Стартовая >> Книги >> Оборудование >> Сборка масляных трансформаторов

Магнитопровод - Сборка масляных трансформаторов

Оглавление
Сборка масляных трансформаторов
Назначение трансформатора
Первичная и вторичная цепи, ЭДС и магнитопровод
Режим холостого хода трансформатора
Режим нагрузки трансформатора
Потери и коэффициент полезного действия трансформатора
Режим короткого замыкания трансформатора
Роль потоков рассеяния в трансформаторе
Напряжение короткого замыкания трансформатора
Механические усилия в трансформаторе
Регулирование напряжения трансформатора
Трехфазный трансформатор
Трехобмоточный трансформатор
Автотрансформатор
Схемы и группы соединений обмоток
Параллельная работа трансформаторов
Нагрев и охлаждение трансформатора
Основные обозначения и характеристика трансформаторов
Общие сведения о конструкции трансформаторов
Магнитопровод
Обмотки и изоляционная конструкция
Переключающие устройства
Отводы
Вводы
Бак, охладительные устройства и расширитель
Защитные устройства и контрольные приборы трансформатора
Материалы, применяемые в производстве трансформаторов
Электроизоляционные материалы
Магнитные материалы
Вспомогательные материалы
Сборка активной части трансформатора
Инструменты для сборки трансформаторов
Распрессовка верхнего ярма магнитопровода
Расшихтовка верхнего ярма магнитопровода
Подготовка магнитопровода
Насадка обмоток трансформаторов 1 и 2-го габаритов
Расклиновка обмоток трансформаторов 1 и 2-го габаритов
Насадка обмоток трансформаторов 3-го габарита 35 кВ
Шихтовка верхнего ярма
Прессовка активной части трансформатора
Сборка активной части автотрансформатора АТМК-100/0,5
Предварительные испытания активной части трансформатора
Пайка схемы оловянистым припоем
Электросварка
Электропайка
Опрессовка отводов
Холодная сварка
Аргоно-дуговая сварка
Заготовка отводов НН
Заготовка отводов из круглого провода
Изготовление компенсаторов
Соединение заготовки отвода с компенсатором
Сборка отводов ВН трансформаторов 1-го габарита до 6 кВ
Сборка отводов ВН трансформаторов 2-го габарита 6-10 кВ
Сборка отводов ВН трансформаторов 3-го габарита 35 кВ
Сборка отводов НН трансформаторов 1-го габарита
Сборка отводов НН трансформаторов 2-го габарита
Сборка отводов НН трансформаторов 3-го габарита
Сборка отводов автотрансформатора АТМК-100/0,5
Изолирование отводов
Сушка активной части трансформатора
Режим сушки
Оборудование для сушки
Армирование вводов
Приготовление магнезиальной массы
Армирование ввода на 6 кВ для внутренней установки
Армирование ввода 35 кВ для наружной установки
Третья сборка
Окраска бака, крышки бака и расширителя
Подготовка бака
Опускание в бак активной части трансформатора 1-го габарита
Опускание в бак активной части трансформаторов 2 и 3 габаритов
Опускание в бак активной части автотрансформатора АТМК-100/0,5
Окончательное испытание трансформатора
Демонтаж трансформатора
Окончательная отделка трансформатора
Охрана труда и техника безопасности
Техника безопасности в сборочном цехе
Первая помощь и литература

§ 19. МАГНИТОПРОВОД
Магнитопровод представляет собой магнитную цепь трансформатора, по которой замыкается основной магнитный поток. Одновременно магнитопровод служит основой для установки и крепления обмоток, отводов, переключателей и других деталей активной части трансформатора.
Магнитопровод собирают из отдельных тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга бумагой или пленкой лака. Магнитопроводы выполняют двух типов стержневого и броневого.
В магнитопроводе стержневого типа (рис. 24, а) вертикальные стержни 1 имеют ступенчатое сечение, вписывающееся в круг. На них располагают обмотки 3 круглой (цилиндрической) формы. Части магнитопровода, не имеющие обмоток и служащие для образования замкнутой цепи, называют ярма- ми (2).
В броневом магнитопроводе (рис. 24, б) стержни расположены горизонтально и имеют прямоугольное поперечное сечение. Соответственно этому и обмотки такого магнитопровода имеют прямоугольную форму. Из-за очень сложной технологии изготовления броневую конструкцию в СССР применяют только для некоторых типов специальных трансформаторов; все силовые трансформаторы отечественного производства имеют стержневую конструкцию.
По способу соединения стержней с ярмами различают шихтованную и стыковую конструкции стержневого магнитопровода.


Согласно ГОСТ 9в60—61 принята новая шкала мощностей трансформаторов. По этой шкале к трансформаторам 1—3-го габаритов можно условно отнести трансформаторы мощностью от 10 до 6300 ква, с напряжением обмоток ВН не выше 35 кв.

типы конструкций магнитопроводов
Рис. 24. Основные типы конструкций магнитопроводов:
а — стержневая, б — броневая; 1 — стержень, 2 — ярмо, 3 — обмотки
При стыковой конструкции стержни и ярма собирают раздельно, насаживают на стержни обмотки, а затем сверху приставляют (стыкуют) верхнее ярмо. Чтобы избежать замыканий пластин, между стыкующими частями магнитопровода помещают прокладки из прессованного электрокартона. После установки верхнего ярма всю конструкцию прессуют и стягивают вертикальными шпильками.
Стыковая конструкция существенно облегчает сборку, так как для насадки обмоток достаточно просто снять верхнее ярмо. Однако необходимость в громоздких стяжных устройствах, а также в механической обработке стыкующихся поверхностей стержней и ярем (это необходимо для уменьшения магнитного сопротивления) привела к тому, что для силовых трансформаторов стыковую конструкцию магнитопроводов не применяют. Ее
применяют лишь для ограниченного числа специальных реакторов (рис. 25), рассмотрение которых не входит в наши задачи.
Стыковой магнитопровод реактора
Рис. 25. Стыковой магнитопровод реактора

При шихтованной конструкции стержни и ярма собирают впереплет, т. е. разбивают по толщине на слои, составленные из отдельных пластин так, чтобы в каждом слое часть пластин стержня заходила в ярмо. При этом пластины стали одного слоя перекрывают стыки пластин смежного слоя.
Преимуществом шихтованной конструкции являются меньший вес и большая механическая прочность, чем у стыковой; небольшие зазоры в местах стыков и небольшой ток- холостого хода трансформатора.
Однако при шихтованной конструкции существенно усложняется сборка трансформатора: для насадки на стержни обмоток приходится сначала разобрать (расшихтовать) верхнее ярмо по отдельным слоям, а затем после насадки обмоток вновь зашихтовать. Эта работа очень трудоемка и в то же время очень ответственна, так как при недостаточно тщательном ее выполнении могут резко ухудшиться характеристики трансформатора.
Если после зашихтовки окажутся увеличенными зазоры между пластинами ярма и стержня, то это ухудшит условия для прохождения магнитного потока и увеличит ток холостого хода трансформатора. Если по каким-либо причинам в ярмо будет уложено меньше пластин, чем это необходимо, уменьшится его поперечное сечение, следовательно, возрастет плотность магнитных силовых линий (магнитная индукция), увеличатся потери и ток холостого хода. Если при расшихтовке или шихтовке ярма будет допускаться небрежное отношение к пластинам стали (удары, механические повреждения, порча изоляции), то это также явится причиной ухудшения экономических характеристик трансформатора.
Обмотки трансформаторов стержневого типа имеют в горизонтальном сечении форму окружности. Для лучшего использования площади круга поперечное сечение стержней магнитопровода также стремятся приблизить к кругу. Однако круглое сечение стержней потребовало бы большого числа различных по ширине пластин стали, что значительно усложнило бы технологию изготовления. Поэтому сечение стержней делают многоступенчатым (рис. 26).
Ярма магнитопроводов трансформаторов 1—3-го габаритов имеют прямоугольную или Т-образную форму со ступенькой, обращенной в сторону окна магнитопровода (рис. 27).
Основой, крепления стержневого магнитопровода являются ярмовые балки (иногда их называют консолями), скрепляющие листы верхнего и нижнего ярма (рис. 28). Ярмовые балки 1 и 8 стягивают (прессуют) с двух сторон ярма 4 и 5 при помощи нескольких горизонтальных прессующих шпилек 6. Эти шпильки должны быть надежно изолированы от стали ярма во избежание замыкания листов, которое может вызвать увеличение вихревых токов, местный нагрев и «пожар в стали».

Сечение стержней магнитопроводов
Рис. 26. Сечение стержней магнитопроводов:
а — мощностью 100 кВ*А, б — мощностью 560 кВ*А

Изоляцией обычно служит ч бумажно-бакелитовая трубка 3 (рис. 29), надеваемая на шпильку 2. Гайки 7 ярмовых шпилек должны быть изолированы от ярмовых балок гетинаксовыми шайбами 5. Верхние ярмовые балки 8 служат также для подъема магнитопровода и активной части трансформатора. Они являются опорой для обмоток и деталей отводов трансформатора.
В некоторых трансформаторах 3-го габарита применяют прессовку обмоток стальными нажимными кольцами. В этом случае верхние ярмовые балки служат для размещения прессующих винтов (рис. 30).
Однако в большинстве трансформаторов 1—3-го габаритов для прессовки обмоток в осевом направлении (во избежание осевых смещений при коротких замыканиях) используют вертикальные стяжные шпильки 7 (рис. 28). При помощи этих шпилек верхние балки 8 можно несколько сместить вниз и таким путем устранить ослабление осевого крепления обмоток.
Чтобы верхняя балка 8 могла несколько сместиться вниз в то время, как горизонтальная прессующая шпилька 6 остается на месте, отверстие в балке делают овальным или увеличивают его диаметр.
Во время работы трансформатора между его обмотками и заземленными частями (например, баком) существует электрическое поле. Все металлические части трансформатора, находящиеся в этом поле, зарядятся, т. е. приобретут некоторый потенциал. Между заряженными деталями и заземленным баком возникнут разности потенциалов.

Магнитопровод трансформатора мощностью 320 кВ*А
Рис. 28. Магнитопровод трансформатора мощностью 320 кВ*А:

1 — нижняя ярмовая балка, 2 — опорная планка, 3 — стержень, 4 — нижнее ярмо магнитопровода, 5 — верхнее ярмо магнитопровода, 6 — горизонтальная прессующая шпилька, 7 — вертикальная стяжная шпилька, 8 — верхняя ярмовая балка, 9—-подъемный угольник, 10 — подъемная шпилька
Форма сечения ярем магнитопроводов 1—3-го габаритов
Рис. 27. Форма сечения ярем магнитопроводов 1—3-го габаритов:
1 — верхнее ярмо, 2 — нижнее ярмо, 3 — верхняя ярмовая балка, 4 — нижняя ярмовая балка


Рис. 29. Прессовка ярма магнитопровода:
1 — ярмо, 2—прессующая шпилька, 3 — бумажно-бакелитовая трубка, 4 — стальная втулка, 5 — гетинаксовая шайба, 6 — стальная шайба, 7 — гайка, 8 — верхняя ярмовая балка
Рис. 30. Прессовка обмоток стальными кольцами:
1 — верхнее ярмо, 2 — обмотка, 3 — прессующее кольцо, 4 — ярмовая балка, 5 — нажимной винт

Несмотря на малую величину этих разностей потенциалов, они могут оказаться достаточными для пробоя небольших изоляционных промежутков, разделяющих металлические части. Пробои нежелательны, так как они ведут к разложению и порче масла и всегда сопровождаются характерным треском, что вызывает сомнения в исправности изоляции трансформатора. Поэтому магнитопровод и детали его крепления обязательно заземляют, т. е. придают им всем одинаковый потенциал — потенциал бака (земли); возникающие при этом электрические заряды по заземлениям «стекают» с металлических деталей трансформатора в землю.
Заземляют ярмовые балки, все металлические крепления и детали за исключением горизонтальных стяжных шпилек, потенциал которых всегда близок к потенциалу стали магнитопровода.
Заземление осуществляют при помощи медных лент, вставляемых между пластинами стали магнитопровода и закрепляемых другими концами на ярмовой балке. Верхнюю и нижнюю балки связывают вертикальными стяжными шпильками 7 (рис. 28), ас заземленным баком трансформатора — с помощью подъемной шпильки 10.
Возможны различные схемы заземления металлических деталей, они зависят от конструкции магнитопровода, крепления активной части в баке, связи между отдельными деталями. В любом случае выполнение указаний о заземлении отдельных элементов конструкции  трансформатора является обязательным.



 
« Проектирование механической части ВЛ   Системы электроприводов исполнительных механизмов буровых установок »
электрические сети