтому сборку называютшихтовкой в две пластины или соответственно шихтовкой в три пластины. При такой сборке нет сплошныхстыков, как в стыковойсистеме, так как места соединений одного слоя перекрываютсяпластинами следующего. Шихтовкас косыми стыками усложняет заготовку пластин и затрудняет сборку магнитной системы, поэтому иногдаприбегают к некоторым упрощениям: сборку делают с четырьмя косыми (по углам) и двумя прямыми стыками или комбинированную – первый слой с косыми стыками, второй –с прямыми. Длятрансформаторов Iи IIгабаритов применяют также конструкциюпространственнойстыковой магнитной системы с симметричнымрасположением стержней. Она состоит из двух намотанных из ленточной электротехнической стали ярм треугольной формы, между которыми по углам расположены три стержня ступенчатой формы, собранные из пластин одинаковой длины.Основным достоинством такой магнитной системы является простотаконструкции, позволяющая широко механизировать и автоматизировать технологические процессыизготовления; одновременно достигаетсясимметричность магнитной системы.Для трансформаторов Iгабарита применяют также витуюмагнитную систему, в которой стержни и ярма образуют цельную конструкцию. Особенность сборки трансформаторов с магнитнойсистемой такого вида заключается в том, чтообмотки наматывают непосредственно на стержни.Пластины магнитных систем старых выпусковпокрывали с двух сторонизоляционным лаком № 202 или К.Ф-965. В настоящее время заводы используют рулонную трансформаторнуюсталь с жаропрочным изоляционным покрытием(оксидным и магниево-фосфатным), нетребующую дополнительного изолирования лаком. Поперечное сечение стержней и ярм делают многоступенчатым с таким расчетом, чтобы по форме оно было близко ккругу. Ступенчатое сечение получается благодаря применению пластин разной ширины.(Ярма магнитных систем более ранних выпусков имели прямоугольную Т-образную я крестообразную форму сечения.).Для получения монолитнойконструкции стержни и ярма магнитных систем стягивают. У трансформаторов мощностью до 630 кВ-А стержни при насадке обмотоквременно стягивают струбцинами. Необходимое усилие прессовки стержней посленасадки обмотокобеспечивается расклиновкой буковыми стержнями. По способу стяжки магнитные системы делятна шпилечные и бесшпилечные. Шпилечный способ заключается в том, что в пластинах стержней и ярм штамповкойпробивают отверстия, в которыепосле сборки магнитной системы вставляют сквозные стальные шпильки, изолированные от активной стали и ярмовых балок бумажно-бакелитовыми трубками иизоляционными шайбами (электрокартоннымии гетинаксовыми). Такой способ применялся и в магнитных системах, собранных из пластингорячекатаной стали.
2.2. Обмотки трансформаторов
Обмотки масляных силовыхтрансформаторов III—VIIIгабаритов выполняютпреимущественно из медных обмоточных проводовПБ, Iи II—из алюминиевых АПБ. Для обмоток сухих силовых трансформаторовиспользуют провода ПСД. Толщину изоляцииобмоточных проводов принято указывать на обе стороны. Ее выбирают в зависимости от напряжения: для обмоток трансформаторов с напряжением до 35 кВ обычно берут 0,45—0,55 мм(нормальную толщину изоляции), для 110кВ—1,2—1,35 мм, для более высокихнапряжений—1,92—5,76 мм. Толщина изоляции проводаПСД равна 0,27—0,4 мм. Кроме проводов в устройстве обмоток входят изоляционныедетали и материалы.Обмоткиотличаются друг от друга типом, количеством витков, поперечным сечением и маркой провода,направлением намотки, изоляционными расстояниями и толщиной, витковой изоляции.Чем больше напряжениетрансформатора, тем больше количество витков; с увеличением мощности возрастают сечения проводов иразмеры обмоток. Плотность тока в обмотках выбирают по условиямнагрева в пределах 2,5—4,5 А/мм2в зависимости от мощности и конструктивного исполнения трансформатора. Существуют однослойные имногослойные, дисковые спиральные одинарные катушки, дисковые спиральные парныекатушки обмотки намоток. Следуетстрого различать направление намотки обмоток. Обмотки, намотанные в один слой, — однослойные, независимо от того, какой конец считать началом (верхний или нижний), имеют то направление, какое былополучено при намотке. Вмногослойных обмотках, состоящих из нескольких слоев с переходами из слоя в слой, направление намотки чередуется. У таких обмоток за направлениенамотки принимают направлениетого слоя, у которого входной конец принят за начало. Дисковые катушки, имеющие формуплоской спирали, считаются левыми или правыми в зависимости от того, какойконец выбран началом – внутренний или наружный. Для придания обмоткам большеймеханической прочности и повышения влагостойкости их сушат, затем пропитываютлаком МЛ-92 или ГФ-95 и запекаю