Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Обмотки силового трансформатора

Обмотка силового трансформатора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, при создании силовых трансформаторов. Технический результат состоит в ограничении токов при к.з. как во внешних цепях, так и внутри трансформатора, и, следовательно, упрощении конструкции трансформатора и электроустановки, в которой он применяется. Обмотка силового трансформатора, представляющая собой совокупность витков, выполненных из электрического проводника и охватывающих часть магнитопровода трансформатора, свернута в спираль. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, при создании силовых трансформаторов.

Широко известны обмотки трансформатора, представляющие собой совокупность витков, выполненных из электрического проводника и охватывающих часть магнитной системы трансформатора (см., например, Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов. Учеб. пособие для вузов. 5-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с.58-59).

Для эффективной передачи энергии от первичной обмотки к вторичной конструкцию трансформатора выполняют так, чтобы минимизировать потери в нем. Однако при этом токи коротких замыканий в обмотках и цепях нагрузки мощного трансформатора могут достигать недопустимо больших значений. Для их ограничения в цепь нагрузки включают токоограничивающий реактор (см., например, Баптиданов Л.Н. и Тарасов В.И. Основное электрооборудование электрических станций и подстанций, 3-е изд., перераб. - М., Л.: ГЭИ, 1960, с.147, рис.8-7е). Этот реактор уменьшает ток короткого замыкания в цепи нагрузки, но не влияет на величину тока короткого замыкания на выводах или внутри трансформатора. Поэтому и при наличии токоограничивающего реактора конструкция трансформатора должна быть рассчитана на воздействие больших токов коротких замыканий.

Задачами изобретения являются ограничение токов коротких замыканий как во внешних цепях, так и внутри трансформатора, и, следовательно, упрощение конструкции трансформатора и электроустановки, в которой он применяется.

Сущность изобретения заключается в том, что проводник, из которого выполнена обмотка, свернут в спираль.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены магнитопровод 1 и обмотка 2 трансформатора. Для наглядности магнитопровод изображен прозрачным, показана только одна обмотка с одним витком и не показаны внешние цепи трансформатора. На чертеже также обозначены направления магнитного потока в магнитопроводе (ФМ), тока (I) в обмотке, обусловленного потоком ФМ, и потока самоиндукции вдоль оси спирали (ФС).

Поток самоиндукции создает индуктивное сопротивление протекающему по обмотке току и тем самым ограничивает его.

Свернутый в спираль проводник представляет собой токоограничивающий реактор, распределенный вдоль всей обмотки. Его ограничивающее действие будет проявляться при всех коротких замыкания как вне, так и внутри обмотки. Поэтому могут быть снижены расчетные величины термических и динамических воздействий на обмотку и внешние цепи, упрощены конструкции трансформатора и связанной с ним электроустановки.

В соответствии с изобретением могут быть выполнены первичная, вторичная или все обмотки трансформатора.

Для увеличения механической прочности обмотки ее проводник может быть свернут в спираль вокруг сердечника из гибкого материала. Для усиления токоограничивающего эффекта этот сердечник может быть изготовлен из ферромагнитного материала.

Обмотка из проводника, свернутого в спираль, может быть применена и в других электрических машинах, например в двигателе для ограничения пусковых токов или в генераторе для ограничения токов коротких замыканий.

Обмотка силового трансформатора, представляющая собой совокупность витков, выполненных из электрического проводника и охватывающих часть магнитопровода трансформатора, отличающаяся тем, что проводник свернут в спираль.

www.findpatent.ru

Изоляция - обмотка - силовой трансформатор

Cтраница 1

Внутреняя изоляция обмоток силовых трансформаторов, изоляция нейтрального конца которых выполнена с меньшей электрической прочностью, чем линейного конца, испытывается напряжением, индуктированным частично или полностью в самом испытательном трансформаторе. [1]

Значение сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов не нормируется, тем не менее эта характеристика относится к числу важнейших показателей состояния трансформатора, и ее систематически контролируют, сравнивая со значением, которое имеется при вводе трансформатора в эксплуатацию. Значение сопротивления изоляции обмоток трансформатора считается удовлетворительным, если оно составляет не менее 70 % от первоначального значения. [2]

Измерение сопротивления изоляции обмоток силового трансформатора производится мегомметром напряжением 2 500 в при температуре верхних слоев масла не ниже 10 С. Обмотки трансформатора перед измерением заземляются на 2 - 5 мин. [3]

Величина сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов не нормируется, тем не менее эта характеристика относится к числу важнейших показателей состояния трансформатора и ее систематически контролируют, сравнивая с величиной, которая имела место при вводе трансформатора в эксплуатацию. Величина сопротивления изоляции обмоток трансформатора считается удовлетворительной, если она составляет не менее 70 % от первоначального значения. [4]

В эксплуатации содержание влаги в изоляции обмоток силовых трансформаторов увеличивается. [5]

Исключение погрешностей при измерении tg 6 изоляции обмоток силовых трансформаторов может быть осуществлено путем замыкания накоротко всех выводов испытуемой или свободной обмоток ли включением измерительного прибора в нуль испытуемой обмотки, соединенной в звезду. Так, по данным, полученным персоналом Конаковской ГРЭС, закорачивание свободных концов обмоток мощных трансформаторов существенно снижает тангенс угла диэлектрических потерь изоляции маслонаполненных вводов, измеренный по нормальной схеме ( табл. 9 - 9), в результате исключения паразитных токов, протекающих по частичным емкостям между обмотками и токо-ведущими стержнями измеряемых вводов. [6]

При проведении текущих ремонтов трансформаторов производится измерение сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов и трансформаторов напряжения с помощью мегомметра на 2500 В с пределом измерения не менее 10000 МОм. Отсчет сопротивления изоляции фиксируется через 15 с ( R15, и 60 с ( 60) после начала вращения рукоятки мегомметра. [7]

При проведении текущих ремонтов трансформаторов производится измерение сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов и трансформаторов напряжения с помощью мегомметра на 1000 - 2500 в с пределом измерения не менее 100 Мом. Оценка состояния изоляции обмоток трансформаторов производится сравнением измеренных абсолютных величин сопротивления изоляции на 60 - й секунде с результатами заводского протокола испытания или предыдущего измерения с учетом температуры верхних слоев масла, принимаемой за температуру изоляции трансформатора, при которой производилось измерение. [8]

Основным способом сушки изоляции обмоток силовых трансформаторов на месте его монтажа является сушка в своем баке под вакуумом. Для этого из бака удаляется полностью масло и бак герметизируется. Подключаются трубопроводы системы вакуумирования. Нагрев производится потерями в стали, для чего на бак, покрываемый теплоизоляцией ( асбест), наматывается намагничивающая обмотка, подключаемая к источнику питания. Дополнительно под дно бака устанавливаются электропечи. Устанавливаются термопары или термометры сопротивления для контроля при сушке температуры активной части трансформатора в различных точках, температуры воздуха в баке и температуры стенок бака снаружи. Для измерения вакуума устанавливается вакуумметр. [9]

В комплекс показателей, учитываемых при решении вопроса о возможности ввода силового трансформатора в эксплуатацию без сушки, входит также величина вла-госодержания контрольных образцов твердой изоляции, закладываемых на заводе в силовые трансформаторы мощностью более 80 мВ - а. Измерение тангенса угла диэлектрических потерь, изоляции обмоток силового трансформатора без масла обычно производится при напряжении не более 220 В. Наряду с измерениями на активной части трансформатора производится оценка состояния масла, предназначенного для заливки в трансформатор, и определяется отсутствие загрязненности маслопровода, проложенного от цистерн маслохранилища к баку трансформатора. Для оценки качества маслопровода обычно сравнивают между собой результаты химического анализа проб масла и его тангенса угла диэлектрических потерь, взятых из цистерны маслохранилища и ближайшего к баку трансформатора конца маслопровода. Практическое совпадение результатов измерения указывает на хорошее качество выполнения маслопровода. [10]

Измерение отношения АС / С по методу емкость - время производится на монтаже на силовых трансформаторах, не залитых маслом, с целью определения степени увлажненности изоляции обмоток последних при наличии в баке специальных измерительных выводов. Оценка увлажненности изоляции обмоток силового трансформатора за время осмотра со вскрытием его активной части производится путем измерения отношения АС / С дважды: в начале вскрытия и в конце. Результаты измерения отношения АС / С не нормируются; они используются в качестве исходных данных для дальнейших измерений в эксплуатации. Сопротивление изоляции обмоток силовых трансформаторов производится мега-омметром на напряжение 2500 В. Отсчет показаний по мегаомметру осуществляется через 15 и 60 с после приложения напряжения к испытуемой обмотке силового трансформатора. Rw / Ris, и сопротивление изоляции характеризуют состояние изоляции. [11]

Для фаз А ( кривая 2) и С ( кривая 3) обмотки ВН, имеющие меньшую емкость на бак, нежели обмотка фазы В, характерна более слабая зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от испытательного напряжения. Сравнивая кривые 4, 5 я 6, можно установить, как изменяется величина тангенса угла диэлектрических потерь изоляции обмоток силового трансформатора по мере изменения их индуктивности. Изменение индуктивности обмоток силового трансформатора достигалось путем замыкания между собой выводов фаз а и Ь обмотки низшего напряжения ( кривая 5) и, наконец, замыкания между собой всех выводов обмотки низшего или высшего напряжения или путем включения измерительного прибора в нуль обмотки ВН. ВН, индуктивность обмотки существенно уменьшается до значения индуктивности нулевой последовательности. Это показывает, что процессы, возникающие в обмотках трансформатора при различных схемах измерения, во многом определяются соотношением между емкостью и индуктивностью обмоток, что приводит к резкой зависимости измеренного tg6 от испытательного напряжения. [12]

С помощью мегомметра определяют лишь грубые нарушения целости изоляции. Поэтому после испытания мегомметром линии и аппараты испытывают повышенным напряжением. Высоковольтную аппаратуру, установленную в трансформаторных подстанциях и распределительных пунктах, испытывают повышенным напряжением переменного тока частотой 50 гц в течение 1 мин при вводе в эксплуатацию и периодически при капитальных ремонтах. Изоляцию обмоток силовых трансформаторов испытывают повышенным напряжением только после ремонта в мастерской или на месте. [13]

Особенностью силовых трансформаторов, работающих с принудительным охлаждением масла, является быстрое повышение температуры масла при прекращении работы системы охлаждения. Предельная длительность работы трансформаторов в указанных условиях регламентируется местными эксплуатационными инструкциями. В инструкциях учитываются результаты предыдущих испытаний и заводские данные трансформаторов. Сопротивление изоляции обмоток силовых трансформаторов не нормируется, тем не менее эта характеристика относится к числу важнейших показателей состояния трансформатора и ее систематически контролируют, сравнивая с величиной, которая имела место при вводе трансформатора в эксплуатацию. Величина сопротивления изоляции обмоток трансформатора считается удовлетворительной, если она составляет не менее 70 % от первоначального значения. [14]

Это обеспечивает высокие диэлектрические свойства твердой изоляции обмоток. Сказанное относится и к измерению сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов. [15]

Страницы: 1 2

www.ngpedia.ru

Традиционные обмотки силовых трансформаторов

трансформаторные обмотки

Отдельные трансформаторные обмотки для каждой фазы и каждого уровня напряжения собираются вместе на магнитопроводе. Магнитопровод обычно изготавливается из текстурированной стали холодного проката, которая представляет собой материал с очень высокой магнитной проницаемостью, что значительно облегчает взаимную индукцию. Магнитный поток, создаваемый первичными обмотками, подключенными к электрическому источнику, связывается с вторичными обмотками, которые соединяются с нагрузкой.Основной поток при отсутствии нагрузки проходит через магнитопровод. Поток, генерируемый нагрузкой, в основном, проходит в пространстве между высоковольтными и низковольтными обмотками для каждой фазы. Это пространство между высоковольтными и низковольтными обмотками (если оно существует), является основным параметром импеданса короткого замыкания, что служит в качестве основной характеристики любого силового трансформатора. Каждая обмотка имеет заданное количество витков, и отношение напряжений трансформатора без нагрузки (рис 1) прямо пропорционально отношению количества витков (число витков высокого напряжения к числу витков низкого напряжения). Для минимизации потерь вихревых токов в обмотках, проводники обмотки наматываются почти всегда параллельно при каждом витке.Линия подключения обмотки, согласно опыту изготовителя, в основном, может выходить из центра, или через верхнюю часть обмотки. Обмотки силового трансформатора, в отличие от распределительных трансформаторов, изготавливаются пока вручную, поскольку они могут быть достаточно массивными, сложными, и должны выдерживать очень тяжелые условия перенапряжений, и токов коротких замыканий, а кроме того, выводить определенные объемы потерь энергии.Поэтому, в течение десятилетий, большинством изготовителей трансформаторов стали применяться только небольшое количество типов обмоток. Эти типы обмоток для силовых трансформаторов представлены в данной статье.Необходимо понимать и помнить, что каждый изготовитель силовых трансформаторов, и почти каждое производство трансформаторов обладают собственным опытом по проектированию и изготовлению обмоток, которые могут иметь множество тонкостей. Эти тонкости обычно не сообщаются изготовителями, поскольку каждая из них может привести к улучшению способности выдерживать перенапряжение, переток, способности отводить тепло, или облегчить производство. Тонкости конструкции обмоток могут иметь стратегический характер, и обеспечивать значительное техническое различие продукции разных производителей.На представленных в статье рисунках, числами обозначены непрерывные последовательности витков. Эти витки могут перемежаться для обеспечения целей конструкции, в основном, для увеличения способности выдерживать импульсные испытания за счет некоторого увеличения внутренней емкости.

Непрерывная дисковая обмотка

Непрерывная дисковая обмотка, вероятно, является наиболее используемым типом обмотки силовых трансформаторов во всем мире. Эта прочная обмотка, подходящая для большинства трансформаторов. Ее можно представить, как несколько "радиальных слоев" витков. Когда один слой завершен, выполняется соединение вдоль оси к началу следующего слоя (как показано на рисунке внизу), и процесс продолжается по всей высоте обмотки.

Непрерывная дисковая обмотка

Рисунок 1. Непрерывная дисковая обмотка

Ещё по теме:

silovoytransformator.ru

Обмотка - силовой трансформатор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Обмотка - силовой трансформатор

Cтраница 4

Какие материалы используются для изготовления проводов обмоток силовых трансформаторов. [46]

Какие материалы используются для изготовления проводов обмоток силовых трансформаторов. [47]

Смещение в этой схеме подается с обмоток силового трансформатора Гс, включенных во входные цепи. Концы обмоток подключаются таким образом, чтобы в рабочие полупериоды смещение было отрицательным. Каскад может работать и при постоянном начальном смещении. В этом случае выходная мощность и передаточный коэффициент схемы уменьшаются, а уровень высших гармоник увеличивается за счет отсечек анодного тока: в начале и в конце рабочих полупериодов анодное напряжение и входной сигнал ( если он подан) малы и лампа в течение некоторой доли полупериода остается запертой. [48]

В скобках указаны напряжения генераторов и вто-ричпых обмоток силовых трансформаторов. [49]

Несимметричную шестифазную схему выпрямления при соединении обмоток силового трансформатора Y / 2Z практически целесообразно применять в стабилизаторах напряжения с относительно низкими значениями стабилизируемого напряжения и большими токами нагрузки. [50]

Этот ток проходит только по одной обмотке силового трансформатора. Вторичный ток трансформаторов тока, установленных с данной стороны, попадает в реле и, так как величина броска достигает в начальный момент 8 / я ( рис. 7 - 37), защита ложно срабатывает. От этого тока, следовательно, необходимо отстроить дифференциальную защиту. [51]

Примечание: Между первичной и вторичной обмотками силового трансформатора приемника Родина-60 имеется экранная обмот-намотанная в один слой проводом ПЭЛ-1 диаметром 0 1 мм. [52]

Примечание: Между первичной и вторичной обмотками силового трансформатора приемника Родина-60 имеется экранная обмотка, намотанная в один слой проводом ПЭЛ-1 диаметром 0 1 мм. [53]

Измерения сопротивления постоянному току малых величин ( обмоток силовых трансформаторов, генераторов) производятся с большой точностью при помощи потенциометров постоянного тока, в которых используется принцип компенсационного метода измерения. [55]

В настоящее время для диагностики механического состояния обмоток силовых трансформаторов наиболее широко применяются два метода: метод измерения сопротивления короткого замыкания и более чувствительный метод - метод низковольтных импульсов ( НВИ) или близкий к нему по сути метод частотного анализа. Суть метода НВИ состоит в том, что от специального генератора на обмотки ( или в нейтраль) расшинованного трансформатора подается прямоугольный зондирующий импульс низкого напряжения ( 100 - 500 В) и одновременно осциллографируются реакции обмоток на воздействие этого импульса - напряжения на измерительных сопротивлениях, подключенных к другим обмоткам. Сначала при первичном дефектографировании на трансформаторе снимаются нормограммы, которые в дальнейшем будут сравниваться с де-фектограммами - осциллограммами, полученными при последующих измерениях. Сравнение по определенной методике нормограмм и дефектограмм позволяет оценить состояние обмоток трансформатора. Если диагностика для данного трансформатора проводится впервые, то оценка состояния обмоток производится сравнением осциллограмм разных фаз. [56]

Страницы: 1 2 3 4