Krafttransformator - en elektrisk anordning i strömförsörjningsnät ( kraftnät ) med två eller flera lindningar ( transformator ), som med hjälp av elektromagnetisk induktion omvandlar ett värde på växelspänning och ström till ett annat värde på växelspänning och ström, av samma frekvens utan att ändra dess sända effekt [1] [2] .
En krafttransformator kallas också en nedtrappningstransformator, som är en del av de sekundära strömförsörjningarna för olika enheter och utrustning, som förser dem med ström från ett hushållsnätverk.
Matningsspänningen tillförs och lasten ansluts till transformatorn med hjälp av så kallade "ingångar". Ingångar i transformatorer av torr typ kan föras till kopplingsplinten i form av bultkontakter eller kopplingar med plana kontakter och kan placeras både utanför och inuti det avtagbara huset. I oljetransformatorer (eller fyllda med syntetiska vätskor) är ingångarna endast placerade på utsidan på locket eller på sidorna av tanken, och överföringen från de inre lindningarna genom flexibla anslutningar (dämpare) till gängade dubbar av koppar eller mässing. Isoleringen av dubbarna från huset utförs med hjälp av bussningar (gjorda av speciellt porslin eller plast), inuti vilka dubbarna passerar. Tätning av alla luckor i ingångarna utförs av packningar gjorda av speciellt olje- och bensinbeständigt gummi.
Bussningarna till krafttransformatorer enligt deras design är indelade i:
Kylutrustning tar in het olja i toppen av tanken och returnerar kyld olja till tankens undersida. Kylaggregatet har formen av två oljekretsar med indirekt samverkan, en intern och en extern krets. Den interna kretsen överför energi från värmeytorna till oljan. I den externa kretsen överför oljan värme till den sekundära kylvätskan. Transformatorer kyls vanligtvis av atmosfärisk luft.
Typer av kylare:
De flesta transformatorer är utrustade med enheter för att ändra transformationsförhållandet genom att addera eller subtrahera antalet lindningsvarv.
Beroende på designen kan transformatorns spänningsreglering på sekundärlindningarna utföras med omkopplaren för transformatorns antal varv eller genom att skruva fast genom att välja byglarnas läge eller genom att ansluta lämplig utgång från lämplig uppsättning när transformatorn är strömlös och jordad. Med hjälp av sådana styranordningar varierar spänningen på sekundärlindningarna inom små gränser.
Varianter av omkopplare för antalet varv på transformatorn:
Gasreläet är vanligtvis placerat i anslutningsröret mellan tanken och expansionstanken.
För att mäta temperaturen på de övre oljelagren används termoelement, som är inbyggda i speciella fickor i den övre delen av tanken; för att mäta temperaturen på transformatorns mest uppvärmda punkt, används matematiska modeller för att räkna om den i förhållande till temperaturen i de övre oljeskikten. På senare tid har sensorer baserade på fiberoptisk teknik använts i stor utsträckning för att bestämma temperaturen på den hetaste punkten och andra punkter inuti tanken.
Strömtransformatorer kan placeras inuti transformatorn, ofta nära den jordade hylsan på oljesidan av bussningar, och även på lågspänningsskenor. I denna fråga spelar pris, kompakthet och säkerhet en roll. Med denna lösning finns det inget behov av att ha flera separata strömtransformatorer i transformatorstationen med extern och intern isolering avsedda för högspänning.
Det är nödvändigt att avlägsna fukt från luftutrymmet ovanför oljenivån i expansionstanken för att säkerställa att det inte finns något vatten i transformatoroljan.
Under drift uppstår vatten och slam inuti oljetransformatorn . Slam erhålls huvudsakligen på grund av nedbrytning av olja, vatten - som ett resultat av att luft kommer in under temperaturförändringar i volymen av olja i läckande tankkonstruktioner (den så kallade "transformatorandningen") och även som en biprodukt under kemiska reaktioner av oljenedbrytning. Därför är transformatorer på 160 kVA och mer utrustade med kontinuerliga oljeregenereringsanordningar. De senare är uppdelade i termosifon och adsorption. Termosifon monteras direkt på transformatortanken. Adsorptionsenheter installeras på en separat grund. Regenereringseffekten i båda typerna av kontinuerliga oljeregenereringsanordningar är baserad på användningen av ett sorbent i dem. Oftast används kiselgel som den senare i form av granulat med en diameter på 2,8 till 7 mm, som absorberar fukt väl. Skillnaden mellan termosifon och adsorption ligger i mekanismerna för att transportera filtrerad olja genom dem. Thermosyphon använder naturlig cirkulation (när den värms upp stiger oljan, passerar genom ett termosifonfilter, sedan efter kylning sjunker den till botten av transformatortanken och går in i filtret igen, etc.). I adsorptionsfilter tvångspumpas olja med hjälp av en speciell cirkulationspump. Termosifonanordningar för kontinuerlig regenerering används på transformatorer med relativt små dimensioner. För stora dimensioner, när naturlig cirkulation inte kan skapa den nödvändiga prestandan, används adsorptionsfiltrering. Mängden kiselgel beräknas från vikten av transformatoroljan (från 0,8 till 1,25%).
Det vanligaste oljeskyddssystemet är den öppna expansionstanken, där luften över oljenivån ventileras genom en avfuktare. Kiselgelgranuler med en medeldiameter av ca 5 mm fylls i torkmedelsanordningen. Samtidigt är en del av avfuktningsanordningen placerad utanför och har ett genomskinligt fönster, inuti vilket det finns ett s.k. indikator kiselgel impregnerad med koboltsalter. I normalt tillstånd är indikatorn kiselgel blå till färgen, när den är fuktad ändrar den färg till rosa, vilket bör vara en signal till underhållspersonalen att byta ut all kiselgel i torkmedlet. Ofta, på toppen av expandern, är en anordning av vattentätningstyp installerad, vilket är det första steget för att torka luften som kommer in i expandern. En sådan anordning kallas en "oljetätning". Oljetätningen är ansluten till expandern med sitt rör, och i den övre delen har den en kopp svetsad till röret. Inuti koppen finns en vägg som skiljer grenröret från koppen från insidan och bildar en inre ringformig kanal. Uppifrån stängs koppen med ett lock som även har en vägg på insidan. Designen hindrar koppen från att stängas tätt med ett lock och skapar ett gap mellan dem, dessutom har lockets innervägg, när den är fixerad, också en lucka med innerväggen, alltså. ett labyrintsystem skapas. För att manövrera oljelåset är det nödvändigt att hälla torr transformatorolja i koppens ringformade kanal till den nivå som föreskrivs av instruktionen, stäng locket och fixera det senare. Funktionsprincipen för enheten är som följer: luft tränger in i gapet mellan locket och koppens vägg, passerar sedan genom oljan i den ringformiga kanalen, vilket delvis ger fukt till oljan och kommer in genom röret in i kiseldioxiden geltorkmedel och sedan in i expandern. Transformatorns expansionstank kan utrustas med en uppblåsbar kudde. En uppblåsbar kudde av syntetgummi sitter ovanför oljan. Insidan av dynan är ansluten till atmosfären, så den kan andas in luft när transformatorn svalnar och oljevolymen drar ihop sig, och andas ut luft när transformatorn värms upp.
En annan lösning är en expansionstank, som delas horisontellt av ett membran eller membran som gör att oljan kan expandera eller dra ihop sig utan direkt kontakt med utomhusluften. De två ovanstående metoderna för oljeskydd kallas "filmskydd".
Utrymmet ovanför oljan i expansionstanken kan fyllas med kväve. Detta kan göras från en komprimerad gasflaska genom en tryckreduceringsventil. När transformatorn andas in släpper tryckreduceringsventilen ut kvävet från cylindern. När volymen ökar kommer kvävet ut i atmosfären genom avluftningsventilen.
För att spara kväveförbrukning kan ett visst trycksteg ställas in mellan att fylla med kväve och att släppa ut kväve.
Transformatorer kan förslutas hermetiskt. I små oljefyllda distributionstransformatorer kan en flexibel korrugerad tank kompensera för oljeexpansion. Annars är det nödvändigt att tillhandahålla ett utrymme ovanför oljan inuti transformatortanken, fyllt med torr luft eller kväve, så att de fungerar som en kudde när oljan expanderar eller drar ihop sig.
Du kan använda en kombination av olika lösningar. Transformatortanken kan fyllas helt med olja, och fortfarande ha en stor expansionstank med tillräcklig volym för att expandera oljan och den nödvändiga gaskudden. Denna gaskudde kan fortsätta i nästa extra tank, eventuellt på marknivå. För att begränsa volymen på gaskudden kan du öppna en förbindelse med den yttre atmosfären vid givna övre och nedre gränser för det inre trycket.
Oljenivåindikatorer används för att bestämma oljenivån i expansionstanken, som regel är dessa enheter med en ratt eller ett glasrör som fungerar enligt principen om anslutna kärl, installerade direkt på expansionstanken. Oljenivåindikatorn är placerad på framsidan av expansionstanken.
En ljusbåge eller kortslutning som uppstår i en oljefylld transformator åtföljs vanligtvis av ett övertryck i tanken på grund av den gas som bildas när oljan sönderfaller och avdunstar. Tryckavlastningsanordningen är utformad för att minska övertrycksnivån på grund av en intern kortslutning och därmed minska risken för tankbrott och okontrollerat oljeläckage, vilket även kan försvåras av en brand på grund av kortslutning. Enligt GOST 11677-75 måste oljetransformatorer 1000 kVA och över vara utrustade med en skyddsanordning vid nödtryckökning. Nödtrycksavlastningsanordningen har två huvudversioner:
Dessutom är avgasröret kopplat till en expander i den övre delen med hjälp av en speciell rörledning och har en egen lufttork. Avgasröret är installerat på transformatorer med en expander, även om det bör noteras att inte alla tillverkare installerar avgasrör på sina transformatorer, eftersom de anser att de är ineffektiva.
En mellanposition mellan ovanstående typer av nödtrycksavlastningsanordningar är designen som används i transformatorer av TMZ-typ.Den består av ett glasmembran hermetiskt installerat i transformatorkåpan. Under membranet finns en fjäderbelastad spärr av stål med spärr och en hermetiskt tätad bälg. I arbetspositionen är anfallaren spänd och fixerad med en spärr. Med en kraftig ökning av trycket komprimeras bälgen , vilket sliter av spärren och därigenom frigör anslaget. Under inverkan av fjädern delar den senare glasmembranet och producerar sålunda. tryckavlastning. Ovanifrån är denna design stängd med en skyddskåpa.
Den plötsliga ökningen av tryckbrytaren är utformad för att fungera när en elastisk oljevåg uppstår i transformatortanken i händelse av allvarliga kortslutningar. Denna enhet kan skilja mellan snabb och långsam tryckuppbyggnad och löser automatiskt strömbrytaren om trycket byggs upp snabbare än det inställda värdet.
Skyddsanordningar för krafttransformatorer är RZiA-element; säkringar används oftare på 6/10 kV transformatorer.
I praktiken levereras stora enheter sällan med kran till sin installationsplats på fundamentet. De måste på något sätt flyttas från fordonet till basen. Om gjutna skenor läggs från platsen för avlastning från fordonet till platsen för slutmontering av enheten, kan enheten utrustas med rullande hjul. Rotera 90 grader för transportändamål ger hjul som fungerar i två riktningar. Enheten lyfts med en hiss och hjulen vrids. När maskinen är på plats kan de låsta hjulen sitta på maskinen eller tas bort och ersättas med stödblock. Du kan också sänka enheten direkt på fundamentet.
Om ett sådant rälssystem inte tillhandahålls, används konventionella platta styrningar. Enheten skjuts längs smorda styrningar direkt till installationsplatsen, eller så används en larvkedja.
Aggregatet kan svetsas till grunden som den är installerad på. Enheten kan även placeras på en vibrerande bas för att minska överföringen av buller genom fundamentet.
En detektor för brännbar gas indikerar närvaron av väte i oljan. Väte fångas genom det dialytiska membranet. Detta system ger en tidig indikation på en långsam gasgenereringsprocess innan fri gas bubblar upp mot gaslagringsreläet.
För att kontrollera läckage av olja från pumpar i transformatorer med forcerad kylning, installeras oljeflödesmätare. Driften av en flödesmätare bygger vanligtvis på att mäta tryckskillnaden på vardera sidan av ett hinder i oljeflödet. Flödesmätare används också för att mäta vattenflödet i vattenkylda transformatorer.
Vanligtvis är flödesmätare utrustade med larm. De kan också ha en indikator.
Enligt den allmänt accepterade [3] allryska klassificeringen av produkter OK 005-93
| Dimensionera | Effekt, kVA | Spänning, kV | ||
| från | innan | från | innan | |
| ett | fyra | 100 inklusive | 0 | 35 inklusive |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 100 | 1000 inklusive | 0 | 35 inklusive |
| 3 | 1000 | 6 300 inklusive | 0 | 35 inklusive |
| fyra | 6 300 | några | 0 | 35 inklusive |
| 5 | fyra | 32 000 inklusive | 35 | 110 inklusive |
| 6 | 32 000 | 80 000 inklusive | 35 | 110 inklusive |
| 6 | fyra | 80 000 inklusive | 100 | 330 inklusive |
| 7 | 80 000 | 200 000 inklusive | 35 | 330 inklusive |
| åtta | 200 000 | några | 35 | 330 inklusive |
| 9 | några | några | 330 | några |
Idag, i Ryssland och OSS-länderna och tullunionen, finns det 26 fabriker för tillverkning av krafttransformatorer av I - III dimensioner, som producerar olja och torra transformatorer av olika typer, nämligen:
Marknaden för krafttransformatorer i Ryssland förenar helt annorlunda när det gäller volym och karaktär av produktionsföretag - konsumenter. Eftersom krafttransformatorer klassificeras som industrivaror (PTO) är det tillrådligt att segmentera krafttransformatormarknaden efter produktion och ekonomiska egenskaper. I det här fallet särskiljs följande sex konsumentgrupper tydligt:
Sådan segmentering motsvarar också systemet för eltransport från produktionsföretag till konsumenter. En detaljerad marknadsanalys presenteras i böckerna "Expertanalys av krafttransformatormarknaden i Ryssland. Del 1: 1-3 dimensioner” och “Expertanalys av krafttransformatormarknaden i Ryssland. Del 2; 4-8 dimensioner"
Strukturdiagram av transformatorns symbol [4]
Bokstavsdelen av symbolen måste innehålla symboler i följande ordning:
För autotransformatorer med spänningsklasser på SN- eller LV-sidan på 110 kV och högre, efter spänningsklassen på HV-sidan, genom bindestrecket, ange spänningsklassen för MV- eller LV-sidan.
Notera. För transformatorer konstruerade före 07/01/87 är det tillåtet att ange de två sista siffrorna i produktionsåret för arbetsritningar.
Överensstämmelse med symbolerna för de typer av kylsystem som antagits enligt GOST , CMEA och IEC .| Symbol för typen av kylning | Typ av transformatorkylsystem | |
|---|---|---|
| GOST | CMEA och IEC | |
| Torra transformatorer | ||
| FRÅN | EN | Naturlig luft när den är öppen |
| NW | ANAN | Naturlig luft med skyddad design |
| SG | Naturlig luft med förseglad design | |
| SD | ANAF | Luft med forcerad luftcirkulation |
| Oljetransformatorer | ||
| M | PÅ EN | Naturlig luft- och oljecirkulation |
| D | ONAF | Forcerad luftcirkulation och naturlig oljecirkulation |
| MC | AV EN | Naturlig luftcirkulation och forcerad oljecirkulation med oriktat oljeflöde |
| NMC | ODAN | Naturlig luftcirkulation och forcerad oljecirkulation med riktat oljeflöde |
| DC | OFAF | Forcerad luft- och oljecirkulation med oriktat oljeflöde |
| NDC | ODAF | Forcerad luft- och oljecirkulation med riktat oljeflöde |
| C | OFWF | Forcerad cirkulation av vatten och olja med icke-riktat oljeflöde |
| NC | ODWF | Forcerad cirkulation av vatten och olja med riktat oljeflöde |
| Ej brandfarliga dielektriska vätsketransformatorer | ||
| H | LNAF | Naturlig kylning med icke brandfarlig flytande dielektrisk |
| ND | LNAF | Kylning med obrännbart flytande dielektrikum med forcerad luftcirkulation |
| NND | LDAF | Kylning med icke brännbart flytande dielektrikum med forcerad luftcirkulation och riktat flöde av flytande dielektrikum |
Frankrike Transfo BEZ Transformatorisk SIEMENS IMEFY ABB
| Typer av transformatorer | |
|---|---|