Устройство и принцип работы трансформатора

3.1. Трансформаторы могут разделяться по следующим основным признакам:

- назначению;

- числу фаз;

- типу системы охлаждения;

- количеству и особенностям обмоток;

- условиям работы и др.

3.2. Согласно ГОСТ 14794-79 устанавливается следующая структура условного обозначения трансформаторов:

 

ТМГ-400-10/0,4 У1

Т – трехфазный;

М – естественная циркуляция масла;

Г – герметичное исполнение;

400 - номинальная мощность трансформатора, кВ·А;

10 - класс напряжения стороны ВН, кВ;

0,4- класс напряжения стороны НН, кВ;

У1 - климатическое исполнение и категория размещения.

Трансформатор ТМГ – силовой трансформатор без расширителя, увеличение объема масла при нагреве воспринимается упругими гофрами.

 

3.3. Системы охлаждения с естественной циркуляцией воздуха и масла типа М. В таких трансформаторах тепло, выделенное в обмотках и магнитопроводе, передается окружающему маслу, которое, циркулируя по баку и радиаторным трубам, передает его окружающему воздуху.

3.4. В основу работы трансформатора положен принцип взаимоиндукции. При подключении первичной обмотки трансформатора на переменное синусоидальное напряжение в её витках протекает переменный ток, который создаёт в магнитопроводе переменный магнитный поток. Замыкаясь в магнитопроводе, этот поток пронизывает все обмотки трансформатора и индуктирует в них ЭДС, пропорциональную по величине числу витков обмотки.

3.5. К сети высшего напряжения подключается обмотка ВН, три фазы каждой обмотки соединены в звезду. К сети низшего напряжения- обмотка НН. Три фазы каждой обмотки соединены в звезду, либо треугольник (см. таблицу 1).

3.6. Трансформатор состоит из разъёмного бака. Внутри бака расположена активная часть с обмотками и отводами. На баке имеются необходимые элементы для присоединения и установки вводов, расширителя, системы охлаждения, измерительной температуры. На баке имеются приспособления для строповки при подъёме собранного трансформатора.

3.7. Основными частями трансформатора являются остов и насаженные на стержни остова обмотки, в которых происходит электромагнитный процесс. Изоляционные конструкции, отводы и вводы, бак и охлаждающее устройство обеспечивают нормальное протекание электромагнитного процесса.

3.8. Остов представляет собой конструктивную основу активной части трансформатора. Он состоит из вертикальных стержней, перекрытых сверху и снизу ярмами, в результате чего образуется замкнутая магнитная система (магнитопровод). Магнитопровод шихтуется (набирается) из листов холоднокатаной рулонной электротехнической стали с изоляционным покрытием. Прессовка стержней осуществляется бандажами из стеклоленты, прессовка ярмовыми балками, стянутыми стальными полубандажами. Магнитная система заземляется через ярмовые балки на бак трансформатора.

3.9. Обмотки трансформатора выполняются из медного или алюминиевого провода с бумажной изоляцией. Обмотки имеют круглую цилиндрическую форму и расположены концентрически на стержне остова. Между обмоткой и остовом, а также между обмотками размещены изоляционные цилиндры. Радиальное крепление обмоток выполнено установкой в осевых каналах между обмотками, а также между стержнем и обмоткой изоляционных дистанцирующих реек. Эти рейки образуют вертикальные каналы между обмоткой и цилиндром и служат основанием для закрепления дистанционных прокладок, которые расположены между катушками и образуют горизонтальные каналы.

3.10. Главной изоляцией обмоток является маслобарьерная изоляция, представляющая собой продольные чередующиеся масляные каналы с изоляционными цилиндрами между обмотками. Изоляция между обмотками и ярмом выполнена в виде системы электрокартонных колец и прокладок, образующих поперечные и продольные каналы.

3.11. Отводы представляют собой промежуточные токоведущие элементы, обеспечивающие соединение обмоток в электрическую схему, их связь с регулирующим устройством и вводами. Съёмные вводы позволяют заменять изоляторы, не снимая крышки.

 

Система охлаждения.

3.12. Система охлаждения трансформатора служит для интенсивного отвода тепла. Для трансформаторов применяется естественное масляное охлаждение (вида «М»), где охлаждающей поверхностью служат бак и радиаторы.

3.13. Охлаждение трансформатора происходит следующим образом:

Горячее трансформаторное масло из верхней части трансформатора поступает в бак радиатора; в радиаторе масло движется сверху вниз в теплообменных трубках, охлаждаемых воздухом, циркулируемым в межтрубном пространстве радиатора; охлаждённое масло поступает в трансформатор.