Электрическая система трансформаторов.
Основным элементом электрической системы трансформатора являются обмотки. Конструкция обмоток должна удовлетворять требованиям высокой электрической и механической прочности, а также нагревостойкости . Технология изготовления обмоток должна быть простой, и недорогой и допускать возможность ремонта. Электрические потери в обмотках трансформатора должны находиться в нормируемых пределах. Конструкции обмоток в зависимости от номинального тока и напряжения трансформатора очень разнообразны. Обмотки изготавливаются из медного (реже алюминиевого) провода. Для изготовления применяются круглые провода сечением 0,2-10мм 2 и прямоугольные провода сечением 6-60мм2.
В качестве изоляции проводов используются лаковые и эмалевые покрытия, оплетка хлопчатобумажной тканью и кабельной бумагой в 1 или 2 слоя. В последнее время широкое распространение получила стекловолоконная изоляция, которая характеризуется высокой теплостойкостью. По способу размещения на стержнях и по взаимному расположению обмоток высокого (ВН) и низкого (НН) напряжения обмотки делятся на концентрические и чередующиеся. Концентрические обмотки размещаются на стержне соосно. На стержень крепится обмотка НН, а вокруг нее обмотка ВН. При таком размещении значительно облегчается изоляция обмотки от стержня. В чередующихся обмотках катушки ВН и НН чередуются по высоте стержня. Такие обмотки имеют более полную электромагнитную связь, но они сложнее в изготовлении. Поэтому в потребительских трансформаторах обычно применяются концентрические обмотки. Существует очень много конструкций концентрических обмоток. Среди них наибольшее распространение получили цилиндрические обмотки. Они подразделяются на однослойные, двухслойные и многослойные. И те и другие изготовляются из круглого и прямоугольного провода, который наматывается на каркас обмотки по винтовой линии. Однослойные и двухслойные цилиндрические обмотки применяются при больших токах и рекомендуется для обмоток низкого напряжения.
Многослойные обмотки чаще используются при изготовлении обмоток ВН. Более подробно о обмотках трансформатора можно узнать из [1,2,3,4]
Главная изоляция трансформатора обеспечивает изоляцию магнитопровода от обмоток ВН и НН, а также изоляцию обмоток между собой. Она состоит из изоляционных цилиндров, шайб, прокладок и втулок (рис.7).
Рис. 7. Конструкция главной изоляции трансформатора класса напряжения 35 кВ :
1 — стержень магнитопровода; 2 — изоляционные цилиндры; 3 — ярмо;
4 — изоляционная шайба; 5 — изоляционные прокладки;
6 — междуфазная перегородка; ВН и НН — обмотки высшего и низшего напряжений.
Выводы высокого и низкого напряжения служат для присоединения обмоток к внешней сети. Они размещаются в специальных отверстиях крышки бака трансформатора. Основу конструкции вывода представляет токоведущий стержень, встроенный в фарфоровый изолятор. Нижние концы стержней размещены внутри бака, а верхние находятся снаружи трансформатора. К нижним концам присоединяются выводы обмоток, а к верхним внешняя сеть.
Механическая система предназначена для крепления всех систем трансформатора между собой и крепления выемной части трансформатора внутри бака. Она состоит из стяжных шпилек швеллеров, балок , распорных клиньев, опорных планок и т.д.