§ 18. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Современный трансформатор представляет собой сложное устройство, состоящее из большого числа различных конструктивных элементов, каждый из которых оказывает определенное влияние на его работу.
В процессе сборки — одного из важнейших этапов технологического процесса — отдельные элементы и узлы трансформатора соединяют в готовое изделие. Чтобы собрать трансформатор хорошего качества, необходимо знать конструкцию его отдельных элементов, их взаимозависимость и место в готовом трансформаторе. Нас особенно интересуют те узлы и элементы конструкции, которые непосредственно связаны со сборкой трансформатора.
Основными элементами трансформатора являются магнитопровод и обмотки. Мы уже знаем, что магнитопровод, по которому замыкается магнитный поток, представляет собой магнитную цепь трансформатора, а обмотки, по которым протекает первичный и вторичный токи, являются его электрическими цепями.
Магнитопровод вместе с насаженными на него обмотками, называют активной частью трансформатора. Остальные элементы называют неактивными, вспомогательными частями. Соединения обмоток: между собой, с переключающими устройствами и с вводами на крышке бака — называют отводами обмоток.
При работе трансформатора отдельные его части (обмотки, отводы, переключатели и т. д.) находятся под высоким потенциалом относительно магнитопровода, бака и других заземленных частей, а также относительно друг друга. При этом должно быть обеспечено во всех случаях сохранение изоляции трансформатора.
Отдельные изоляционные детали выполняют из различных твердых электроизолирующих материалов — электроизоляционного картона, бумаги, дерева, гетинакса и др. Кроме того, для изоляции большинства силовых трансформаторов применяют жидкие электроизоляционные материалы. Одним из таких материалов является трансформаторное масло, сочетающее функции изолирующего и охлаждающего элемента.
Как известно, при эксплуатации трансформатора возникает необходимость в регулировании его напряжения изменением числа витков обмотки ВН. В большинстве трансформаторов 1 — 3-го габаритов это регулирование происходит при обесточенном, т. е. при отключенном от сети трансформаторе. Это осуществляется специальным устройством — переключателем. Возможно регулирование напряжения и под нагрузкой (РПН); оно осуществляется более сложным переключающим устройством, состоящим из нескольких самостоятельных конструктивных элементов трансформатора.
Для присоединения обмоток трансформатора к сети служат вводы, состоящие из токоведущей части (стержня, трубы), фарфорового изолятора и опорного фланца. Вводы устанавливают на крышке или стенке бака; при этом их нижняя часть находится внутри бака, в масле, а верхняя — вне бака, в воздухе.
Активную часть трансформатора вместе с отводами и переключающим устройством (иногда ее называют выемной частью) помещают в бак, который служит резервуаром для масла Основные части бака — стенки, дно и крышка.
На стенках бака укрепляют охладительные устройства трансформатора— радиаторы (охладители) или трубы. Крышку бака используют для установки вводов, выхлопной трубы, расширителя, термометров и других деталей. Ко дну бака крепят тележку, позволяющую перевозить трансформатор с небольшой скоростью в пределах подстанции.
При изменениях нагрузки и температуры окружающего воздуха меняется температура масла, а следовательно, его объем. Чтобы при всех возможных колебаниях температуры масло всегда полностью заполняло бак, необходимо предусмотреть пространство, в которое бы поступало масло при увеличении своего объема. Для этой цели служит расширитель, устанавливаемый выше уровня крышки и соединяемый с баком маслопроводом.
Рис. 23. Трехфазный трансформатор 3-го габарита:
Для контроля за нормальной работой трансформатора и предупреждения аварий служат контрольные и защитные устройства. К контрольным устройствам относят маслоуказатель и термометры (для измерения температуры масла), к защитным — газовое реле, пробивной предохранитель и выхлопную трубу.
На рис. 23 показан трехфазный трансформатор 3-го габарита, в разрезе бака которого видна активная часть 1 и элементы ее конструкции. На верхних ярмовых балках 4 закреплены деревянные планки 6, поддерживающие линейные отводы 7 и регулировочные ответвления 2. Линейные отводы ВН соединены с вводами ВН (9), а регулировочные ответвления — с переключателем 8. Активная часть трансформатора помещена в баке 17 с охладительными трубами 16, расположенными по всему периметру бака.
Ко дну бака прикреплена тележка с катками 18, на крышке бака расположены вводы ВН и вводы НН (10). выхлопная труба 11 и расширитель 14. В маслопровод 12, соединяющий бак с расширителем, вставлено газовое реле 13, а на торце расширителя помещен указатель 15 уровня масла.
Рассмотрим подробнее основные конструктивные элементы трансформатора.
