Силовые трансформаторы для преобразования напряжения переменного тока

Силовые трансформаторы Силовые трансформаторы (СТ) предназначены дл преобразования напряжения переменного тока. Характерной особенностью силовых трансформаторов является большая номинальная мощность По исполнению СТ могут быть однофазными и трёхфазными. По количеству обмоток СТ делятся на двух и трёхобмоточные. По виду охлаждающей среды СТ делятся на масляные и сухие. СТ с электрической связью м/y обмотками называются автотрансформаторы. Основные параметры силовых трансформаторов • Номинальная мощность • Номинальные напряжения обмоток • Номинальные токи обмоток • Напряжение короткого замыкания • Ток холостого хода • Активные потери холостого хода • Активные потери короткого замыкания Конструкция трансформатора Конструкция силовых трансформаторов Конструктивно силовой трансформатор – сложно устройство, основные элементы которого: - магнитная система (магнитопровод) - обмотки - изоляция - выводы - бак - охлаждающее устройство - механизм регулирования напряжения - защитные и измерительные устройства Магнитные системы силовых трансформаторов В магнитной системе проходит основной магнитный поток трансформатора. Магнитопровод является основной конструктивной и механической частью трансформатора. Он выполняется из листовой электротехнической стали. При создании магнитных систем прежде всего стремятся уменьшить потери активной и реактивной мощности в них. Для этого используются стали с высокими магнитными свойствами, бесшпилечная сборка, косая шихтовка и т.д. Листы стали изолируются друг от друга специальным покрытием. Стяжка стержней осуществляется стеклобондажами, ярм – стальными бандажами. Обмотки силовых трансформаторов Обмотки силовых трансформаторов могут быть концентрическими и чередующимися. Проводниковым материалом обмотки является медь или алюминий. По исполнению обмотки могут быть циллиндрическими, винтовыми, непрерывными, одно и многослойными, дисковыми, переплетёнными. В мощных трансформаторах ВН обмотки обычно состоят из ряда катушек, расположенных в осевом направлении. Катушки наматываются на рейках, образующих вертикальные каналы. В конструкции обмотки предусмот рены также горизонтальные каналы Магнитопровод с обмотками Изоляция силовых трансформаторов В масляных трансформаторах основной изоляцией является масло в сочетании с твёрдым диэлектриком. Изоляция силовых трансформаторов Схема главной изоляции силового трансформатора Барьеры существенно увеличивают эл. прочность масляных изоляционных пр-ков. Барьеры должны по возможности располагаться вдоль линий равного потенциала. В качестве витковой изоляции используется бумажно-масляная изоляция. Конструкция бака силовых трансформаторов У трансформаторов с масляной изоляцией активная часть погружается в бак с масло Основные части бака – дно, стенки и крышка. В трансформаторах небольшой мощности бак выполняется с верхним разъёмом. В мощных трансформаторах с массой активной части свыше 25т, бак выполняется с нижним разъёмом. К баку осуществляется крепление вводов, охладительных устройств, маслорасширителя. Бак изнутри экранируется пластинами электротех. стали. Устройство переключения ответвлений обмотки трансформатора Различают устройство переключения без возбуждения (ПБВ) и регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Данное устройство всегда монтируется на сторон высокого напряжения. Устройство представляет собой изолирующий циллиндр с рядом контактов, соединённых с отпайками регулировочной обмотки. Внутри корпуса расположены основные рабочие элементы РПН: избиратели, контакторы, токоограничивающие устройства. Сухие силовые трансформаторы Сухие трансформаторы имеют ряд преимуществ: - пожаро и взрывобезопасность - существенно меньшие габариты чем у масляных - простота эксплуатации, диагностики и ремонта Различают сухие трансформаторы с сплошной литой изоляцией и с открытыми обмотками. Литая эпоксидная изоляция позволяет получить более высокий уровень электрической прочности изоляции при сохранении малых габаритов. В качестве изоляции трансформаторов с открытыми обмотками используется специальная ткань (стекло-шёлк, номекс) пропитанная полиэстерными смолами. Системы охлаждения трансформаторов • Естественное воздушное охлаждение • Естественное масляное охлаждение • Масляное охлаждение с дутьём и естественной циркуляцией масла • Масляное охлаждение с дутём и принудительной циркуляцией масла • Направленный поток масла • Масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла Системы охлаждения трансформаторов Системы охлаждения трансформаторов Системы охлаждения трансформаторов Системы охлаждения трансформаторов Вводы силовых трансформаторов Вводы силовых трансформаторов предназначаются для соединения обмоток трансформатора с сетью. Вводы 110 кВ и выше, как правило, выполняются с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией. Ввод имеет собственный объём масла, не сообщающийся с маслом трансформатора. Для компенсации изменений давления, в верхней части ввода монтируется маслорасширитель. Фарфоровая покрышка состоит из верхней и нижней частей. Ввод часто имеет измерительный вывод, соединённый с последней конденсаторной обкладкой. Вводы силовых трансформаторов Вводы силовых трансформаторов Вводы с RIP изоляцией RBP-изоляция – намотка лакированной изоляционной бумаги. В качестве конденсаторных обкладок используется графитово напыление, полупроводящий полимерный материал, фольга. RIP-изоляция – аналог твёрдой RBP изоляции с пропиткой эпоксидным компаундом в вакууме. RIP-изоляция обладает крайне низкими диэлектрическими потерями (tgδ=0,25-0,45%) и низким уровнем частичных разрядов Вводы с RIP изоляцией Прямое литьё полимерной изоляции Полый полимерный изолятор Фарфоровая покрышка