Содержание материала

Баки и крышки масляных ПТ имеют различную конструкцию и форму горизонтального сечения. В трансформаторах с ПБВ форма сечения бака обычно овальная, в трансформаторах с РПН — прямоугольная, с радиусом закругления углов 200 мм и больше. В целях повышения компактности конструкции и максимального снижения массы трансформаторного масла и всего трансформатора в ряде случаев применяют баки с различными сечениями по высоте (рис. 2.38). Внутренние размеры баков зависят от конструкции отводов. Расстояние от стенок бака и крышки до отводов определяется, с одной стороны, требованием электрической прочности изоляционных промежутков с учетом производственных отклонений на размеры активной части и бака, с другой — значением допустимых добавочных потерь и местных нагревов в баке. Изоляционные расстояния выбирают по тем же нормам, что и для силовых трансформаторов общего назначения, то для значений испытательных напряжений, устанавливаемых для ПТ. Меры по снижению потерь электроэнергии за счет расположения шин узкой стороной сечения к стенке бака, сближения шин с противоположно направленными токами, а также удаления от стенок шин с однонаправленными токами, одиночных и обращенных широкой стороной к стенке бака, часто оказываются недостаточными. В таком случае стенки бака или крышку экранируют магнитными экранами (шунтами). Экраны выполняют из листов или полос электротехнической стали суммарной толщиной до 20 мм; их толщину рассчитывают исходя из распределения напряженности поля в стенках бака или крышке при индукции в экранах 1,6 Тл.
Магнитные экраны из листов изотропной электротехнической стали имеют высокую магнитную проводимость во всех направлениях вдоль поверхности, но в них велики потери от вихревых токов. Экраны из узких полос анизотропной электротехнической стали, в которых потери от вихревых токов малы, проводят магнитный поток в основном в одном направлении.

Бак трансформатора с РПН
Рис. 2.38. Бак трансформатора с РПН:
1 — рама; 2— крюк для подъема; 3 — коробка выводов; 4— балка жестокости; 5 — фланцы смотровых люков; 6 — подкареточная балка; 7—скобы домкратов

Высокую магнитную проницаемость во взаимно перпендикулярных направлениях имеет двухслойный экран из пакетов электротехнической стали, в котором пластины одного слоя перпендикулярны пластинам другого. В таких экранах необходимо изолировать взаимно перпендикулярные пакеты пластин, что усложняет их конструкцию и крепление на стенках бака. В целях устранения этих недостатков создан магнитный специальный экран для экранирования произвольно ориентированного магнитного поля с малым пространственным периодом. Экран изготовляют из мелких пластин электротехнической стали толщиной 0,35 мм с размерами не более 20x150 мм с электроизоляционным покрытием, произвольно расположенных в плоскости экрана.

Пластины прессуют и скрепляют эпоксидным компаундом. При такой конструкции обеспечивается достаточно высокая магнитная проводимость экрана, практически одинаковая по всем направлениям его плоскости, а вихревые токи значительно уменьшаются благодаря большому числу переходных контактов между пластинами. При расчете таких экранов следует принимать значение индукции в них равным 1 Тл. Экраны толщиной 20 мм снижают потери КЗ на 4—5%, превышение температуры стенки бака над температурой охлаждающей среды уменьшается на 26—27%. Экран может быть изготовлен из отходов электротехнической стали, образующихся при производстве листов магнитопроводов, он отличается простотой крепления и может применяться для экранирования поверхностей сложной формы. В некоторых случаях отдельные элементы баков и крышек, коробки для установки вводов изготовляют из немагнитной стали, как правило, марки 45Г171-03.
В трансформаторах типовой мощностью свыше 10— 16 МВ-А на выбор формы бака влияют условия его вписывания в стандартные железнодорожные габариты. Обычно трансформаторы мощностью до 20 МВ-А удается выполнить так, чтобы они в транспортном состоянии при снятых узлах вписывались в негабаритность не больше I степени, мощностью до 40 МВ-А — в негабаритность II степени. Трансформаторы мощностью 63—100 МВ-А, как правило, перевозят на транспортерах с пониженным уровнем пола над уровнем головок рельсов (высота не более 700 мм) при негабаритности III степени.
Для уменьшения грузоподъемности механизмов, необходимых для ревизии или ремонта, баки трансформаторов типовой мощностью более 20—25 МВ-А, у которых масса активной части превышает 25 т, часто выполняют съемными колокольного типа. В ряде случаев кроме нижнего разъема между баком и дном предусматривают также разъем между баком и крышкой, что облегчает сборку, повышает качество и надежность трансформаторов.
Для передвижения трансформаторы мощностью до 2500 кВ·А снабжают полозьями. Трансформаторы большей мощности выполняют для передвижения по рельсам со стандартной колеей 1524 мм или колеей 2000 мм, для чего они имеют поворотные каретки, которые крепят к приваренным ко дну бака балкам.
В зависимости от назначения и рода установки трансформаторы выполняют с различными компоновочными решениями. Созданы совмещенные конструкции «трансформатор — выпрямитель» («трансреактор»).

Рис. 2.39. Общий вид трансформатора для преобразовательного агрегата совмещенной конструкции

В таких конструкциях трансформатор и преобразователь объединяются в одно целое или обеспечивается возможность установки и подсоединения преобразованных секций в непосредственной близости от трансформатора. Последний вариант исполнения нашел широкое применение в мощных преобразователях на токи 50 кА и более, он отличается компактностью, появляется возможность сократить размеры ошиновки между трансформатором и преобразователем, уменьшить в них потери электроэнергии. Существенно уменьшаются также размеры преобразовательных подстанций, стоимость строительно-монтажных работ. Совмещенная конструкция выдвигает ряд дополнительных требований к трансформаторам. Отводы ВО должны быть выведены на боковые стенки бака, а вводы следует группировать по секциям так, чтобы подсоединение преобразователя осуществлялось достаточно просто и при минимальных размерах. Боковые стенки бака должны быть свободны от всяких узлов и приспособлений, особенно охладителей; системы охлаждения Ц и ДЦ должны быть компактными и занимать минимальный объем.
трансформатор с естественным охлаждением
Рис. 2.40. Общий вид трансформатора с естественным охлаждением

При необходимости следует устанавливать управляемые реакторы для регулирования выпрямленного напряжения или выравнивания токораспределения между преобразовательными секциями. Реакторы размещают в баке трансформатора на отводах или вводах ВО либо снаружи трансформатора на плите коробки вводов. Для защиты, контроля или измерения параметров агрегата часто встраивают трансформаторы тока, которые также размещают на отводах ВО. Обмотки управления и смещения управляемых реакторов и обмотки трансформаторов гока выводят из бака с помощью специальных вводов в коробки контактных зажимов. Общий вид трансформатора для агрегата совмещенной конструкции показан на рис. 2.39.
В трансформаторах мощностью до 6300 кВ А встроенные уравнительные реакторы устанавливают на верхних ярмовых балках. В трансформаторах большей мощности их, как правило, располагают на удлиненных нижних балках и надежно закрепляют с помощью болтов и корончатых гаек со шплинтовкой.

Как и в трансформаторах общего назначения, выполняют устройства для подъема трансформаторов (крюки, кольца, приспособления для домкратов), устройства для защиты трансформаторного масла (расширители, термосифонные фильтры, влагопоглотители), арматуру для подсоединения элементов системы охлаждения, заливки, взятия пробы и фильтрации масла, контрольные и защитные устройства (указатели уровня масла, реле уровня масла, газовое реле, электроконтактные термометрические сигнализаторы, предохранительные трубы и клапаны), а также детали заземления.