Методы расчета трансформаторов

7.3 Выбор и размещение вводов

В масляных трансформаторах обмотки присоединяются к электрической сети проходными изоляторами, или вводами, которые вставляются в отверстия в крышке или стенках бака. Ввод состоит из токоведущей части в виде металлического стержня или шины и изолятора, отделяющего токоведущую часть от крышки.

Ввод должен надёжно обеспечивать изоляцию токоведущего стержня от заземлённой крышки или стенок бака со стороны масла и со стороны воздуха, а также давать возможность присоединения трансформатора к внешней сети. Вводы разрабатываются на определённый класс напряжения и номинальный ток.

Съёмный ввод на напряжение до 20кВ и ток до 250А состоит из одного фарфорового изолятора, который закрепляется на крышке бака нажимными кулачками и токоведущими шпильками или болтами (рисунок 8).

Применение съёмных вводов позволяет отказаться от механической связи крышки бака с активной частью трансформатора. Размещение вводов на крышке бака показано на рисунке 9. Размеры приведены в таблице 3 и 4.

Таблица 3- Минимальные расстояния между вводами на крышке бака

Таблица 4- Основные параметры и размеры изоляторов

Продолжение таблицы

П- проходной; Н- наружной установки; Т- для трансформаторов.

Рисунок 8 - ввод НН: 1- медная шпилька; 2- латунная гайка; 3- латунный колпак; 4- стальная шпилька; 5- стальная гайка; 6- стальная шайба.

Рисунок 9 - Размещение вводов на крышке бака трансформатора

7.4 Крепление активной части трансформатора в баке

Крепление активной части трансформатора III габарита может осуществляться двумя способами. При применении первого способа точка крепления активной части внутри бака винт 3 на рисунке 10, ввёрнутый во втулку 5 и упирающийся в пластину 2. Пластина усилена косынками 1 и приварена к верхней полке верхней ярмовой балки. Втулка, в свою очередь, приварена к стенке бака 4.

Резьбовое соединение винта с втулкой герметизировано гайкой 8 и уплотнительным кольцом 6. Резьбовое соединение гайки с винтом закрыто колпачком 7, приваренным к гайке.

Рисунок 10 - Крепление активной части трансформатора с помощью винтов, ввёрнутых во втулку: 1 - косынка; 2 - пластина; 3 - винт; 4 - стенка бака; 5 - втулка; 6 - кольцо; 7 - колпачок; 8 - гайка.

Внутренние металлические части трансформатора, находясь в электрическом поле, приобретают некоторый потенциал. Поэтому между отдельными металлическими частями, а также между ними и баком возникают разности потенциалов. Хотя они, как правило, невелики, но могут превзойти электрическую прочность небольших изоляционных промежутков, разделяющие металлические части, и вызвать разряды, которые разлагают масло. Во избежание этого магнитопровод и ярмовые балки заземляют с помощью лужёных медных лент размером (0,3х30 или х40)·10 ^-3м или шинок, соединяющих верхние слои верхнего ярма магнитопровода с ярмовыми балками, которые, через элементы крепления активной части трансформатора соединяются с баком и заземлением трансформатора. Один конец ленты помещают между пластинами на расстоянии 0,01 м от края ярма на глубину 0,04…0,07 м, а другой прикрепляют болтом к полке верхней ярмовой балки.

7.5 Выбор вспомогательной аппаратуры

7.5.1 Расширитель

Работа трансформатора сопровождается изменением его температуры и, как следствие, колебаниями уровня масла. Установка расширителя позволяет существенно уменьшить открытую поверхность масла, соприкасающуюся с воздухом, ограничив его окисление, а также предохранить масло в баке от увлажнения и загрязнения. Размеры расширителя приведены в таблице 5. Влага и грязь, попадающие в расширитель, собираются в его нижней части и удаляются. Расширитель снабжается указателем контроля масла (уровня). Расширитель располагается вдоль узкой стороны бака, справа от него, если смотреть на трансформатор со стороны вводов ВН, изображенный на рисунке 11

Таблица 5 - Размеры расширителя в метрах

Рисунок 11- Крепление расширителя диаметром 470 мм: 1 - пластины опорные; 2 - стенка расширителя; 3 - пояса; 4 - угольники крепящие, приваренные к опорным пластинам; 5 - шпильки, приваренные к крышке бака; 6 - крышка бака; 7 - гайка; 8 - маслоуказатель трубчатый; 9 - воздухосушитель встроенный, 10 - трубопровод, соединяющий расширитель с крышкой бака; 11 - реле газовое; 12 - грязевик; 13 - кольцо для подъема расширителя; 14 - пробка; 15 - кран плоский.

7.5.2 Воздухоосушитель

Для очистки от влаги и промышленных загрязнений воздуха, поступающего в расширитель, используется выносной воздухоосушитель, который связан с воздушным пространством расширителя трубопроводом и крепится на баке трансформатора так, чтобы смотровое стекло воздухоосушителя находилось на уровне глаз человека - примерно на 1,6 м от земли.

Вынесенный воздухоосушитель представляет собой цилиндр, наполненный силикагелем марки КСМ, пропитанный хлористым кальцием. В нижней части воздухоосушителя помещен масляный затвор, работающий по принципу сообщающихся сосудов. Этот (сосуд) затвор предотвращает свободный доступ в воздухоосушитель воздуха и очищает его от посторонних примесей. В верхней части цилиндра устанавливается патрон, заполненный индикатором- силикагелем. Патрон имеет смотровое отверстие закрытое стеклянным диском. По мере увлажнения силикагель в патроне меняет свою окраску с голубой на розовую.

7.5.3 Термосифонный фильтр

Для увеличения срока службы трансформаторного масла, на трансформаторе устанавливается термосифонный фильтр, производящий непрерывную очистку масла от продуктов окисления, образующихся в процессе эксплуатации. Термосифонный фильтр представляет собой цилиндр, в который помещена решетка с сорбентом, изображенный на рисунке 12. Характеристики термосифонного фильтра приведены в таблице 6.

Сорбент отбирает из масла влагу, шлам, кислоты и перекисные соединения, ускоряющие процесс старения масла и твердой изоляции обмоток трансформатора.

Термосифонный фильтр заполняется сорбентом - силикагелем марки КСК.

Таблица 6 - Характеристики термосифонного фильтра

Рисунок 12 - Термосифонный фильтр типа ТФ - 25 1 - пробка для выпуска воздуха, 2 - пробка для спуска грязи, 3 - кран

7.5.4 Газовое реле

Для своевременного обнаружения внутренних повреждений, приводящих к местному нагреву отдельных деталей и выделению газов, в трансформаторе устанавливается реле типа РГ - 43 - 66 в патрубке между крышкой бака и расширителем. При повреждениях происходит разложение масла, органической изоляции и выделение газа, который поднимается вверх, к крышке трансформатора, попадает в маслопровод расширителя и далее в корпус газового реле. Газ вытесняет оттуда масло, и сигнальный поплавок замыкает цепь сигнализации.

7.5.5 Выхлопная труба

Для предохранения бака трансформатора от деформации при очень сильных взрывообразных выделениях газов на трансформаторе устанавливается выхлопная труба. Размеры выхлопной трубы приведены в таблице 7. Она представляет собой длинный стальной цилиндр, сваренный из листовой стали толщиной 0,0015 м, нижним основанием прикрепленный к крышке бака трансформатора.

Внешний конец трубы закрыт мембраной (стеклянным диском), которая при повышении давления разрушается, и масло с газами выбрасывается наружу. Внутренняя полость верхней части трубы соединяется трубкой диаметром 0,018 ... 0,021 м с внутренней полостью расширителя, и таким образом, воздух в верхней части трубы сообщается с атмосферой через воздухоосушитель расширителя.

Диаметр трубы выбирается в зависимости от диаметра расширителя.

Таблица 7 - Размеры выхлопной трубы трансформатора

Рисунок 13 - Выхлопная труба трансформатора

7.5.6 Термометр

Трансформатор снабжается дистанционным сигнальным маномеметрическим термометром типа ТС - 100. Его корпус со шкалой и указательной стрелкой для удобства считывания размещается на стенке бака, на высоте 1,5 от уровня пола (грунта). Термометр снабжается двумя сигнальными контактами, которые могут быть установлены на любых точках шкалы.

7.5.7 Радиатор

Для масляной системы охлаждения, можно применить прямотрубные радиаторы. Размеры приведены в таблице 8. Основным элементом прямотрубных радиаторов являются трубчатые секции, изготовленные из круглых прямых труб диаметром 30 мм и толщиной стенки 1,2 мм, которые ввариваются в коллекторы. Расположение труб в радиаторе коридорное. Шаг труб в секции и между секциями 65 мм. Трубы укладываются в ряд по 10 штук (6х10=60 труб).

Таблица 8 - Размеры прямотрубного радиатора

7.5.8 Прочие вспомогательные устройства

Для отбора пробы масла и спуска масла из бака в нижней части бака устанавливается кран, позволяющий регулировать струю масла. Заливка масла в бак производится через краны, используемые для присоединения термосифонного фильтра. В днище бака устанавливается пробка для спуска отстоя и остатков масла после слива его через нижний кран. Для передвижения по рельсам трансформатор снабжается поворотными каретками.

8 Сопоставление технико-экономических показателей серийного и проектируемого трансформаторов

Таблица 9. Сравнительная таблица показателей.

Заключение

На основе заданных параметров произведён электромагнитный расчёт трансформатора, определены механические силы в обмотках, масса. Составлена Т-образная схема замещения. Изучена конструкция и её особенности для данной серии масляных трансформаторов. Технико-экономические показатели проектируемого трансформатора сопоставлены серийному.

Список литературы

1. Монюшко Н.Д., Сигалов Э.А., Важенин А.С. Расчет трансформаторов:

Учебное пособие по курсу «Электрические машины» для студентов - заочников Челябинск: ЧПИ, 1986.

2. Монюшко Н.Д. и др. Расчет трансформаторов, Конструкция и тепловые

расчеты: Учебное пособие для студентов-заочников - Челябинск: ЧПИ, 1987.

3. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов - 5-е изд.-М.: Энергоатомиздат, 1986.

4. Справочник по проектированию электроснабжения. Под. ред. Ю.Г. Барыбина и др.-М.: Энергоатомиздат, 1990 (Электроустановки промышленных предприятий) Под. общ. ред. Ю.Н. Тищенко и др.

Размещено на Allbest.ru