Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Сборка трансформаторов

Обмотки - Сборка трансформаторов

Оглавление
Сборка трансформаторов
Основные параметры
Поле рассеяния и его влияние на параметры трансформатора
Электродинамические силы, короткое замыкание
Напряжение кз
Регулирование напряжения
Способы охлаждения
Материалы, применяемые в трансформаторах
Требования к качеству электроизоляционных материалов
Характеристика электроизоляционных материалов
Конструкционные и вспомогательные материалы
Основные части
Классификация магнитных систем
Устройства крепления стержней и ярм магнитной системы
Разгрузка от механических воздействий и заземление магнитной системы
Изоляция силовых трансформаторов
Обмотки
Способы прессовки обмоток
Отводы
Переключающие устройства
РПН
Вводы
Вспомогательные устройства
Охлаждение
Установка активной части в баке
Защитные и контрольно-измерительные устройства
Сборка магнитных систем
Влияние технологической обработки на магнитные свойства стали
Сборка плоских шихтованных магнитных систем
Насадка обмоток и укладка изоляции
Распрессовка и расшихтовка верхнего ярма магнитной системы
Насадка обмоток трансформатора мощностью до 160 кВА
Насадка обмоток трансформаторов мощностью до 250—6300 кВА
Расклиновка обмоток трансформаторов мощностью до 6300 кВ-А с ВН до 35 кВ
Особенности насадки обмоток и укладки изоляции мощностью до 25 000 кВA с ВН 110кВ
Установка прессующих колец, шихтовка верхнего ярма
Прессовка верхнего ярма
Изготовление, монтаж и соединение отводов
Пайка твердыми припоями
Электродуговая сварка
Холодная сварка, соединение методом прессования
Заготовка отводов
Комплектовка переключателей
Сборка отводов ВН трансформаторов мощностью до 6300 кВА
Сборка отводов НН трансформаторов мощностью до 6300кВА
Особенности сборки отводов мощных трансформаторов
Особенности сборки отводов ВН трансформаторов с РПН
Термовакуумная обработка активных частей
Третья сборка трансформаторов
Комплектование бака и крышки
Отделка активной части и установка ее в бак
Комплектовка и установка на трансформаторе расширителя, газового реле, выхлопной трубы
Сборка охлаждения системы Д
Особенности конструкции и сборки силовых сухих трансформаторов
Особенности конструкции и сборки трансформаторов 110 кВ
Особенности конструкции и сборки автотрансформаторов
Особенности конструкции и сборки силовых электропечных трансформаторов
Особенности конструкции и сборки преобразовательных трансформаторов
Сварочные трансформаторы
Трансформаторы тока
Трансформаторы напряжения
Испытание трансформаторов
Приемо-сдаточные испытания
Демонтаж
Отделка, сдача, монтаж и ввод в работу
Вспомогательные работы при сборке трансформаторов
Организация сборочных работ
Механизация сборочных работ

Обмотки трансформаторов

Проводник, который однократно охватывает стержень магнитной системы и в котором наводится эдс под действием магнитного поля трансформатора, называют витком. Виток является основным элементом обмотки и состоит из одного или нескольких параллельных проводов.
Совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются эдс, наведенные в отдельных витках, называют обмоткой трансформатора. Обмотка состоит из витков и изоляционных деталей, защищающих их от электрического пробоя, препятствующих их смещению под действием электромагнитных сил и создающих каналы для охлаждения.
Обмотки трансформаторов отличаются взаимным расположением на стержне, направлением и способом намотки, числом витков, классом напряжения, схемой соединения концов обмоток между собой. Начала и концы обмоток НН трехфазных трансформаторов обозначают буквами а, в, с (начала) и х, у, 2 (концы), обмоток ВН — соответственно А, В, С и X, У, X, обмотки СН — соответственно Ат, Вт, Ст И Хт, Ут, Хт.
По взаимному расположению на стержне обмотки разделяют на концентрические и чередующиеся.
К концентрическим относят обмотки, изготовленные в виде цилиндров и расположенные одна в другой на стержне (рис. 20, а). В чередующихся обмотках их отдельные части ВН и НН расположены поочередно одна под другой в осевом направлении на стержне (рис. 26,6). Чередующаяся обмотка обычно подразделяется на симметричные группы, каждая из которых состоит из одной или нескольких частей обмотки ВН и расположенных по обе стороны от них частей обмотки НН. Из отдельных групп при больших токах могут быть легко образованы параллельные цепи. Чередующиеся обмотки применяют только в специальных (например, электропечных, испытательных) трансформаторах.
Наиболее распространены концентрические обмотки. Обычно первой на стержне располагают обмотку НН, но возможны и другие варианты, когда первой размещают обмотку СН, регулировочную РО или даже ВН.
По конструкции и способу намотки различают обмотки цилиндрические (одно- или многослойные), катушечные и винтовые. Существуют также одно- или двухвитковые листовые и шинные обмотки, используемые в специальных трансформаторах с большими вторичными токами.

Концентрические и чередующиеся   обмотки трансформатора
Рис. 26. Концентрические (а) и чередующиеся (б) обмотки

Ряд витков, намотанных на цилиндрической поверхности, называют слоем обмотки. В одном слое может быть от одного до нескольких десятков витков, а в витке — до шести — восьми и более параллельных проводов.
Обмотку, состоящую из расположенного на цилиндрической поверхности слоя витков без интервалов, т. е. вплотную друг к другу, называют однослойной цилиндрической (рис. 27, а), а состоящую из двух (или более) концентрически расположенных слоев — двухслойной (многослойной) цилиндрической (рис. 27, б, в).
Витки двух- и многослойных обмоток имеют одинаковые развернутую длину и положение по отношению к полю рассеяния трансформатора. Переход из слоя в слой выполняют без обрыва провода в конце каждого слоя, при этом направление намотки слоев меняется. Двухслойную обмотку обычно наматывают из прямоугольного провода плашмя, но можно и на ребро. Для выравнивания винтовой поверхности к крайним виткам прикрепляют разрезные бумажно-бакелитовые кольца (в виде «клина»), которые придают обмотке форму цилиндра. Кольца 2 (рис. 27, а) предохраняют витки от механических повреждений и создают опорную поверхность обмотки. Между слоями двухслойной обмотки (рис. 27, б) устанавливают изоляцию из бумаги (электрокартона) или размещают равномерно по окружности несколько реек (клиньев) 5, образующих вертикальный охлаждающий канал.
Одно- и двухслойные цилиндрические обмотки применяют в качестве обмоток НН в трансформаторах мощностью менее 630 кВ-А. Многослойная цилиндрическая обмотка (рис. 27, в) наматывается, как правило, из провода круглого сечения.

Цилиндрические обмотки трансформатора
Рис. 27. Цилиндрические обмотки:
а — однослойная, б — двухслойная, в — многослойная из провода круглого сечения; 1 — витки прямоугольного провода, 2 — разрезные выравнивающие кольца, 3 — бумажно-бакелитовый цилиндр, 4 — конец внутреннего слоя обмотки, 5 — вертикальные рейки, 6 — внутренние ответвления обмотки

Витки обмотки плотно укладывают друг к другу с переходами из слоя в слой. Первый слой наматывают на бумажно-бакелитовый цилиндр 3. Между последующими слоями размещают кабельную бумагу. Для улучшения охлаждения между некоторыми слоями обмотки делают осевой канал с помощью дистанцирующих прокладок из электрокартона или бука. Такие многослойные цилиндрические обмотки применяют в качестве обмоток ВН для масляных трансформаторов мощностью до 400 кВ-А при напряжении до 35 кВ.
По направлению намотки, подобно резьбе винта, различают обмотки левые и правые. Это относится к цилиндрическим, катушечным и винтовым обмоткам.
В многослойных слоевых обмотках направление всей обмотки считается по направлению ее первого внутреннего слоя (рис. 28, а, б).
Группу последовательно соединенных витков, наматываемую в виде плоской спирали и отделенную от других таких же групп, называют катушкой, а обмотку, состоящую из ряда катушек, расположенных в осевом направлении, - катушечной. Катушечные обмотки могут быть дисковыми и непрерывными.
Дисковая обмотка набирается из отдельно намотанных катушек, которые затем соединяют друг с другом электропайкой или другим способом.
Направление намотки обмоток трансформатора
Рис. 28. Направление намотки обмоток:
а — однослойной цилиндрической, б — многослойной цилиндрической, в — непрерывной

Катушки считаются левыми, если провод от верхнего наружного конца укладывается против часовой стрелки, и правыми, если провод укладывается по часовой стрелке (рис. 28, в).
Непрерывная обмотка (рис. 29, а) наматывается без разрывов, т. е. переход из одной катушки в другую производится без паек (рис. 29, в). Для этого при намотке перекладывают витки каждой нечетной катушки так, чтобы один переход 5 (из катушки в катушку) был снаружи обмотки, а другой 8 — внутри. Катушки непрерывной обмотки наматывают на рейки 2, образующие вертикальный канал вдоль внутренней поверхности обмотки. На рейках закрепляют прокладки 4, создающие горизонтальные каналы между катушками (рис. 29,б). Иногда рейки 7 ставят и вдоль наружной поверхности обмотки.
В витках обмотки может быть несколько (от одного до шести) параллельных проводов. При двух и более проводах приходится выравнивать их длины и положение в магнитном поле рассеяния, для чего провода меняют местами, т. е. делают их транспозицию (перестановку). Транспозиция параллельных проводов в непрерывной обмотке выполняется в процессе намотки на каждом переходе из катушки в катушку. Как правило, в одном пролете между двумя соседними прокладками (в одном «поле») делают переход одним параллельным проводом. В местах перехода провод изгибается на ребро, и его изоляция в этом месте нередко повреждается. После изгиба ее обязательно восстанавливают, а сам провод надежно изолируют от соседних катушек (рис. 29, г).
Непрерывные обмотки могут изготовляться с ответвлениями для регулирования напряжения. Обычно ответвления делают от наружных витков, чтобы между двумя соседними ответвлениями заключались витки, соответствующие одной ступени регулирования.
Непрерывная катушечная обмотка
Рис. 29. Непрерывная катушечная обмотка:
а — общий вид, б — прокладки и рейки в обмотке, в — переходы, г — изоляция перехода; 1 — цилиндр, 2, 7 — внутренняя и наружная рейки, 3 — провод, 4 — прокладки, 5, 8 — наружные и внутренние переходы проводов, 6 — изоляция провода, 9 — провод верхней катушки, 10 — коробка из электрокартона, 11 — киперная лента

Преимуществом непрерывной катушечной обмотки (кроме отсутствия разрывов при намотке) является ее большая опорная поверхность и, следовательно, устойчивость к осевым усилиям при коротком замыкании. Другое преимущество — относительно свободный проход масла как вдоль поверхности, так и поперек (в горизонтальные каналы между катушками). Хорошее охлаждение позволяет увеличивать мощность обмотки, не опасаясь теплового нарушения ее изоляции. Благодаря указанным преимуществам непрерывные обмотки широко применяют в трансформаторах различных мощностей и напряжений.
Винтовые обмотки (рис. 30, а—г) могут быть одноходовыми и двухходовыми (многоходовыми). Одноходовая винтовая обмотка (рис. 30, а) состоит из ряда витков, которые следуют один за другим по винтовой линии с каналами между ними.
а)
Винтовая обмотка
Рис. 30. Винтовая обмотка: а — общий вид, б — одноходовая из одного провода в витке, в — одноходовая из четырех проводов в витке, г — двухходовая

В каждый виток входит один или несколько параллельных проводов, укладываемых в один ряд вплотную друг к другу в радиальном направлении (рис. 30,б, в).
Двухходовая (многоходовая) винтовая обмотка состоит из двух (или более) одноходовых обмоток, намотанных одна в другую (рис. 30, г). Каждый такой «ход» может включать до 40 параллельных проводов. Вертикальный канал вдоль внутренней поверхности обмотки и каналы между ее витками образуются такими же рейками и прокладками, как и у непрерывной обмотки.
Витки винтовой обмотки состоят, как правило, из большого числа параллельных проводов, расположенных концентрически и на разном расстоянии от ее оси, поэтому провода, находящиеся ближе к оси, будут короче, а более удаленные — длиннее. Разница в длине и положении проводов в поле рассеяния вызывает неравенство их электрических и индуктивных сопротивлений. Разные сопротивления приводят к неравномерному распределению тока между ними, т. е. к перегрузке по току и увеличению потерь в одних и недогрузке в других проводниках.
Схема транспозиции одноходовой обмотки из шести проводов
Рис. 31. Схема транспозиции одноходовой обмотки из шести проводов:
а — общий вид, б и в — групповая и общая транспозиции

Для выравнивания распределения тока и, следовательно, снижения добавочных потерь в винтовых обмотках выполняют различные виды транспозиций.
В одноходовой обмотке (обычно с числом проводов в витке до 12) используют комбинацию из двух транспозиций (рис. 31, а): групповой, когда провода в витке разделяют на две группы и обе группы меняют местами (рис. 31,б), и общей, когда изменяется взаимное расположение всех параллельных проводов (рис. 31, в). Если в одноходовой обмотке имеется 12, 16 и более параллельных проводов, то применяют равномерно распределенную транспозицию (Бюда), позволяющую еще больше снизить добавочные потери.
В двухходовой винтовой обмотке (см. рис. 30, г) все, провода обмотки оказываются одинаково расположенными по отношению к продольному (осевому) полю рассеяния.
Торцовая поверхность винтовой обмотки обладает устойчивостью к осевым усилиям при коротком замыкании, хорошей механической прочностью и достаточной поверхностью охлаждения. Ее широко применяют для обмоток НН с небольшим числом витков и значительными вторичными токами в трансформаторах мощностью 1000 кВ-А и более.



 
« Решение научно-технического совета РАО ЕЭС России от 23.12.1994   Сварка шин »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.