Что такое камера силового трансформатора

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Камера — силовой трансформатор

Камеры силовых трансформаторов в большинстве случаев оборудуют естественной вентиляцией, выполненной так, чтобы разность температур воздуха, выходящего из камеры и входящего в нее, не превосходила 15 при нагрузке, соответствующей номинальной мощности трансформатора. В одиночных камерах воздух входит через расположенный внизу в дверн камеры проем, а выходит через проем в верхней части камеры. В камерах, примыкающих к стене другого здания, воздух входит через нижний проем в двери или в цоколе камеры, а выходит через верхний проем в двери или через проемы вытяжной шахты. Размеры проемов принимают согласно тепловому расчету. [2]

Внутри камеры силового трансформатора на боковой стене наносится надпись: номер ( трансформатора и его тип. [3]

Для прохода шин из камеры силового трансформатора в помещение распределительного устройства 6 — 10 кв в стене имеется проем. В проеме устанавливается проходная плита или по обе стороны проема закрепляются опорные изоляторы и шины пропускаются через проем без проходной плиты. [4]

На рис. 226 показан разрез камеры силового трансформатора и помещения распределительного щита со стороны низшего напряжения для крупной трансформаторной подстанции. [6]

Так, например, размеры камеры силового трансформатора определяются габаритами трансформатора и расстояниями ( в свету) от бака трансформатора до стен. Эти расстояния до задней и боковых стен согласно ПУЭ должны быть не менее 0 3 м для трансформаторов мощностью до 320 ква включительно и 0 6 м для трансформаторов большей мощности; со стороны входа — до полот-на двери или выступающих частей стены — эти расстояния составляют 0 6 м для трансформаторов мощностью до 320 ква включительно и 0 8 м для трансформаторов мощностью 560 ква. [7]

На рис. 226 показан разрез камеры силового трансформатора и помещения распределительного щита со стороны низшего напряжения для крупной трансформаторной подстанции. [8]

Для облегчения подачи пакета в камеру силового трансформатора необходимо разобрать кирпичную стену между камерой трансформатора и печью ( или не выкладывать) от проходной плиты вниз до отметки пола печи. [9]

При расположении помещений трансформаторной подстанции рекомендуется камеры силовых трансформаторов располагать примыкающими к щитовому помещению для соединения низковольтных выводов трансформаторов со щитом низкого напряжения при помощи голых шин. [10]

На рис. 176 показан разрез по камере силового трансформатора и помещению распределительного щита трансформаторной подстанции промышленного предприятия. [11]

Характерным при компоновке подстан-ций является размещение в камерах силовых трансформаторов . Трансформаторы устанавливаются в камерах широкой или узкой стороной против дверного проема камеры. Установка трансформатора узкой стороной дает возможность несколько сократить площадь камеры трансформатора. [12]

В помещениях батарей статических конденсаторов и в камерах силовых трансформаторов , расположенных в пределах той же подстанции или пункта, на которых размещены их выключатели — разъединители или выключатели нагрузки не устанавливаются. [13]

Внутри подстанция разделена металлическими перегородками на три части: центральная часть является камерой силового трансформатора , а боковые — помещениями распределительных устройств высшего и низшего напряжений. [14]

Источник

Как устроена трансформаторная подстанция 10 на 0,4 кВ

Энергетическая система состоит из множества структурных элементов, каждый из которых выполняют свою функцию в процессе передачи электроэнергии от электростанций до конечного потребителя. Подстанции 10 на 0,4 кВ осуществляют последний этап преобразования электроэнергии: от данных подстанций электроэнергия поступает напрямую к потребителю — в населенные пункты и на производственные предприятия. Рассмотрим, как устроена трансформаторная подстанция 10 на 0,4 кВ.

Существует несколько типов подстанций 10/0,4 кВ, устройство которых зависит от их мощности, назначения и условий работы.

Мачтовые и столбовые подстанции

На территории небольших населенных пунктов, дачных кооперативов для электроснабжения потребителей используются мачтовые и столбовые трансформаторные подстанции.

Основное преимущество данных подстанций — простота конструкции и удобство в обслуживании.

Столбовая трансформаторная подстанция устанавливается непосредственно на линейной опоре ВЛ-10 кВ (ВЛ-6 кВ) либо на отдельной стойке (опоре) типа СВ-105, СВ-110 и т.п. Отличие мачтовой подстанции в том, что она устанавливается между двух стоек (опор).

Устроена столбовая (мачтовая) подстанция следующим образом.

Непосредственно на опоре (стойке) монтируется рама крепления и силовой трансформатор небольшой мощности, обычно в диапазоне 16-160 кВА.

Над трансформатором монтируется рама с креплениями для высоковольтных предохранителей типа ПКТ, которые служат для защиты трансформатора от сверхтоков. От предохранителей вниз идут провода к вводам высокого напряжения силового трансформатора, а вверх идут проводники к питающей линии электропередач.

Для предотвращения схлестывания проводники от предохранителей к ВЛ дополнительно крепятся на опорных изоляторах, которые устанавливаются на специальной траверсе. На траверсе изоляторов также устанавливают разрядники или ограничители перенапряжения (ОПН), осуществляющие защиту от атмосферных и коммутационных перенапряжений в электрической сети.

Для возможности снятия напряжения и создания видимого разрыва электрической цепи на опоре может дополнительно устанавливаться высоковольтный разъединитель. Разъединитель устанавливается в разрыв питающего провода от ВЛ на отдельной раме. Привод разъединителя находится внизу опоры и соединяется валом с разъединителем. Рукоятка привода выполняется съемной, а сам привод фиксируется замком для предотвращения проведения операций посторонними лицами.

Под силовым трансформатором устанавливается шкаф низкого напряжения 0,4кВ. Данный шкаф подключается к вводам низкого напряжения трансформатора, в нем устанавливаются коммутационные и защитные аппараты – рубильники и предохранители либо автоматические выключатели, а также подключается кабель потребителей.

В зависимости от количества потребителей и величины нагрузки, может быть несколько отходящих линий, каждая из которых защищается отдельным автоматическим выключателем. Если электроснабжение потребителей осуществляется воздушной линией электропередач, то для защиты от перенапряжений могут устанавливаться ОПН.

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП)

Следующий тип — комплектные трансформаторные подстанции. Это готовые решения, которые поставляются заводами-изготовителями в собранном виде либо отдельными блоками для дальнейшей сборки на месте установки.

В зависимости от мощности, КТП могут быть изготовлены в металлическом или в бетонном корпусе, либо в корпусе из сэндвич-панелей. В металлическом корпусе изготавливаются маломощные подстанции, такие КТП устанавливаются, как правило, в сельской местности. Также КТП данного типа могут применяться для питания потребителей на временных объектах (строительная площадка, пост охраны и др.).

Конструктивно металлические КТП имеют то же оборудование, что и мачтовые (столбовые) подстанции, только все эти элементы монтированы внутри металлического корпуса КТП. Само КТП устанавливается на предварительно монтированный фундамент или опоры.

Для удобства и безопасности при эксплуатации и обслуживании КТП, коммутационные и защитные аппараты разного напряжения монтируются в отдельных отсеках, имеющих запирающие устройства. В зависимости от конструкции КТП, силовой трансформатор может быть установлен в отдельном отсеке либо открытым способом – в этом случае над вводами трансформатора монтируется специальный металлический защитный кожух.

Корпус и металлические части оборудования КТП подлежат заземлению. Заземление необходимо для обеспечения безопасности при обслуживании КТП, а также для обеспечения работы системы заземления электрической сети.

Более мощные комплектные трансформаторные подстанции в бетонном корпусе или сэндвич-панелях устанавливают, как правило, в жилых кварталах для питания нескольких многоквартирных домов либо в зоне сосредоточения большой нагрузки.

Трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ в специальной постройке

Помимо КТП для питания многоквартирных домов и других групп потребителей часто применяются подстанции, расположенные в специальных постройках. Здание для подстанции 10/0,4 кВ строятся по однотипным проектам с учетом местных условий и величины нагрузки потребителей.

В такой подстанции может быть установлен как один, так и несколько понижающих силовых трансформаторов мощностью, как правило, до 1000 кВА.

Для безопасности и удобства обслуживания распределительные устройства высокого и низкого напряжения находятся в разных помещениях. Силовой трансформатор также устанавливается в отдельной камере.

В распределительном устройстве 10 кВ устанавливаются высоковольтные выключатели или предохранители, а также разъединители либо выкатная тележка КРУ, которые обеспечивают видимый разрыв для безопасности обслуживания трансформатора и выключателя.

По стороне низкого напряжения устанавливается вводной автоматический выключатель, а также автоматические выключатели отходящих линий потребителей. Для безопасности работ по обслуживанию линий 0,4 кВ также необходимо обеспечить видимый разрыв – для этого в цепи устанавливают рубильники.

Для защиты электрической сети от перенапряжений по стороне ВН и НН устанавливаются разрядники или ОПН.

При необходимости контроля напряжения и нагрузки по стороне высокого напряжения устанавливаются трансформаторы тока и напряжения, а по стороне 0,4 кВ трансформаторы тока.

Читайте также:  Что такое по навигатору камера на полосу

Трансформаторные подстанции на предприятиях

На промышленных предприятиях, где сосредоточено большое количество потребителей 0,4 кВ, для распределения электроэнергии монтируются распределительные устройства 0,4 кВ в отдельных зданиях или непосредственно в производственных помещениях. Распредустройство 0,4 кВ может быть выполнено на одном или нескольких щитах (панелях), которые получают питание от одного или двух трансформаторов 10/0,4 кВ.

Два источника питания (трансформатора) устанавливаются в том случае, если требуется обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение потребителя. В данном случае распределительное устройство разделяется на две секции шин, каждая из которых питается от отдельного трансформатора. Между секциями устанавливается автоматический выключатель с моторным приводом или контактор, посредством включения которого осуществляется подача напряжения на одну из секций в случае обесточивания одного из трансформаторов.

В данном распределительном устройстве помимо автоматов могут устанавливаться групповые рубильники, предназначенные для удобства обслуживания отдельных участков распределительного устройства. Для контроля режима работы оборудования на щитах устанавливаются сигнальные лампы, вольтметры, амперметры, приборы учета и, при необходимости, измерительные трансформаторы тока.

Также в щитах 0,4 кВ могут дополнительно монтироваться различные системы защиты и автоматики, например, защита от замыкания на землю, автоматика включения аварийного освещения и др.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Камера силового трансформатора что это

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Камера — силовой трансформатор

Камеры силовых трансформаторов в большинстве случаев оборудуют естественной вентиляцией, выполненной так, чтобы разность температур воздуха, выходящего из камеры и входящего в нее, не превосходила 15 при нагрузке, соответствующей номинальной мощности трансформатора. В одиночных камерах воздух входит через расположенный внизу в дверн камеры проем, а выходит через проем в верхней части камеры. В камерах, примыкающих к стене другого здания, воздух входит через нижний проем в двери или в цоколе камеры, а выходит через верхний проем в двери или через проемы вытяжной шахты. Размеры проемов принимают согласно тепловому расчету. [2]

Внутри камеры силового трансформатора на боковой стене наносится надпись: номер ( трансформатора и его тип. [3]

Для прохода шин из камеры силового трансформатора в помещение распределительного устройства 6 — 10 кв в стене имеется проем. В проеме устанавливается проходная плита или по обе стороны проема закрепляются опорные изоляторы и шины пропускаются через проем без проходной плиты. [4]

На рис. 226 показан разрез камеры силового трансформатора и помещения распределительного щита со стороны низшего напряжения для крупной трансформаторной подстанции. [6]

Так, например, размеры камеры силового трансформатора определяются габаритами трансформатора и расстояниями ( в свету) от бака трансформатора до стен. Эти расстояния до задней и боковых стен согласно ПУЭ должны быть не менее 0 3 м для трансформаторов мощностью до 320 ква включительно и 0 6 м для трансформаторов большей мощности; со стороны входа — до полот-на двери или выступающих частей стены — эти расстояния составляют 0 6 м для трансформаторов мощностью до 320 ква включительно и 0 8 м для трансформаторов мощностью 560 ква. [7]

На рис. 226 показан разрез камеры силового трансформатора и помещения распределительного щита со стороны низшего напряжения для крупной трансформаторной подстанции. [8]

Для облегчения подачи пакета в камеру силового трансформатора необходимо разобрать кирпичную стену между камерой трансформатора и печью ( или не выкладывать) от проходной плиты вниз до отметки пола печи. [9]

При расположении помещений трансформаторной подстанции рекомендуется камеры силовых трансформаторов располагать примыкающими к щитовому помещению для соединения низковольтных выводов трансформаторов со щитом низкого напряжения при помощи голых шин. [10]

На рис. 176 показан разрез по камере силового трансформатора и помещению распределительного щита трансформаторной подстанции промышленного предприятия. [11]

Характерным при компоновке подстан-ций является размещение в камерах силовых трансформаторов . Трансформаторы устанавливаются в камерах широкой или узкой стороной против дверного проема камеры. Установка трансформатора узкой стороной дает возможность несколько сократить площадь камеры трансформатора. [12]

В помещениях батарей статических конденсаторов и в камерах силовых трансформаторов , расположенных в пределах той же подстанции или пункта, на которых размещены их выключатели — разъединители или выключатели нагрузки не устанавливаются. [13]

Внутри подстанция разделена металлическими перегородками на три части: центральная часть является камерой силового трансформатора , а боковые — помещениями распределительных устройств высшего и низшего напряжений. [14]

Как устроена трансформаторная подстанция 10 на 0,4 кВ

Энергетическая система состоит из множества структурных элементов, каждый из которых выполняют свою функцию в процессе передачи электроэнергии от электростанций до конечного потребителя. Подстанции 10 на 0,4 кВ осуществляют последний этап преобразования электроэнергии: от данных подстанций электроэнергия поступает напрямую к потребителю — в населенные пункты и на производственные предприятия. Рассмотрим, как устроена трансформаторная подстанция 10 на 0,4 кВ.

Существует несколько типов подстанций 10/0,4 кВ, устройство которых зависит от их мощности, назначения и условий работы.

Мачтовые и столбовые подстанции

На территории небольших населенных пунктов, дачных кооперативов для электроснабжения потребителей используются мачтовые и столбовые трансформаторные подстанции.

Основное преимущество данных подстанций — простота конструкции и удобство в обслуживании.

Столбовая трансформаторная подстанция устанавливается непосредственно на линейной опоре ВЛ-10 кВ (ВЛ-6 кВ) либо на отдельной стойке (опоре) типа СВ-105, СВ-110 и т.п. Отличие мачтовой подстанции в том, что она устанавливается между двух стоек (опор).

Устроена столбовая (мачтовая) подстанция следующим образом.

Непосредственно на опоре (стойке) монтируется рама крепления и силовой трансформатор небольшой мощности, обычно в диапазоне 16-160 кВА.

Над трансформатором монтируется рама с креплениями для высоковольтных предохранителей типа ПКТ, которые служат для защиты трансформатора от сверхтоков. От предохранителей вниз идут провода к вводам высокого напряжения силового трансформатора, а вверх идут проводники к питающей линии электропередач.

Для предотвращения схлестывания проводники от предохранителей к ВЛ дополнительно крепятся на опорных изоляторах, которые устанавливаются на специальной траверсе. На траверсе изоляторов также устанавливают разрядники или ограничители перенапряжения (ОПН), осуществляющие защиту от атмосферных и коммутационных перенапряжений в электрической сети.

Для возможности снятия напряжения и создания видимого разрыва электрической цепи на опоре может дополнительно устанавливаться высоковольтный разъединитель. Разъединитель устанавливается в разрыв питающего провода от ВЛ на отдельной раме. Привод разъединителя находится внизу опоры и соединяется валом с разъединителем. Рукоятка привода выполняется съемной, а сам привод фиксируется замком для предотвращения проведения операций посторонними лицами.

Под силовым трансформатором устанавливается шкаф низкого напряжения 0,4кВ. Данный шкаф подключается к вводам низкого напряжения трансформатора, в нем устанавливаются коммутационные и защитные аппараты – рубильники и предохранители либо автоматические выключатели, а также подключается кабель потребителей.

В зависимости от количества потребителей и величины нагрузки, может быть несколько отходящих линий, каждая из которых защищается отдельным автоматическим выключателем. Если электроснабжение потребителей осуществляется воздушной линией электропередач, то для защиты от перенапряжений могут устанавливаться ОПН.

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП)

Следующий тип — комплектные трансформаторные подстанции. Это готовые решения, которые поставляются заводами-изготовителями в собранном виде либо отдельными блоками для дальнейшей сборки на месте установки.

В зависимости от мощности, КТП могут быть изготовлены в металлическом или в бетонном корпусе, либо в корпусе из сэндвич-панелей. В металлическом корпусе изготавливаются маломощные подстанции, такие КТП устанавливаются, как правило, в сельской местности. Также КТП данного типа могут применяться для питания потребителей на временных объектах (строительная площадка, пост охраны и др.).

Конструктивно металлические КТП имеют то же оборудование, что и мачтовые (столбовые) подстанции, только все эти элементы монтированы внутри металлического корпуса КТП. Само КТП устанавливается на предварительно монтированный фундамент или опоры.

Для удобства и безопасности при эксплуатации и обслуживании КТП, коммутационные и защитные аппараты разного напряжения монтируются в отдельных отсеках, имеющих запирающие устройства. В зависимости от конструкции КТП, силовой трансформатор может быть установлен в отдельном отсеке либо открытым способом – в этом случае над вводами трансформатора монтируется специальный металлический защитный кожух.

Корпус и металлические части оборудования КТП подлежат заземлению. Заземление необходимо для обеспечения безопасности при обслуживании КТП, а также для обеспечения работы системы заземления электрической сети.

Более мощные комплектные трансформаторные подстанции в бетонном корпусе или сэндвич-панелях устанавливают, как правило, в жилых кварталах для питания нескольких многоквартирных домов либо в зоне сосредоточения большой нагрузки.

Трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ в специальной постройке

Читайте также:  Что такое модем zte 831

Помимо КТП для питания многоквартирных домов и других групп потребителей часто применяются подстанции, расположенные в специальных постройках. Здание для подстанции 10/0,4 кВ строятся по однотипным проектам с учетом местных условий и величины нагрузки потребителей.

В такой подстанции может быть установлен как один, так и несколько понижающих силовых трансформаторов мощностью, как правило, до 1000 кВА.

Для безопасности и удобства обслуживания распределительные устройства высокого и низкого напряжения находятся в разных помещениях. Силовой трансформатор также устанавливается в отдельной камере.

В распределительном устройстве 10 кВ устанавливаются высоковольтные выключатели или предохранители, а также разъединители либо выкатная тележка КРУ, которые обеспечивают видимый разрыв для безопасности обслуживания трансформатора и выключателя.

По стороне низкого напряжения устанавливается вводной автоматический выключатель, а также автоматические выключатели отходящих линий потребителей. Для безопасности работ по обслуживанию линий 0,4 кВ также необходимо обеспечить видимый разрыв – для этого в цепи устанавливают рубильники.

Для защиты электрической сети от перенапряжений по стороне ВН и НН устанавливаются разрядники или ОПН.

При необходимости контроля напряжения и нагрузки по стороне высокого напряжения устанавливаются трансформаторы тока и напряжения, а по стороне 0,4 кВ трансформаторы тока.

Трансформаторные подстанции на предприятиях

На промышленных предприятиях, где сосредоточено большое количество потребителей 0,4 кВ, для распределения электроэнергии монтируются распределительные устройства 0,4 кВ в отдельных зданиях или непосредственно в производственных помещениях. Распредустройство 0,4 кВ может быть выполнено на одном или нескольких щитах (панелях), которые получают питание от одного или двух трансформаторов 10/0,4 кВ.

Два источника питания (трансформатора) устанавливаются в том случае, если требуется обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение потребителя. В данном случае распределительное устройство разделяется на две секции шин, каждая из которых питается от отдельного трансформатора. Между секциями устанавливается автоматический выключатель с моторным приводом или контактор, посредством включения которого осуществляется подача напряжения на одну из секций в случае обесточивания одного из трансформаторов.

В данном распределительном устройстве помимо автоматов могут устанавливаться групповые рубильники, предназначенные для удобства обслуживания отдельных участков распределительного устройства. Для контроля режима работы оборудования на щитах устанавливаются сигнальные лампы, вольтметры, амперметры, приборы учета и, при необходимости, измерительные трансформаторы тока.

Также в щитах 0,4 кВ могут дополнительно монтироваться различные системы защиты и автоматики, например, защита от замыкания на землю, автоматика включения аварийного освещения и др.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Силовые трансформаторы — устройство и принцип действия

При транспортировке электроэнергии на большие расстояния для снижения потерь используется принцип трансформации. Для этого электричество, вырабатываемое генераторами, поступает на трансформаторную подстанцию. На ней повышается амплитуда напряжения, поступающего в линию электропередачи.

Второй конец ЛЭП подключен на ввод удаленной подстанции. На ней для распределения электричества между потребителями осуществляется понижение напряжения.

На обеих подстанциях трансформацией электроэнергии больших мощностей занимаются специальные силовые устройства:

Они имеют много общих признаков и характеристик, но отличаются определенными принципами работы. Эта статья описывает только первые конструкции, у которых передача электроэнергии между разделенными обмотками происходит за счет электромагнитной индукции. При этом изменяющиеся по амплитуде гармоники тока и напряжения сохраняют частоту колебаний.

Трансформаторы служат для преобразования переменного тока низшего напряжения в высшее (повышающие трансформаторы) или высшего напряжения в низшее (понижающие трансформаторы). Наибольшее распространение находят силовые трансформаторы общего применения для линий передач и распределительных сетей. Силовые трансформаторы в большинстве случаев строятся как трансформаторы трехфазного тока.

Силовые трансформаторы в энергетике устанавливаются на заранее подготовленные стационарные площадки с прочными фундаментами. Для размещения на грунте могут монтироваться рельсы и катки.

Общий вид одного из многочисленных типов силовых трансформаторов, работающего с системами напряжений 110/10 кВ и обладающего величиной полной мощности 10 МВА, показан на фотографии ниже.

Отдельные ярко выраженные элементы его конструкции снабжены подписями. Более подробно устройство основных частей и их взаимное расположение демонстрирует чертеж.

Внутри бака установлен сердечник 9, на который надеты катушки обмотки низшего напряжения 11 и высшего напряжения 10. Передняя стенка трансформатора — 8. Выводы обмотки высшего напряжения соединены с вводами, проходящими через фарфоровые изоляторы 2.

Выводы обмотки низшего напряжения также соединены с вводами, проходящими через изоляторы 3. Крышка привинчена болтами к верхней кромке бака и между ними проложена резиновая прокладка, чтобы масло не могло протекать в стык между баком и крышкой. В стенке бака просверлено два ряда отверстий, в них вварены тонкостенные трубки 7, через которые протекает масло.

На крышке расположена рукоятка 1. Вращая ее, можно переключать витки обмотки высшего напряжения для регулировки напряжения при нагрузке. К крышке приварены кронштейны, на которых установлен бачок 5, называемый расширителем.

Он имеет указатель 4 со стеклянной трубкой для наблюдения за уровнем масла и пробку с фильтром 6 для сообщения с окружающим воздухом. Передвигается трансформатор на катках 12, оси которых проходят через балки, приваренные ко дну бака.

Обмотки трансформатора при протекании больших токов подвергаются действию сил, которые стремятся их деформировать. Для повышения прочности катушек их наматывают на изоляционные цилиндры. Если в круге расположить стержень квадратного сечения, то площадь круга используется не полностью. Поэтому стержни трансформаторов делают ступенчатого сечения путем сборки из листов разной ширины.

Гидравлическая схема трансформатора

Упрощенно состав и взаимодействие ее основных элементов показано на картинке.

Для залива/слива масла используются специальные задвижки и вкручивающаяся пробка, а запорный вентиль, расположенный внизу бака, предназначен для отбора проб масла и последующего проведения его химического анализа.

В силовом трансформаторе образовано два контура циркуляции масла:

Первый контур представлен радиатором, состоящим из верхнего и нижнего коллекторов, соединенных системой металлических трубок. Через них проходит нагретое масло, которое, находясь в магистралях охладителя, остывает и возвращается в бак.

Внутри бака циркуляция масла может производиться:

принудительно за счет создания давления в системе насосами.

Часто поверхность бака увеличивается за счет создания гофр — специальных металлических пластин, улучшающих теплообмен между маслом и окружающей атмосферой.

Забор тепла от радиатора в атмосферу может выполняться обдувом системой вентиляторов или без них за счет свободной конвекции воздуха. Принудительный обдув эффективно повышает теплосъем с оборудования, но увеличивает затраты энергии на эксплуатацию системы. Они могут снизить нагрузочную характеристику трансформатора до 25%.

Тепловая энергия, выделяемая современными трансформаторами повышенной мощности, достигает огромных величин. Об ее размере может служить тот факт, что сейчас за ее счет стали реализовывать проекты отопления промышленных зданий, расположенных рядом с постоянно работающими трансформаторами. В них поддерживаются оптимальные условия работы оборудования даже в зимнее время.

Контроль уровня масла в трансформаторе

Надежная работа трансформатора в большой степени зависит от качества масла, которым заполнен его бак. В эксплуатации различают два вида изоляционных масел: чистое сухое масло, которым заливают бак, и эксплуатационное масло, находящееся в баке при работе трансформатора.

Техническими условиями на трансформаторное масло устанавливаются его вязкость, кислотность, стабильность, зольность, содержание механических примесей, температура вспышки, температура застывания, прозрачность.

Всякие ненормальные условия работы трансформатора немедленно отражаются на качестве масла, поэтому контроль его весьма важен в эксплуатации трансформаторов. Сообщаясь с воздухом, масло увлажняется и окисляется. Влагу можно удалить из масла очисткой центрифугой или фильтр-прессом.

Кислотность и другие нарушения технических свойств можно удалить лишь путем регенерации масла в специальных устройствах.

Внутренние повреждения трансформатора, как, например, витковые замыкания, пробой изоляции, местный нагрев или «пожар в железе» и т. д., влекут за собой изменения качества масла.

Масло постоянно циркулирует внутри бака. Его температура зависит от целого комплекса воздействующих факторов. Поэтому объем его все время изменяется, но поддерживается в определенных границах. Для компенсации объемных отклонений масла служит расширительный бачок. В нем удобно наблюдать текущий уровень.

Для этого используется маслоуказатель. Наиболее простые устройства изготавливают по схеме сообщающихся сосудов с прозрачной стенкой, заранее проградуированной в единицах объема.

Подключения такого маслоуказателя параллельно расширительному баку вполне достаточно для контроля эксплуатационных характеристик. На практике встречаются и другие, отличные от этого принципа работы маслоуказатели.

Защита от проникновения влаги

Поскольку верхняя часть расширительного бака контактирует с атмосферой, то в ней устанавливают осушитель воздуха, препятствующий проникновению влаги внутрь масла и снижению его диэлектрических свойств.

Читайте также:  Картридж ce402a для какого принтера

Защита от внутренних повреждений

Важным элементом масляной системы является газовое реле. Его монтируют внутри трубопровода, соединяющего основной бак трансформатора с расширительным. За счет этого все газы, выделяемые при нагреве из масла и органической изоляции, проходят через емкость с чувствительным элементом газового реле.

Этот датчик отстроен от работы на очень маленькое, допустимое газообразование, но срабатывает при его увеличении в два этапа:

1. на выдачу светового/звукового предупредительного сигнала обслуживающему персоналу о возникновении неисправности при достижении уставки первой величины;

2. на отключение силовых автоматических выключателей со всех сторон трансформатора для снятия напряжения при бурном газообразовании, свидетельствующем о начале мощных процессов разложения масла и органической изоляции, начинающихся при коротких замыканиях внутри бака.

Дополнительная функция газового реле — контроль уровня масла в баке трансформатора. При снижении его до критической величины газовая защита может отработать в зависимости от настройки:

на отключение с выдачей сигнала.

Защита от аварийного повышения давления внутри бака

На крышке трансформатора так монтируется выхлопная труба, чтобы ее нижний конец сообщался с емкостью бака, а масло поступало внутрь до уровня в расширителе. Верхняя часть трубы возвышается над расширителем и отводится в сторону, немного загибается вниз. Ее конец герметично закрыт стеклянной предохранительной мембраной, которая разрушается при аварийном повышении давления из-за возникновения нерасчетного нагрева.

Другая конструкция подобной защиты основана на монтаже клапанных элементов, которые открываются при повышении давления и закрываются при его сбросе.

Еще один вид — сильфонная защита. Она основана на быстром сжатии сильфона при резком повышении газа. В результате сбивается защелка, удерживающая боек, который в нормальном положении находится под воздействием сжатой пружины. Освобожденный боек разбивает стеклянную мембрану и тем самым осуществляет сброс давления.

Электрическая схема силового трансформатора

Внутри корпуса бака размещаются:

остов с верхней и нижней балкой;

обмотки высокого и низкого напряжения;

регулировочные ответвления обмоток;

низковольтный и высоковольтный отводы

нижняя часть вводов высокого и низкого напряжения.

Остов вместе с балками служит для механического закрепления всех составных деталей.

Конструкция внутренних элементов

Магнитопровод служит для снижения потерь магнитному потоку, проходящему через обмотки. Его изготавливают из сортов электротехнической стали шихтованным способом.

По обмоткам фаз трансформатора протекает ток нагрузки. Материалами для их изготовления выбирают металлы: медь или алюминий с круглым либо прямоугольным сечением. Для изоляции витков используют специальные сорта кабельной бумаги или хлопчатобумажную пряжу.

В концентрических обмотках, применяемых в силовых трансформаторах, обычно на стержень надевается обмотка низшего напряжения (НН), которую снаружи охватывает обмотка высшего напряжения (ВН). Такое расположение обмоток, во-первых, дает возможность отдалить обмотку высшего напряжения от сердечника, а во-вторых, облегчает доступ к катушкам высшего напряжения при ремонте.

Для лучшего охлаждения катушек между ними оставляют каналы, образуемые за счет изоляционных распорок и прокладок между катушками. По этим каналам циркулирует масло, которое при нагреве поднимается вверх, а затем опускается по трубкам бака, в которых оно охлаждается.

Концентрические намотанные обмотки выполняют в виде цилиндров, расположенных один в другом. Для стороны высокого напряжения создается непрерывная или многослойная обмотка, а для низкого — винтовая и цилиндрическая.

Обмотку НН располагают ближе к стержню: так легче выполнить слой для ее изоляции. Затем на нее устанавливают специальный цилиндр, обеспечивающий изоляцию между сторонами высокого и низкого напряжения, а на него монтируют обмотку ВН.

Описанный способ монтажа показан на левой части нижерасположенной картинки с концентрическим размещением обмоток на стержне трансформатора.

С правой стороны картинки показан способ размещения чередующихся обмоток, разделяемых изоляционным слоем.

Для повышения электрической и механической прочности изоляции обмоток их поверхность пропитывают специальным сортом глифталевого лака.

Для подключения обмоток одной стороны напряжения между собой используют схемы:

При этом концы каждой обмотки маркируют буквами латинского алфавита, как показано в таблице.

Тип трансформатора Сторона обмотки
Низкого напряжения Среднего напряжения Высокого напряжения
начало конец нейтраль начало конец нейтраль начало конец нейтраль
Однофазный а X Ат Хт А X
Две обмотки три фазы a Х А X
b Y B Y
с г C Z
Три обмотки три фазы a X Ат Хт А X
b Y Y т B Y
c Z Хт C Z

Выводы от обмоток подключают к соответствующим токоотводам, которые монтируются на шпильки проходных изоляторов, расположенных на крышке бака трансформатора.

Для осуществления возможности регулировки величины выходного напряжения на обмотках делают ответвления. Один из вариантов выполнения регулировочных ответвлений показан на схеме.

Систему регулирования напряжения создают с возможностью изменения номинальной величины в пределах ±5%. Для этого выполняют пять ступеней по 2,5% в каждой.

У мощных силовых трансформаторов регулирование обычно создают на обмотке высокого напряжения. Это упрощает конструкцию переключателя ответвлений и позволяет повышать точность выходных характеристик за счет большего числа витков на этой стороне.

Для многослойных цилиндрических обмоток регулировочные ответвления выполняют на внешнем стороне слоя у окончания обмотки и компонуют их симметрично на одинаковой высоте относительно ярма.

У отдельных конструкций трансформаторов ответвления делают в средней части. При использовании оборотной схемы одна половина обмотки выполняется с правой намоткой, а вторая — с левой.

Для коммутации ответвлений используют трехфазный переключатель.

У него есть система неподвижных контактов, которые подключены к ответвлениям обмоток, и подвижных, осуществляющих коммутацию схемы за счет создания различных электрических цепей с неподвижными контактами.

Если ответвления сделаны около нулевой точки, то одним переключателем управляют работой сразу всех трех фаз. Это можно делать потому, что между отдельными частями переключателя напряжение не превышает 10% линейной величины.

Когда ответвления выполнены в средней части обмотки, то для каждой фазы используется свой, индивидуальный переключатель.

Способы регулирования выходного напряжения

Существуют два типа переключателей, позволяющие изменять количество витков на каждой обмотке:

Первый способ требует больше времени на выполнение и не пользуется популярностью.

Переключения под нагрузкой обеспечивают более легкое управление электрическими сетями за счет беспрерывного электроснабжения подключенных потребителей. Но, для его выполнения необходимо иметь усложненную конструкцию переключателя, который наделяется дополнительными функциями:

осуществление переходов между ответвлениями без разрыва токов нагрузки за счет подключения двух соседних контактов на момент переключения;

ограничение тока короткого замыкания внутри обмотки между подключаемыми ответвлениями во время их одновременного включения.

Техническое решение этих вопросов заключается в создании переключающих устройств, работающих от дистанционного управления с применением токоограничивающих реакторов и резисторов.

На фотографии, показанной в начале статьи, у силового трансформатора используется автоматическое регулирование выходного напряжения под нагрузкой за счет создания конструкции АРН, сочетающей релейную схему управления электродвигателя с приводным механизмом и контакторами.

В основу работы силового трансформатора заложены те же законы, что и у обычного:

Проходящий по входной обмотке электрический ток с изменяющейся по времени гармоникой колебаний наводит внутри магнитопровода меняющееся магнитное поле.

Изменяющийся магнитный поток, пронизывая витки второй обмотки, наводит в них ЭДС.

При эксплуатации и проверках силовой трансформатор может оказаться в рабочем или аварийном режиме.

Рабочий режим создается подключением источника напряжения к первичной обмотке, а нагрузки — ко вторичной. При этом величина тока в обмотках не должна превышать расчетных допустимых значений. В этом режиме силовой трансформатор должен длительно и надежно питать все подключенные к нему потребители.

Разновидностями рабочего режима являются опыт холостого хода и короткого замыкания, создаваемые для проверок электрических характеристик.

Холостой ход создается размыканием вторичной цепи для исключения протекания в ней тока. Он используется для определения:

потерь в стали на намагничивание сердечника.

Опыт короткого замыкания , создается шунтированием накоротко выводов вторичной обмотки, но с заниженным напряжением на входе в трансформатор до величины, способной создать вторичный номинальный ток без его превышения. Этот способ используют для определения потерь в меди.

К аварийным режимам трансформатора относятся любые нарушения его работы, приводящие к отклонению рабочих параметров за границы допустимых для них значений. Особенно опасным считается короткое замыкание внутри обмоток.

Аварийные режимы приводят к пожарам электрооборудования и развитию необратимых последствий. Они способны причинить огромный ущерб энергосистеме.

Поэтому для предотвращения подобных ситуаций все силовые трансформаторы снабжаются устройствами автоматики, защит и сигнализации, которые предназначены для поддержания нормальной работы первичной схемы и быстрого отключения ее со всех сторон при возникновении неисправностей.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Поделиться с друзьями
СервисКлимат