Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Технология и оборудование производства трансформаторов

Конструкция и изготовление магнитопроводов - Технология и оборудование производства трансформаторов

Оглавление
Технология и оборудование производства трансформаторов
Понятие о технологическом процессе
Технологическая и производственная документация
Технологическая подготовка производства трансформаторов
Устройство и типы магнитопроводов
Конструкция и изготовление магнитопроводов
Активная сталь магнитопроводов
Изолирование электротехнической стали
Изготовление пластин магнитопровода
Изготовление пластин магнитопровода из рулонной стали
Изготовление пластин магнитопровода из листовой стали
Восстановительный отжиг пластин магнитопровода
Контроль качества пластин магнитопровода, техника безопасности
Сборка магнитопроводов
Сборка магнитопроводов трансформаторов малых мощностей и реакторов
Сборка магнитопроводов без отверстий в активной стали
Сборка магнитопроводов с отверстиями в активной стали
Испытание магнитопроводов
Изготовление изоляционных деталей
Оборудование изоляционных цехов
Основные изоляционные детали, требования
Технологические процессы изготовления изоляционных деталей
Приспособления и инструменты при изготовлении изоляционных деталей
Изготовление обмоток
Обмоточные провода
Намоточные станки
Стойки для обмоточного провода и натяжные устройства
Изготовление обмоток
Намотка непрерывных обмоток
Непрерывная обмотка из нескольких проводов
Непрерывные обмотки с регулировочными ответвлениями
Особенности обмоток ВН на напряжения 110—330 кВ
Намотка обмоток по типу непрерывных
Намотка переплетенных обмоток
Дисковые обмотки
Изготовление элементов емкостной защиты обмоток трансформаторов
Намотка винтовых обмоток
Намотка двухходовой обмотки
Намотка цилиндрических обмоток
Техника безопасности при работе на намоточных станках
Стяжка, прессовка и отделка обмоток
Сушка, пропитка и запекание обмоток
Оснастка, применяемая при изготовлении обмоток
Оснащение процесса намотки обмоток
Оснащение операций стяжки, прессовки, отделки и транспортировки обмоток
Контроль за качеством и испытание обмоток, техника безопасности
Неразъемные соединения проводов и шин
Сварка проводов и шин
Соединение проводов и шин сболчиванием и прессованием, безопасность
Изготовление переключающих устройств
Изготовление контактов, деталей, пружин переключающих устройств
Изготовление изоляционных деталей переключающих устройств
Сборка переключающих устройств
Испытания переключающих устройств
Сварка баков, расширителей и ярмовых балок
Сварные соединения баков, расширителей и ярмовых балок
Сварочное оборудование
Виды и классификация сварных конструкций
Заготовительные операции и оборудование для производства баков
Технологические процессы сборочно-сварочного производства
Изготовление стенки и сварка бака
Поточные линии изготовления баков малых размеров, расширителей и радиаторов
Сборка охладителя, изготовление ярмовых балок
Проверка баков на герметичность
Окраска сварных конструкций
Организация работ и механизация сварочного производства
Первая сборка
Монтаж обмоток и изоляции при первой сборке
Шихтовка и прессовка верхнего ярма, осевая прессовка обмоток
Изготовление отводов
Сборка схемы, крепление отводов
Особенности второй сборки трансформаторов с РПН
Термовакуумная обработка активной части
Устройство и оборудование вакуум-сушильных шкафов, режим и контроль процесса сушки
Отделка активной части после сушки
Третья сборка
Установка активной части в бак, приводов переключателей, присоединение отводов
Установка ТТ, вводов ВН
Особенности технологии третьей сборки трансформаторов с РПН
Заливка маслом и испытание на герметичность, обработка масла
Окончательная отделка и сдача
Организация работы в сборочных цехах
Назначение и виды испытаний
Проведение испытаний
Испытание электрической прочности индуктированным напряжением, опыт хх
Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току
Техника безопасности при испытаниях
Транспортировка и хранение трансформаторов
Подготовительные работы к монтажу
Производство монтажных работ
Контрольные измерения и испытания перед включением
Приложения и литература

2. КОНСТРУКЦИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ. ПРЕССОВКА СТЕРЖНЕЙ И ЯРМ

Основной конструкцией магнитопроводов отечественных силовых трансформаторов является стержневая шихтованная. Магнитопровод собирают из отдельных «слоев», каждый из которых состоит из ряда пластин, уложенных в слое ВСТЫК. В смежных слоях стыки обязательно перекрываются. Шихтуют слои в один-два, редко в три листа.
Форма поперечного сечения стрежней определяется в основном формой обмотки. Поскольку в стержневых магнитопроводах обмотки, как правило, цилиндрической формы, форма поперечного сечения стержней должна приближаться к кругу. На отечественных заводах принята ступенчатая форма сечения стрежня с числом ступеней от четырех при диаметре стержня менее 100 мм до восемнадцати при диаметре 1 500 мм. Количество ступеней стержня определяет число его «пакетов», т. е. набора пластин одинаковой ширины. С увеличением числа ступеней растет коэффициент использования площади круга, но увеличивается трудоемкость. Количество ступеней должно быть таким, чтобы максимально приблизить площадь вписываемой фигуры к площади окружности, но не должно быть чрезмерно большим, чтобы уменьшить количество размеров ширины пластин магнитопровода и снизить трудоемкость его изготовления. Диаметры описанных окружностей стержней, их сечения и ширины листов каждого пакета нормализованы и должны выполняться в строгом соответствии с отраслевой нормалью.
Форма поперечного сечения ярма не связана с формой обмоток, и поэтому нет необходимости по этой причине приближать сечение ярма к кругу. Однако для того, чтобы магнитный поток распределялся по сечению ярма так же, как в стержне, ярмо должно было бы иметь столько же ступеней, сколько стержень. Это усложняет производство магнитопроводов и затрудняет прессовку. Для лучшего распределения магнитного потока у трансформаторов IV—VI габаритов сечение ярма, как правило, выполняется повторяющим сечение стержня, за исключением двух крайних пакетов, ширина которых принимается равной ширине второго пакета, что способствует более благоприятной прессовке ярма.
Сечение ярма трансформаторов I—II габаритов выполняют прямоугольной, Т-образной и крестообразной формы.
Площадь сечения ярма принимают равной или несколько большей площади сечения стержня.
Готовый магнитопровод должен обладать достаточной жесткостью. Неравномерная и недостаточная опрессовка, недобор и перебор пластин в одном из стержней или в ярме вызывают повышенную вибрацию, что может привести к нарушению изоляции болтовых креплений и фундамента. Повышенная вибрация сопровождается шумом.
Поэтому при сборке магнитопроводов пластины стержней и ярм должны быть спрессованы и скреплены как бы в одно целое.
Существуют различные способы прессовки. В трансформаторах небольших мощностей стержни прессуют деревянными планками, вбиваемыми при сборке активной части трансформатора между цилиндром внутренней обмотки и стержнем магнитопровода. Эти планки расклинивают стержни относительно обмоток и опрессовывают их.
Для прессовки магнитопроводов мощных трансформаторов широко применяют прессовку стержней металлическими шпильками. Шпильки вставляют в отверстия, выштампованные в пластинах, затем пластины стягивают гайками. Шпилька изолируется бумажнобакелитовой трубкой, а по краям располагаются угловые и стальные шайбы, как показано на рис. 4-3,г.
В двух- и многорамных магнитопроводах отдельные рамы прессуют и крепят расположенными с обеих сторон стержня стальными накладками, изолированными электрокартонными прокладками.
Отверстия под шпильки уменьшают активное сечение стали, увеличивают магнитную индукцию, а следовательно, ток намагничивания и потери х. х.
Ярма магнитопроводов прессуют ярмовыми балками, расположенными с обеих сторон. Балки стягивают шпильками, проходящими через отверстия в пластинах ярма, и, кроме того, в некоторых устаревших конструкциях — брусьями, вставленными в вырезы по краям ярма. Ярмовые прессующие шпильки изолируют от активной стали магнитопровода и балок так же, как и прессующие шпильки стержней — бумажно-бакелитовыми трубками.
В новых сериях трансформаторов применяются магнитопроводы без шпилек.
В трансформаторах до 1 000 кВ-А при небольшой высоте окна пакеты стержней прессуют с помощью вертикальных замковых пластин, усиленных продольными ребрами жесткости (рис. 4-3,6). Магнитопроводы с большими высотой окна и диаметром стержней выполняются с опрессовкой стержней и стяжкой их стальными ленточными бандажами (рис. 4-3,а) или бандажами из стеклоленты.
Прессовка пакетов ярма бесшпилечных магнитопроводов выполняется в зависимости от габаритов также различными способами. Простейшим является способ прессовки с помощью боковых шпилек, вынесенных за активную сталь ярма, и ярмовых балок с увеличенной жесткостью, применяемый для трансформаторов до 1 000 кВ-А. Магнитопроводы крупных трансформаторов для прессовки ярма, кроме боковых, вынесенных шпилек, имеют специальные прессующие устройства типа струбцины или полубандажей (рис. 4-2). Для многорамных магнитопроводов мощных трансформаторов прессовку ярма выполняют с помощью шпилек, проходящих через поперечный канал. Магнитопроводы сверхмощных трансформаторов, имеющие разделенные поперечным каналом полуярма с прессовкой шпильками, проходящими через активную сталь (для улучшения прессовки и облегчения работ по шихтовке и прессовке верхнего ярма после насадки обмоток), выполняются с двойными ярмовыми балками, как показано на рис. 4-2,в.
Конструкции магнитопроводов без отверстий в активной стали имеют меньшие габаритные размеры, являются менее трудоемкими, улучшают распределение магнитного потока по сечению стержня и ярма и обеспечивают меньшие потери холостого хода, чем в магнитопровода с отверстиями в активной стали, и в настоящее время являются основной конструкцией магнитопровода силовых трансформаторов.
Активная сталь и крепления магнитопровода должны быть надежно заземлены. В противном случае эти элементы, находясь в электрическом поле обмоток, приобретут некоторый потенциал. Величина наводимой э. д. с. может превзойти электрическую прочность изоляционных промежутков между металлическими частями и вызвать между ними электрические разряды. Поэтому в магнитопроводе активную сталь и ярмовые балки заземляют с таким расчетом, чтобы они имели один общий потенциал — потенциал бака («земли»).
Схема заземления, число и расположение заземляющих соединений зависят от конструкции магнитопровода, т. е. связи между собой металлических частей. От выполнения схемы заземления зависит надежная работа трансформатора. Неправильно установленные заземления могут привести к возрастанию потерь х. х., а в отдельных случаях даже к аварии трансформатора.
Общее электрическое сопротивление межлистовой изоляции активной стали магнитопроводов мало, обычно в пределах 0,5—2 Ом. Поэтому при заземлении магнитопровода в одной точке можно считать, что вся активная сталь будет заземлена. Если пакеты активной стали разделяются изоляционными прокладками, их необходимо соединять между собой металлическими перемычками. В многорамных магнитопроводах рамы разделены изоляционными рейками, поэтому их соединяют между собой в одном из стержней пакетом из нескольких пластин электротехнической стали.

Количество устанавливаемых заземлений в активной части магнитопровода должно быть минимальным и не должно образовывать замкнутого контура, но в то же время заземления должны охватывать все массивные металлические части. Излишнее заземление может привести к образованию короткозамкнутого витка вокруг рабочего потока магнитопровода и способствовать циркуляции вихревых токов в сечении магнитопровода, увеличивая потери.
Обычно магнитопроводы устанавливают на дне бака на стальных опорных пластинах, которые имеют достаточно хороший контакт о дном бака; поэтому нижние ярмовые балки оказываются заземленными.
Если активная часть в баке устанавливается на деревянные брусья, заземление нижних ярмовых балок осуществляется через вертикальные стяжные шпильки.
В большинстве случаев обе верхние ярмовые балки соединены между собой металлически с помощью шпилек, пластин или косынок. Нижние ярмовые балки также соединяются между собой опорными стальными пластинами. Поэтому, чтобы электрически соединить ярмовые балки с активной сталью в один общий контур, достаточно на верхнем и нижнем ярмах установить по одному ленточному заземлению. Заземляющие ленты в верхнем и нижнем ярмах принято устанавливать со стороны низкого напряжения (НН) на одинаковом расстоянии от края ярма.
Соединение активной стали с ярмовыми балками обычно выполняют медной луженой лентой сечением 0,3X40 мм. Один конец ленты закладывают между листами стали на расстоянии примерно 10 мм от края ярма на глубину около 75 мм (межлистовая изоляция в месте соединения не удаляется), другой конец присоединяют к ярмовым балкам одним из следующих способов. В трансформаторах І—III габаритов ленточные заземления присоединяют под подъемную шпильку или прижимают к внутренней стороне ярмовой балки.
В трансформаторах IV габарита и выше ленту прикрепляют к полке специальным болтом.

ТИПОВАЯ СХЕМА ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ

Изготовление магнитопроводов силовых трансформаторов можно разделить на следующие основные технологические процессы:
а)   изготовление пластин для активной части магнитопровода, куда входит раскрой и порезка электротехнической стали, отжиг и лакировка пластин (если она необходима);
б)  изготовление ярмовых балок магнитопровода; їв) изготовление изоляции и изоляционных деталей, а также различного рода деталей для опрессовки магнитопровода; г) изготовление крепежных деталей и узлов прессовки; д) сборка магнитопровода; е) отделка.; ж) испытание магнитопровода.
В зависимости от конструкции и габаритов магнитопровода, масштабов производства и номенклатуры технологические процессы изготовления могут иметь свои специфические особенности, значительно отличаться степенью механизации и автоматизации производства и оборудования.
Наиболее важные технологические процессы изготовления магнитопроводов будут рассмотрены ниже [Л. 7].

Контрольные вопросы

  1. Назначение магнитопровода в трансформаторе.
  2. Какие имеются типы магнитопроводов и основные элементы?
  3. Из каких материалов изготавливают магнитопроводы?
  4. Для чего нужна опрессовка стержней и ярм магнитопровода и способы их опрессовки.
  5. Из каких основных технологических процессов состоит изготовление магнитопроводов?


 
« Телемеханика в энергоснабжении промышленных предприятий   Трансформаторы малой мощности »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.