Устройство трансформаторов
Трансформатор состоит из 5 основных систем: магнитной, электрической, механической, охлаждения и регулирования напряжения.
Магнитная система предназначена для проведения основного магнитного потока трансформатора, она состоит из магнитопровода.
Электрическая система предназначена для подведения первичного тока и напряжения к первичным обмоткам и снятия вторичного напряжения и тока со вторичных обмоток трансформатора. Она состоит из вводов и обмоток высокого и низкого напряжения продольной и главной изоляции .
Продольной называется изоляция обмоточного провода, а главной- изоляция между слоями обмотки, между обмотками и между магнитопроводами и обмотками.
Механическая система предназначена для крепления всех систем и узлов трансформатора она состоит из стяжных балок, швеллеров, крепежных шпилек, болтов и прочих механических элементов.
Система охлаждения предназначена для отведения тепла от магнитопровода и обмоток трансформатора, которое образуется при работе трансформатора. Она состоит из бака, заполненного охлаждающей жидкостью и приспособлений для охлаждения этой жидкости.
Система регулирования напряжения предназначена для поддержания на заданном уровне (стабилизации) напряжения у потребителей при измерении нагрузки питающих линий.
На рисунке 2 показано общее устройство трехфазного масляного трансформатора.
Рис. 2. Устройство трехфазного трансформатора средней мощности:
1 — термометр; 2 — выводы обмотки ВН; 3 — выводы обмотки НН; 4 и 6— пробки для заливки масла; 5 — указатель уровня масла; 7 — расширитель; 8 — магнитопровод; 9 — обмотка НН; 10 — обмотка ВН; 11 — пробка для спуска масла; 12 - бак; 13 — трубы для охлаждения масла;14-переключатель напряжения трансформатора.
На стержнях магнитопровода-8 расположены обмотки низшего 9 и высшего 10 напряжения. Выводные изоляторы 2 и 3 служат для проведения выводов обмоток сквозь крышку бака. Магнитная система с обмотками помещена в бак 12. Бак трансформатора и расширитель 7 заливают очищенным и высушенным трансформаторным маслом или специальной негорючей жидкостью для улучшения условий охлаждения.
Магнитная система трансформаторов.
Основным элементом магнитной системы является магнитопровод. (рис.3)
С целью уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод набирается из тонких листов электротехнической стали изолированных друг от друга.
Рис. 3. Магнитопровод силового трехфазного трансформатора:
а — общий вид; б — формы поперечного сечения стержней; в и г — расположение листов в двух смежных слоях сердечника; д — сборка сердечника; 1 — стержень; 2 — ярмо; 3 — опорная балка; 4 — стяжные шпильки; 5 и 6 — листы крайнего и среднего стержней; 7 и 8 — листы верхнего и нижнего ярем.
Части магнитопровода на которых размещены обмотки называются стержнями, а части не несущие обмоток-ярмами. По способу сочленения стержней с ярмами различают трансформаторы со сталковыми и шихтованными магнитопроводами. ( рис.4 а и б). Столковые сердечники имеют большое магнитное сопротивление и поэтому применяются редко. Наибольшее распространение получили шихтованные сердечники. В них стержни и ярма собираются в единую конструкцию из прямоугольных листов электрической стали. При этом нечетные и четные слои имеют различный порядок чередования. Затем эти слои накладывают стягиваются крене шпильками и балками друг на друга и образуют механически устойчивую конструкцию, обладающую малым магнитным сопротивлением, так как место стыка листов в одном слое перекрывается целыми листами в соседних слоях. Такой способ называется сборка или шихтование.
В качестве листов магнитопровода используется электротехническая горяченакальная сталь марок 1511,1512,1513 и холоднокальная текстурованная сталь марок 3411,3412,3413.Листы толщиной 0,35-0,5мм изолируются один от другого тонкой оксидной пленкой или лаком.