Трансформаторов трансформаторы

С целью экономичной передачи электроэнергии на дальние расстояния и распределения ее между разнообразными потребителями появляется необходимость в ее трансформации. Последнее осуществляется с помощью повышающих и понижающих трансформаторов.

РЕМОНТ ТРАНСФОРМАТОРОВ И РЕАКТОРОВ

§ 39. НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ТРАНСФОРМАТОРОВ

В последнее время начато изготовление трансформаторов мощностью 160 — 630 кВ-А с пространственным магнито-проводом, который отличается от плоского тем, что вертикальные оси стержней находятся в разных плоскостях ( 116). Стальные листы стержня у такого магнитопровода спрессованы бандажом из изоляционного материала или стальной лентой с прокладкой изоляционного материала вместо шпилек. Трансформаторы с такой конструкцией стержней иногда называют бесшпилечными.

5.4. Двухтрансформаторная КТП с наружной установкой трансформаторов:

Целесообразны цеховые ТП с размещением РУНН в цехе, а трансформатора— снаружи около питаемых им производственных зданий. Такой тип подстанции занимает меньше площади цеха, чем полностью встроенная. Однако надо учитывать, что, согласно ПУЭ (п. 4.2.69), открытая установка маслонаполненных трансформаторов допускается только у стен зданий с производствами категорий Г и Д (по противопожарным нормам). Расстояние от трансформатора до стены нормиру-"ется в зависимости от степени огнестойкости здания. Шины, соединяющие выводы вторичного напряжения трансформатора с РУНН, заключают в короба из листовой стали, Все это комплектно поставляется заводом и на предприятии производится только сборка элемейтов и подключение питающих и Отходящих кабелей. В неко-

быть низким в связи с меньшими мощностями приемников и для безопасности их обслуживания. Повышение ц понижение напряжения достигаются при, помощи трансформаторов.

12-5. Основные конструктивные элементы трансформаторов

Как правило, сборка сердечника силовых трансформаторов большой мощности (больше 100 ква) производится из листов стали толщиной 0,5 мм, так как такая сборка менее трудоемка, чем сборка из листов толщиной 0,35 мм.

Сердечники однофазного и трехфазного стержневых трансформаторов с расположенными на них обмотками показаны в схематическом виде на 12-4 и 12-7. Здесь: 3—3 — стержни, 4—4 — верхнее и нижнее ярма.

но не превышает 15—20 кв. Поэтому между генераторами и линией передачи устанавливаются преобразователи электрической энергии переменного тока — трансформаторы. После передачи электрической энергии в район потребления производится распределение ее при напряжении 6000, 3000, 500, 380 и 220 в. Понижение напряжения (чаще всего в несколько ступеней) производится также с помощью трансформаторов.

На средней частоте используются трансформаторы с замкнутой магнитной цепью броневого типа. Особенностью трансформаторов является высокая концентрация электромагнитной энергии и малые габариты, что позволяет встраивать их в закалочные станки и технологические линии. В некоторых многопозиционных станках, например в станках для закалки коленчатых валов, требование малых размеров трансформаторов является одним из основных. Трансформаторы универсальных закалочных установок и регулировочные автотрансформаторы кузнечных нагревателей должны иметь переменный коэффициент трансформации. Закалочные трансформаторы работают на нагрузку с коэффициентом мощности 0,2—0,4, часто в повторно-кратковременном режиме. Все трансформаторы имеют водяное охлаждение обмоток и магнитной цепи. Имеются три основные конструкции трансформаторов. Трансформаторы с цилиндрическими обмотками (ВТО-500, ВТО-1000) имеют одновитковую вторичную обмотку и помещенную внутрь нее много-витковую первичную. Магнитная система охлаждается радиаторными листами с припаянными к ним трубками охлаждения. Трансформаторы просты и экономичны, но для изменения коэффициента трансформации (&гр) требуют смены первичной обмотки. Серийно такие трансформаторы не выпускаются, но изготавливаются многими заводами для своих потребностей. Мощность трансформаторов 500 и 1000 кВ-А, частота 2,5 и 8 кГц. Трансформатор ТВД-3 имеет дисковые первичные и вторичные обмотки, что обеспечивает хорошее использование меди. Трансформатор имеет 44 ступени трансформации за счет переключения первичных и вторичных витков. Мощность 2000 кВ-А, частота 2,5-8 кГц [41].

Силовые трансформаторы электропередачи производятся для длительной службы в течение многих десятков лет. На пути от генерирующей станции до потребителя электрическая энергия обычно подвергается трех- или даже шестикратной трансформации, поэтому k. п. д. трансформаторов для электропередачи должен быть возможно брлее высоким. Маломощные трансформаторы, применяемые в схемах автоматики, могут иметь небольшой к. п. д., так как теряемая в них энергия относительно невелика. Эти трансформаторы предназначаются дстя значительно меньшего срока службы, что обусловлено сравнительно быстрым изнашиванием электронной аппаратуры, в схемах которой они работают. Особую группу составляют микротрансформаторы мощностью до 600 ва, которые по исполнению существенно отличаются от силовых трансформаторов.

< Устройство силовых трансформаторов. Трансформаторы имеют магнитопроводящие сердечники и токопроводящие обмотки. Для луч-

Трансформаторы служат для повышения или понижения напряжения переменного тока. На повышающих и понижающих трансформаторных подстанциях применяют трехфазные трансформаторы или группы однофазных трансформаторов.

Трансформаторы могут быть двухобмоточные или трехобмоточные. Обмотки трансформаторов обозначают: ВН — высшего напряжения, СН — среднего напряжения, НН — низшего напряжения; их выполняют из медных или алюминиевых изолированных проводников круглого или прямоугольного сечения, намотанных на изоляционные цилиндры, которые насаживают на стержневые магнитопроводы.

Размеры ворот въезда на монтажную площадку должны обеспечивать провоз полностью собранного трансформатора. Высота машинного зала от пола монтажной площадки до верхнего положения крюка крана и свободная площадь монтажной плошадки обычно определяются условиями монтажа и демонтажа турбин и генераторов. Эти габариты должны быть также достаточными д/я возможности сборки, ревизии и ремонта трансформатора. В ряде случаев обеспечивается возможность подъема активной части из бака, перенос ее в сторону и установка на шпальной выкладке. Если трансформаторы имеют нижний разъем бака, то поднимается и относится ? сторону верхняя съем-мая часть бака с крышкой. Также необходимо обеспечить возможность установки вводов трансформатора. Довольно часто высота монтажной площадки оказывается невелика и тогда предусматривается люк в полу монтажной площадки. Прибывший для монтажа или ремонта трансформатор опускается краном машинного зала через люк в нижнее помещение. Снимается транспортировочная крышка (при ремонте — смонтированная крышка трансформатора), юднимается активная часть, бак откатывается в сторону, активна} часть опускается на шпальную выкладку. Аналогично выполняются операции у трансформаторов с нижним разъемом бака; при этом поднимается верхняя съемная часть бака с крышкой. Ревизия актив! ой части может производиться и непосредственно внутри бака трансформатора, однако с соблюдением всех мер предосторожности.

На низконапорных ГЭС главные трансфер латоры обычно располагаются фронтом вдоль стены машинного залг: со стороны НБ, над отсасывающими трубами. Трехфазные трансформаторы умещаются в пределах длины блока ГЭС. Предпочтительнее трансформаторы с мас-ляно-водяной системой охлаждения, так как они не имеют радиаторов. Для групп однофазных трансформаторов длина блока может оказаться недостаточной, поэтому приходится располг гать трансформаторы узкой стороной вдоль здания станции. Электриче:кие соединения трансформаторов, расположенных со стороны НБ у стены здания ГЭС, сРУ

Для этих преобразовательных установок разработаны и освоены в производстве трансформаторы ТЦНП-40000/10, рассчитанные на ток 50 кА и напряжение 450 В, для химической промышленности; трансформаторы ТНЦП-80000/20 на ток 63 кА и напряжение 850 В для цветной металлургии; серия трансформаторов мощностью 2500—3200 кВ-А для тиристорных электроприводов прокатных станов; трансформаторы серии ТМПУ мощностью до 20000 кВ-А для городского электрифицированного транспорта, сухие трансформаторы ТСЗП мощностью до 1600 кВ-А для метрополитена.

Для питания дуговых сталеплавильных печей выпускаются две серии трансформаторов. Трансформаторы первой серии для электропечей емкостью 0,5—12 т имеют встроенные токоограничиваю-щие резисторы и регуляторы, изменяющие напряжение при отключенном от сети трансформаторе.

Для питания индукционных плавильных электропечей выпускаются однофазные трансформаторы мощностью 400—2500 кВ-А с регулированием напряжения без возбуждения и под нагрузкой. Предусмотрена также поставка трехфазных • трансформаторов мощностью 1600, 2500, 6300 кВ-А с регулированием напряжения в обмотке НН, предназначенных для применения с устройствами симметрирования напряжения, компенсирующими несимметричную нагрузку фаз, создаваемую индукционными плавильными печами. Для питания установок электрошлакового переплава выпускаются трансформаторы, которые при глубоком диапазоне регулирования обеспечивают изменение напряжения очень малыми ступенями, порядка 1%. Трансформаторы имеют универсальную конструкцию, обеспечивающую питание установок ЭШП при различных схемах включения. 12

Трансформаторы с постоянным коэффициентом трансформации (?т) ВТО-500 и ВТО-1000. Изменение kr возможно только при замене первичной (или вторичной) обмотки на .другую с новым числом витков. Эта замена предусмотрена конструкцией. По договоренности трансформатор ВТО-500 может поставляться с пятью первичными обмотками с 16, 19, 24, 28 и 30 витками. Как правило, поставляется, только две с 24 и 30 витками. Трансформатор ВТО-1000 снят с производства. Обмотки трансформаторов однослойные, водоохлаждаемые концентрические из медных трубок. Вторичная обмотка имеет один широкий виток. Магнитопровод шихтованный броневого типа из стали Э42 толщиной листа 0,35 мм/ Охлаждается медными радиаторными листами с напаенными медными трубками. Трубки имеют сечение 5X4 мм, и поэтому для нормальной эксплуатации трансформатора совершенно необходима мягкая и чистая (без механических примесей) вода.