Ремонт силових трансформаторів і пусконалагоджувальні роботи
Компанія ЗАТ «Спецмаркет» виконує установку, монтаж, наладку, а також ремонти силових трансформаторів будь-якої складності. Ремонт силових трансформаторів є одним з основних напрямків діяльності підприємства «Спецмаркет». Також наша компанія виконує випробування первинного обладнання (силових трансформаторів, масляних, вакуумних вимикачів, ошиновки, трансформаторів напруги, струму і ін. Устаткування) станцій і підстанцій будь-яких класів напруг. З усіх питань звертайтеся через форму контакти
Конструкція обмоток трансформатора
Конструкція котушок обмоток трансформатора, конструкція обмоток в цілому, т. Е. Спосіб розташування котушок по висоті сердечника, спосіб ізоляції котушок від сердечника, спосіб кріплення котушок і т. Д. - вельми важливі проблеми трансформаторі-будови. Вдала конструкція обмоток не тільки здешевлює вартість трансформатора, а й підвищує його експлуатаційні якості.
Істотним питанням конструкції котушки є достатня ізоляція між витками сусідніх витків. Цією ізоляції доводиться витримувати напруги 150-250 V, а іноді і 400 V. На рис. 28 зображена котушка звичайної конструкції: намотування витків йде в послідовності, зазначеної на малюнку, т. Е. Від провідника 1 до провідника 5, потім до провідника 6 і 7 і т. Д. При такій конструкції найбільшу напругу буде між провідниками 1 і 10. воно дорівнює числу витків, наявних між цими провідниками, помноженому на напругу одного витка (на рис. 28 - десятикратному напрузі одного витка). Іншими словами, це напруга дорівнює напрузі двох шарів. Напруга одного витка коливається в широких межах, в залежності від потужності і напруги трансформатора. У таблиці 4 дані зразкові значення напруги одного витка з провідників, що мають подвійний шар бавовняної пряжі. У вельми потужних трансформаторах напруга витка може доходити до 100 V.
Чим вище напруга одного витка, тим менше витків повинно бути в одному шарі котушки (секції), щоб не вийшло велике напруження одного шару. З цієї причини в потужних трансформаторах висота котушок (секцій) береться зазвичай менше, ніж в малопотужних трансформаторах. Для того щоб кілька видалити сусідні шари котушки один від одного і тим самим збільшити надійність ізоляції, кожен наступний шар навивается на прокладочки з паперової стрічки (див. На рис. 28 прокладки а, b, с). Ці прокладочки сприяють більш правильному розподілу витків в кожному шарі, заважаючи провідникам завалюватися в проміжки між сусідніми провідниками нижнього шару.
Виконана на рис. 28 котушка має один кінець зовні, а інший кінець всередині котушки. Таким чином пайка решт сусідніх котушок такої конструкції повинна проводитися не тільки зовні, але і всередині котушок, по сусідству з сердечником. Остання обставина становить велику незручність при складанні трансформатора. Тому внутрішній кінець часто виводять назовні, ретельно ізолюючи його від витків котушки. В останньому випадку загальна висота котушки кілька збільшується. Щоб уникнути великої кількості пайок всередині котушок або збільшення висоти котушок, в даний час часто застосовують здвоєні котушки.
Ці котушки складаються з двох однакових котушок або секцій А і В (рис. 29), намотуваних кожна окремо, але складаються так, що намотування витків їх йде в протилежних напрямках. Кінці секцій згуртовуються з внутрішньої сторони (на рис. 29 в місці С). Обидві секції отримують загальну ізоляцію, складаючи одну котушку. Між секціями прокладається ізоляція з просоченого маслом паперу.
При великих силах струму, коли котушки виконуються вже з провідників прямокутного перерізу, ці котушки розбиваються часто також на секції, що містять по одному шару в секції. Як приклад на рис. 30 приведена котушка з стрічкової міді, що складається з чотирьох секцій а, b, с і d з одним витком у шарі. Секції а й з намотані за годинниковою стрілкою, секції b і d намотані проти годинникової стрілки. В такому випадку з'єднання між секціями є по черзі всередині і зовні котушки. Між окремими секціями прокладається шар ізоляції. При високій напрузі між витками мідної ізольованою стрічки прокладаються додатково смужки картону.
При дуже великих силах струму котушки циліндричних обмоток виконуються іноді з однієї спіралі провідника прямокутного перерізу з намотуванням на вузький кант, як зазначено на рис. 31. а. Провідник в цьому випадку береться або ізольованим або голим; в останньому випадку між окремими витками засовували ізолюючі прокладки (див. рис. 31 b і с). На рис. 31d зображена обмотка, що складається з двох шарів прямокутного перетину провідника, намотаного на широкий кант. Так як між початковим і кінцевими витками 1 і 40 є повне напруга, то між цими витками кладеться ізоляційна прокладка.
Для полегшення виготовлення котушок, а також для зменшення втрат від струмів Фуко при великих токах окремі секції з'єднують часто паралельно. Щоб між паралельними вітками не виходили зрівняльні струми, намагаються їх виконати з однаковими активними і реактивними опорами. З цією метою витки окремих секцій розташовуються по висоті обмотки на різних відстанях від сердечника, т. Е. Виконують обмотку з "транспозиція" (перехрещення).
На рис. 32 ілюстрована ідея влаштування такої обмотки. Пунктирними лініями на цьому малюнку показані розташування витків по висоті сердечника обмотки, що складається з чотирьох паралельних гілок.
На рис. 33 ілюстрована техніка виконання перехрещення провідників при трьох паралельних гілках обмотки.
Так чи інакше виконана котушка піддається зазвичай подальшій обробці. Вона надходить у вакуумну піч, де ретельно висушується, а потім просочується ізолювальним лаком. Робиться це з метою видалення з ізоляції слідів вологи і, головне, повітря. Замість просочування лаком останнім часом, особливо у сухих (без масла) трансформаторів високої напруги, стали вживати просочування компаундною масою, в яку входять такі матеріали, як асфальт і смола. Підігріта до температури 95-100 ° С, ця компаундних маса під тиском вганяють у котушку, попередньо висушену в вакуум-печі, заповнюючи всі повітряні щілини і пазухи. За охолодженні котушка являє собою як би суцільну масу з міді, ізоляції та компанундого речовини, досить міцну в механічному відношенні.
Котушки однієї і тієї ж обмотки при складанні ізолюються одна від одної прокладками з картону або фібри так, щоб ці прокладки не заважали циркуляції охолоджуючої середовища, т. Е. Масла або повітря (див. На рис. 35 прокладки 6-6).
Що ж стосується обмоток нижчого і вищого напруги, то вони ізолюються одна від одної гільзами з шарів паперу з прокладками з слюди. Ці гільзи або ізолюючі циліндри, як і взагалі прокладки, що застосовуються при складанні, просочуються ізолювальним лаком після ретельного висушування в вакуум-печі.
Найбільшу легкість щодо ізолювання обмоток вищої і нижчої напруги один від одного, а також від сердечників трансформаторів представляють циліндричні обмотки. У циліндричних обмоток котушки вищої і нижчої напруги відокремлюються одна від одної і від залізних стрижнів безперервно по висоті паперовими гільзами.
Товщина ізолюючих циліндрів, а також кінцевих кілець залежить від величини напруги трансформатора. У невеликих сухих трансформаторах з напругою до 3000 V ізолюючі циліндри іноді зовсім відсутні. У таких трансформаторах обмотка нижчої напруги обмотується шаром паперу, на який і насувається обмотка вищої напруги.
Від ярма обмотки ізолюються кінцевими прокладками з просоченого маслом дерева і фібри або фарфору. На рис. 34 для прикладу зображені різні способи ізоляції обмоток від ярма, в залежності від напруги трансформатора. На рис. 34а обмотка нижчої напруги спирається на дерев'яні сегменти Н, тоді як обмотка вищої напруги спирається на порцелянові сегменти Р. Сегменти Н і Р утримуються на місці шнурками. Між обмотками є циліндричні гільзи; між сердечниками і обмотки нижчої напруги вставлені прокладки з дерева або паперу L. На рис. 34b обмотка спирається на ряд сегментів Н, між якими прокладено картон К. Сегменти спираються в свою чергу на залізне кільце Е, підтримуване болтами, службовцями для стискання обмотки з метою надання їй механічної міцності. На рис. 34с обмотка вищої напруги спирається на розрізане залізне кільце R, підтримуване порцеляновими ізоляторами; обмотка нижчої напруги спирається на дерев'яні підкладки, розміщені в просторі А.
Прикладом виконання циліндричної обмотки може служити обмотка, зображена на рис. 35. Як видно з малюнка, обмотка нижчої напруги, виконана з провідників більшого перетину 2, розташована всередині обмотки вищої напруги, виконаної з провідника меншого перетину 1. Окремі секції обох обмоток мають форму дисків з одним шаром витків. Будучи накладені одна на іншу з необхідними дистанційними прокладками 8 і 7 і ізоляційними кільцями 6, ці секції дають дві циліндричні котушки з висотою майже дорівнює висоті сердечника. Обмотка нижчої напруги відокремлена від залізного сердечника ізоляційної гільзою 4; обмотки нижчої і вищої напруги відокремлені один від одного двома ізоляційними гільзами 4, утримуваними на певному, відстані кільцевими ізоляційними фланцями 5. Прокладки та ізоляційні гільзи розташовані таким чином, що навколо обмоток виходять вільні канали 3 для циркуляції масла. У обмотки вищої напруги кінцеві секції 8 мають менше число витків, ізольованих більш сильно, ніж витки середніх секцій. Робиться це з тієї причини, що включення і виключення вторинної ланцюга, а також грозові розряди в лініях, з'єднаних з трансформатором, викликають зазвичай перенапруження саме на кінцевих котушках (див. Далі). Ті ж кінцеві секції обмотки вищої напруги особливо надійно ізолюються від ярма фланцями 5 і торцевими кільцями.
Слід зазначити, що той чи інший спосіб ізоляції обмоток нижчого і вищого напруги один від одного, а також від залізного сердечника в великій мірі позначається на вартості трансформатора. Особливо це відноситься до трансформаторів високої напруги. Можливе зменшення радіального відстані між обмотками нижчого і вищого напруги, а також обмоток від сердечника веде до економії міді обмоток.
На рис. 38 наведено один із способів ізоляції дискових обмоток. Котушки обмотки вищої напруги 1-1 і обмотки нижчої напруги 2-2 розбиті на секції, які прокладками ізольовані один від одного. Самі котушки вищої і нижчої напруги також ізольовані один від одного солідними прокладками.
На рис. 39а зображена одна котушка дискової обмотки, на якій видно радіальні прокладки; на рис. 39b зображений броньовий трансформатор в процесі складання сердечника.
При конструюванні обмоток трансформатора в цілому велика увага приділяється механічної міцності їх. Оскільки при коротких замиканнях на обмотки діють механічні сили, які прагнуть надати котушок циліндричну форму і відштовхнути одну котушку від іншої уздовж, сердечника.
Для запобігання деформації котушок і походить від цього псування ізоляції котушки більш потужних трансформаторів зміцнюються, так щоб вони щільно сиділи на місці і не могли зрушити під дією механічних сил.
На рис. 40 зображені схематично обмотки без спеціальних кріплень (рис 40а) і з кріпленнями (рис. 40b і 40с).
У першій конструкції між котушками є прості прокладки а-а, які не заважають секціях котушки переміщатися уздовж осі сердечника. У другій і третій конструкціях сили, що діють по осі сердечника на котушки, передаються прокладкам b-b і через них опорним кільцям В. обмотку першої конструкції називають нерозвантаженими, обмотку другий і третій конструкцій - разгруженной. Для додання механічної міцності обмотці в цілому все котушки стискаються з торців опорними кільцями А-В. У деяких конструкціях торцеві опорні кільця впираються в ярма сердечника при посередництві пружин, службовців для пом'якшення осьових ударів при короткому замиканні в мережі.