ГЛАВА ВТОРАЯ
ИСПЫТАНИЕ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ТРАНСФОРМАТОРА
2-1. ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ТРАНСФОРМАТОРА
К трем основным узлам трансформатора, подлежащим электрическим испытаниям до передачи их на сборочный участок, относятся: магнитопровод, обмотки и переключатель ответвлений.
Каждый из этих узлов выполняется из электротехнических материалов, которые, в свою очередь, также подвергаются испытаниям.
Так, магнитопровод выполняется из электротехнической стали, имеющей межлистовую изоляцию (бумага или лак); обмотка — из электротехнической изолированной меди с определенным удельным сопротивлением и деталей из бумаги, электрокартона, гетинакса; переключатель ответвлений — из гетинакса и других изоляционных материалов (изолирующие трубки, пластмасса и т. д.).
Методы испытания электротехнических материалов, которые входят в эти узлы, обладают рядом особенностей и рассмотрение их не входит в задачу, поставленную автором этой книги. Поэтому нами будут рассмотрены методы и порядок электрических испытаний основных узлов трансформаторов в готовом виде до передачи их на сборку трансформатора.
2-2. МАГНИТОПРОВОД
Магнитопровод изготовляется из электротехнической стали, которая надежно изолируется от остальных металлических деталей, крепящих листы электротехнической стали и магнитопровод а целом.
Такими деталями являются прессующие шпильки и ярмовые балки (рис. 2-1). В качестве изоляции их от стали применяют прокладки из электрокартона и изоляционные трубки (рис. 2-2).
Соприкосновение прессующих металлических деталей с листами электротехнической стали может привести к образованию короткозамкнутых витков, охватывающих магнитный поток, или к замыканию части листов электротехнической стали. Подобный дефект обычно приводит к увеличению потерь, значительным местным нагревам магнитопровода, а иногда вызывает пожар в стали и аварийное отключение работающего трансформатора.
Рис. 2-1. Магнитопровод. 1 — вертикальная стальная прессующая шпилька; 2 — горизонтальная стальная прессующая шпилька; 3 — стальная прессующая ярмовая балка.
Цель испытания магнитопровода сводится к тому, чтобы проверить надежность изоляции прессующих болтов и ярмовых балок от электротехнической стали.
У трансформаторов небольшой мощности с прессующими шпильками, размещенными только в ярмах, и весьма малым напряжением на виток (от долей вольта до 10 в) надежность изоляции прессующих шпилек достаточно проверить мегомметром с напряжением 1 000 в.
Рис. 2-2. Схема испытания изоляции прессующих шпилек магнитопровода.
1— электротехническая сталь; 2 — горизонтальная стальная прессующая шпилька; 3 — стальная прессующая ярмовая балка; 4 — бумажно-бакелитовая трубка; 5 — испытательный трансформатор; 6 — лампа накаливания; 7 — контактор.
У трансформаторов мощностью от 1 000 кВА и выше с горизонтальными прессующими шпильками в стержнях испытание изоляции прессующих шпилек следует вести от источника напряжения большей мощности по схеме рис. 2-2. Испытания проводятся приложенным напряжением 2 000 в в продолжение 1 мин.
Мощность испытательного трансформатора 5 должна быть не менее 1 кВА. При испытании необходимо обеспечить надежное заземление испытательного трансформатора и магнитопровода, как это показано на схеме.
Для питания схемы можно использовать электрическую сеть 220 или 380 в без регулировки напряжения. Напряжение включается контактором 7 или машинным пускателем, цепь питания которого связана с (блокирующим устройством ограждения (см. гл. 11) испытуемого магнитопровода. Проверяют изоляцию электротехнической стали от прессующих шпилек и ярмовых балок.
Для сокращения времени испытания все шпильки одного магнитопровода, подвергающиеся испытанию, можно соединить вместе проводом.
Если изоляция 4 шпильки 2 от стали 1 достаточна, то испытательный трансформатор 5 работает в режиме холостого хода и тюк в его первичной обмотке очень мал. При пробое изоляции шпильки вторичная обмотка испытательного трансформатора замыкается накоротко через контур заземления и по ее обмоткам пойдет ток, величина которого зависит от общего сопротивления короткозамкнутого контура и напряжения короткого замыкания испытательного трансформатора. При этом в первичной обмотке проходит ток, который разогревает нить накаливания лампы 6 и она загорается. По загоранию лампы определяют наличие пробоя изоляции.
В зависимости ют величины первичного напряжения и мощности испытательного трансформатора лампу подбирают так, чтобы в режиме холостого хода нить ее не накаливалась, а свечение происходило только при пробое.
Витки временной обмотки должны быть распределены равномерно по всей высоте стержня. Временная обмотка может быть выполнена из любого изолированного провода, необходимо лишь обеспечить достаточную изоляцию между нитками обмотки и всей обмотки от магнитопровода, исходя из величины напряжения, при котором производится испытание.
Перед намоткой стержни магнитопровода следует обвернуть электрокартоном или поставить дистанцирующие деревянные рейки. Изоляцию временной обмотки по отношению к магнита проводу следует испытать приложенным напряжением, превышающим напряжение при испытании в1,5-2 раза.
При этом испытании магнитопровод должен быть заземлен.
Методика измерения потерь и тока холостого хода излагается в гл. 6.
