Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тяговый трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б

Тяговый трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б

Однофазный масляный трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б (рис. 55) предназначен для преобразования напряжения контактной сети в напряжения цепей тяговых двигателей, включенных через полупроводниковые преобразователи, и собственных нужд электровоза.

  • Мощность сетевой обмотки 4 485 кВ-А
  • Напряжение сетевой обмотки 25 000 В
  • Ток тяговой обмотки:
  • номинальный 1 750 А
  • часовой 1 840 А
  • Напряжения холостого хода:
  • тяговой обмотки на вводах al-01 (а2-02) 1 218 В
  • обмотки собственных нужд на вводах:
  • а5-х 232 В
  • а4-х 406 В
  • аЗ-х 638 В
  • Ток обмотки собственных нужд 550 А
  • То же при работе по схеме резервирования 1 000 А
  • Мощность обмотки собственных нужд 225 кВ-А
  • Общие электрические потери 83 кВт
  • К. п. д 98%
  • Расход воздуха на охлаждение 5,5 м3/с
  • Масса 8 000 кг
  • Габаритные размеры 2 000X2 600X2 760 мм

Конструкция

Трансформатор состоит из следующих основных частей: активная часть, вводы обмоток, бак трансформатора, система охлаждения, контрольно-измерительные приборы.

Технические данные трансформатора и схема соединения обмоток (рис. 56) нанесены на табличку, прикрепленную к стойке на крышке бака. Все вводы в соответствии со схемой имеют маркировку, нанесенную на крышку бака.

В состав активной части 10 (см. рис. 55) входят обмотки, магнито-провод, отводы, а также узлы и детали изоляции.

Магнитопровод трансформатора двухстержневой, шихтованный из пластин электротехнической стали марки 3414 (ГОСТ 21427.1-75)

толщиной 0,35 мм без лакировки и отверстий. Стяжка стержней произведена бандажами из стеклоленты. Ярма прессуются балками из гнутого профиля с помощью болтов. Верхние и нижние ярмовые балки соединены вертикальными стяжными пластинами, имеющими зацепление с балками. Нижние ярмовые балки используются как камеры для направленной циркуляции масла.

Обмотки каждого стержня закреплены на трех изоляционных цилиндрах с помощью картонных прокладок и реек. Для компенсации усадки прокладок применен прижим 4, выполненный в виде наклонной штанги, один конец которой шарнирно укреплен в ярмовой балке, а другой связан с подвижным башмаком. В башмак упирается пружина, стремящаяся сместить его и привести штангу в вертикальное положение. Такая конструкция обеспечивает практически постоянное усилие осевой стяжки обмоток.

Схема соединения обмоток трансформатора

Рис. 56. Схема соединения обмоток трансформатора

Обмотки, расположенные на одном сердечнике, аналогичны обмоткам другого сердечника и отличаются только обозначением вводов и направлением намотки.

Ближе к сердечнику расположены нерегулируемые части тяговых спиральных обмоток (а1-х1 на одном сердечнике и а2-х2 на другом). В середине размещена сетевая непрерывная обмотка. На наружном цилиндре расположены двойные дисковые катушки регулируемой части тяговой обмотки, а также обмотка собственных нужд.

Контактами главного контроллера тяговые обмотки соединяются в две группы. Каждая группа через выпрямительную установку подключается к двум тяговым двигателям.

Обмотки трансформатора соединены между собой, а также с вводами, расположенными на крышке бака, с помощью отводов 1/. Они представляют собой промежуточные токоведущие элементы, изготовленные из медных шин или прутков и закрепленные к ярмовым балкам посредством изоляционных материалов.

Изоляция обмоток маслобарьерная, представляет собой масляные каналы в сочетании с узлами и деталями из электроизоляционных материалов.

На крышке бака установлены два ввода 29 сетевой обмотки, четырнадцать вводов 28 тяговых обмоток и четыре ввода 27 обмотки собственных нужд. Соединение вводов с отводами выполнено гибкими медными проводниками. Все вводы разборные и допускают замену изоляторов без подъема активной части.

Читайте так же:
В каких приборах есть золото

Для защиты от механических повреждений активная (выемная) часть помещена в стальной восьмигранный бак с трансформаторным •:аслом ТКп (ГОСТ 982-68), которое обеспечивает необходимую изоляцию и охлаждение обмоток. Соединение бака с крышкой разъемное >%танцевое с уплотнением прокладкой 22 из масломорозостойкой резины. Стальные прутки 21 предохраняют резину от чрезмерного сжа-:ня и создают опорную поверхность для крышки.

В нижней части торцовых граней бака установлены две шпилькидля крепления активной части. Отверстия в баке в местах установки упоров закрыты съемными стальными заглушками 26.

Две балки-камеры 5 приварены к стенкам бака. Они являются воздуховодами системы охлаждения и, кроме того, совместно с опорными елками 20 используются как элементы конструкции рамной подвескибака, а также увеличивают жесткость продольных граней бака. В опорные балки вварены четыре стакана 8, являющиеся опорами трансформатора на электровозе. На опорной балке находится бобышка 7 для заземления трансформатора. Уплотнение фартука 30 с полом кузова выполнено с помощью резины.

В нижней части бака расположен вентиль 19 для заливки и слива масла, а также кран 32 для отбора пробы масла.

Охлаждение трансформатора принудительное масляно-воздушное с направленной циркуляцией масла. С помощью электронасоса 1 горячее масло прокачивается через охладитель 9, который состоит из шести секций, расположенных двумя группами на боковых гранях бака. Каждая секция состоит из комплекта медных труб, снабженных радиаторами и соединенных по концам с коллекторами’. Охладитель обдувается воздухом из системы вентиляции электровоза. Охлажденное масло прокачивается через короб в нижней части бака в нижние ярмо-вые балки 12 по двум патрубкам, уплотненным прокладками 14, а затем поступает в обмотки. Картонные шайбы перекрывают осевые каналы в нескольких местах по высоте обмотки и тем самым создают принудительную (от электронасоса) циркуляцию масла в радиальных каналах обмоток.

Электронасос состоит из одноступенчатого центробежного насоса и трехфазного асинхронного электродвигателя, размещенных в общем корпусе. Полость электродвигателя заполнена трансформаторным маслом, смазывающим шарикоподшипники и охлаждающим электродвигатель. Циркуляция масла в полости электродвигателя создается параллельно основному потоку масла. В верхней части корпуса насоса расположено запорное устройство 2 для подключения манометра, а также выхода воздуха при заполнении насоса маслом.

На крышке бака размещен расширитель 3, предназначенный для компенсации температурных колебаний уровня масла в баке, а также для уменьшения поверхности соприкосновения масла с воздухом. На расширителе имеется указатель уровня масла 6, пробка для доливки масла 24 и пробка 23 для сообщения с атмосферой.

Контрольно-измерительные приборы трансформатора служат для индикации температуры масла (термометр) и определения направления вращения вала электронасоса (манометр) по избыточному давлению, создаваемому насосом.

Термометр манометрический сигнализирующий состоит из термобаллона, размещенного в кармане 31 крышки бака, измерительного прибора (расположенного на расширителе) и соединительной трубки. Принцип действия термометра основан на зависимости между температурой и давлением насыщенных паров заполнителя (хлорметил), заключенного в герметически замкнутой системе. Изменение давления в системе в зависимости от температуры влияет на положение манометрической пружины и стрелки измерительного прибора. На шкалу прибора нанесены деления в градусах Цельсия. ПринпиН действия и конструкция манометра общеизвестны и не нуждаются в описании.

Трансформатор совместно с установленным на нем дополнительным электрооборудованием (переходной реактор, групповой переклю чаТель и др.) является блоком электровоза. Установка дополнительного оборудования производится на элементы конструкции трансформатора с помощью резьбовых соединений, а также скоб и бобышек, входящих в комплект поставки-трансформатора.

Читайте так же:
Какие ресурсы являются сырьем для металлургии

Блок трансформатора устанавливается в высоковольтной камере (ВВК) на резиновые амортизаторы ТН234 между тележками электровоза и имеет некоторую свободу перемещения относительно кузова. Из-за разности частот колебаний соединяемых деталей все подсоединения к трансформатору выполнены с помощью гибких элементов: вводы соединены с шинным монтажом гибкими шунтами, а балки-камеры с воздуховодами — брезентовыми патрубками.

При работе трансформатора на электровозе должны соблюдаться следующие требования: температура трансформаторного масла не должна превышать 85 ° С длительно и 95° С кратковременно в течение 2 ч. При превышении температуры масла сверх допустимой необходимо принять меры для снижения нагрузки и выяснения причины возможной неисправности. Не допускается включение нагрузки при неработающем электронасосе, если температура масла выше 30 °С.

При резком повышении температуры масла сверх допустимой должен быть отключен трансформатор для выяснения и устранения причин неисправности. Не допускается включение трансформатора после вторичного срабатывания защиты, если не устранена неисправность.

Не допускается включение нагрузки на трансформатор при отсутствии вентиляции. Допускается работа трансформатора без принудительной вентиляции при работающем электронасосе и при нагруженной обмотке собственных нужд. После длительного отстоя электровоза в зимнее время при отрицательных температурах масла включение трансформатора на нагрузку должно производиться при отключенном электронасосе, который нужно включить при температуре масла 30°С.

Как разобрать трансформатор силовой, масляный.

Как разобрать трансформатор силовой, масляный.

Последовательность выполнения операций разборки в каждом случае зависит от конструкции трансформатора. Перед разборкой проверяется комплектность, а также соединение его наружных частей, целостность сварных швов, отсутствие течи масла.

После этого отключаем потребителей и нагрузку (если ещё не сделано), сливается трансформаторное масло. Снимаем газовое реле, термометр, расширительный бак и предохранительную трубу. Весь процесс разборки производится в 2 этапа.

1 этап. Разборка трансформатора: корпус, вводы и активная часть.

Как разобрать масляный трансформатор. Разборка и сборка.

В случае если активная часть не присоединена к верхней крышке бака, то производится демонтаж выводов высоковольтной и низковольтной катушек.

Болты, снятые со всего периметра крышки, вместе с навернутыми на них гайками, шайбами и граверами нужно промыть в бензине. Далее покрыть смазкой и уложить в ящик, чтобы не потерять.

Если активная часть прикреплена к верхней крышке, то верхняя крышка стропится за 2 подъемных рыма. При демонтаже радиатором и других крупных деталей трансформаторов в качестве подъемного механизма используется автокран или таль грузоподъемностью не менее 5 тонн.

При подъеме активной части трансформатора с вводами расположенными на стенках бака первоначально демонтируют отводы, а затем поднимают активную часть трансформатора.

Активную часть, поднятую из бака, устанавливают на прочном помосте из остроугольных досок или на деревянных брусьях так, чтобы обеспечить её устойчивое вертикальное положение.

Продолжая разборку отсоединяются отводы от вводов и переключателя. Не забываем проверить состояние изоляции.

У трансформаторов с верхним креплением активной части отворачиваются рымы с вертикальных шпилек и снимаем крышку. Отнести её подальше от места проведения разборки, чтобы не повредить фарфоровые выводы во время работы. А также можно накрыть их.

2 этап. Разборка трансформатора: сердечник, пакеты и обмотки.

Как разобрать силовой трансформатор. Сердечник, обмотки, катушки.

Переходим к наиболее сложному и трудоемкому этапу. Удаляем вертикальные шпильки, отворачиваем гайки стяжных болтов, а затем демонтируем ярмовые балки магнитопровода.

Читайте так же:
Как открутить саморез с сорванными гранями

При расшифтовывании верхнего ярма советую связывать пакеты пластин, и сразу располагать в порядке, в котором будет удобно укладывать при обратной шифтовке. Творческий беспорядок может негативно сказаться в будущем и значительно замедлить сборку.

Следующим шагом будет разборка соединений обмоток, извлечение деревянных и картонных деталей, которыми была произведена расклиновка. Со стержней обмотки снимаются вручную, первой демонтируется обмотка высокого напряжения, а затем низкого.

Ну вот и весь процесс разборки. Располагайте снимаемые детали как я вам советовал, чтобы облегчить сборку.

После разборки и произведения работ вам потребуется провести испытания, необходимые для выявления косяков. Необходимое для этого описано в другой нашей статье — испытания силового трансформатора после ремонта. Далее несколько видео под конкретные виды.

Как разобрать сухой трансформатор однофазный (ОСМ). Видео

С такими маленькими трансформаторами сухого типа справится не так сложно. Конструкции немного могут отличаться, но принцип похож. Ниже видео с примером разборки.

Как разобрать импульсный ферритовый трансформатор. Видео

Как быстро и просто разбирается ферритовый сердечник показано на видео ниже. Самый лучший метод с полным прогревом сердечника. Данным способом разборка осуществится безопасным способом, без сколов и трещин.

Трансформатор

Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, имеющие две или более индуктивно связанные между собой обмотки и предназначенное для преобразования одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока [1] . Связываемые системы при этом могут различаться по частоте, классу напряжения и другим параметрам.

Содержание

Общие положения

Классификация трансформаторов выполняется нескольким признакам. По назначению трансформаторы разделяют на силовые общего и специального применения. Силовые трансформаторы общего применения используются для передачи и распределения электроэнергии. Они работают на промышленной частоте переменного тока 50 Гц. Режимы работы таких трансформаторов зависят от режимов работы электроэнергетических систем и, как правило, характеризуются небольшими отклонениями первичного и вторичного напряжений от их номинальных значений. К трансформаторам специального назначения относятся силовые специальные (печные, выпрямительные, сварочные, радиотрансформаторы), измерительные и испытательные трансформаторы, трансформаторы для преобразования числа фаз, формы кривой ЭДС, частоты и т. д.

  • трансформаторы — передача происходит только электромагнитным путём;
  • автотрансформаторы — комбинированный электрический и электромагнитный путь.

Автотрансформатор это трансформатор, у которого две или более обмотки гальванически связаны так, что имеют общую часть. Автотрансформаторы, благодаря меньшему расходу меди и стали и меньшим суммарным потерям активной мощности в обмотках и сердечнике по сравнению с трансформаторами, широко применяются на подстанциях напряжением 150 кВ и выше.

По виду охлаждения — с воздушным (сухие трансформаторы) и масляным (масляные трансформаторы) охлаждением.

По числу фаз — однофазные и трёхфазные.

По форме магнитопровода — стержневые, броневые, тороидальные.

По числу обмоток — двухобмоточные, трёхобмоточные, многообмоточные (более трёх обмоток).

По конструкции обмоток — с концентрическими и чередующимися (дисковыми) обмотками.

По мощности и габаритам .

  • Марка завода-изготовителя.
  • Год выпуска.
  • Заводской номер.
  • Обозначение типа.
  • Номер стандарта, которому соответствует изготовленный трансфор-матор.
  • Номинальная мощность (для трехобмоточных трансформаторов указываются мощности каждой обмотки).
  • Номинальные напряжения и напряжения ответвлений обмоток.
  • Номинальные токи каждой обмотки.
  • Число фаз.
  • Частота тока.
  • Схема и группа соединения обмоток трансформатора.
  • Напряжение короткого замыкания.
  • Род установки (внутренняя или наружная).
  • Способ охлаждения.
  • Полная масса трансформатора.
  • Масса масла.
  • Масса активной части.
  • Положения переключателя, обозначенные на его приводе.
Читайте так же:
Импульсный сварочный аппарат своими руками

Маркировка трансформаторов

Маркировка трансформатора представляет собой набор буквенных обозначений, которые кратко и емко характеризуют особенности конкретного типа устройства. Каждая позиция типа трансформатора отражает строго определенный тип информации: тип трансформатора, конструктивные особенности, число фаз, способ охлаждения и т. д.

Маркировка силовых трансформаторов

Пример маркировки трансформатора с обозначением позиций, параметров и климатического исполнения приводится на рисунке [2] .

Силовой трансформатор

О том, что электрическая энергия и трансформаторы имеют друг к другу отношение, знает, наверное,
каждый. Однако только специалисты представляют себе истинную роль «скромных тружеников»
современной электроэнергетики. В данной статье сделана попытка в доступной для неспециалистов
форме рассказать про некоторые этапы в истории развития и совершенствования этих технических объектов.

Днем рождения трансформаторов считают 30 ноября 1876 года, когда выдающийся
русский электротехник и изобретатель Павел Николаевич Яблочков получил французский
патент, в котором был описан принцип действия и способ применения трансформатора.

Силовой трансформатор

Это открытие базировалось на достижениях и открытиях других русских ученых-
электротехников: В. Петрова (1761-1834 гг.), Э. Ленца (1804-1865 гг.), Якоби Б.С. (1801-1874
гг.).

В развитие и совершенствование конструкции трансформатора, предложенного П.
Яблочковым, внесли вклад: русский инженер И. Усагин (1882 г.), англичане Горяр и Гиббс
(1885 г.), венгерские инженеры Циперновский, Дери и Блати (1885 г.)

Русский электротехник, создатель техники трехфазного тока М. Доливо-
Добровольский в 1890 г. предлагает конструкцию трехфазного
трансформатора, который в трехфазной сети позволит заменить три
однофазных агрегата. Впоследствии значительную роль в совершенствовании
и развитии конструкции трехфазных трансформаторов сыграли англичанин
Ферранти, американец Дж. Вестингауз, серб Н. Тесла.

Именно благодаря открытиям и достижениям отечественных ученых в России
на рубеже XIX и XX веков была выбрана правильная парадигма —
ориентировать дальнейшее развитие электроэнергетики на применение
переменного тока высокого напряжения в противовес зарубежным концепциям
в пользу постоянного тока и техники низких напряжений.

Началом производства силовых трансформаторов в России можно считать
ноябрь 1928 г., когда начал работать Московский трансформаторный завод (впоследствии — Московский
электрозавод). Вскоре продукция завода стала удовлетворять потребности страны в высоковольтных
трансформаторах. Уже в предвоенный период завод выпускал мощные силовые трансформаторы
напряжением до 220 кВ. Первые советские трансформаторы создавались по образцу трансформаторов фирмы
Дженерал Электрик (США) и при участии ее консультанта.

После войны были построены новые предприятия и, прежде всего, Запорожский трансформаторный завод,
Тольяттинский электротехнический завод и др. Вскоре эти два завода приняли на себя основную нагрузку по
производству высоковольтных силовых трансформаторов для энергетики. Московский электрозавод стал все
больше специализироваться на изготовлении силовых трансформаторов для электрических печей,
шунтирующих реакторов всех классов напряжения, измерительных трансформаторов напряжения,
регулировочных трансформаторов и др.

Изготовление силовых трансформаторов предельных мощностей постепенно сосредотачивалось на
Запорожском трансформаторном заводе, а выпуск значительного количества трансформаторов небольшой
мощности (до напряжения 20 кВ) — на Минском электротехническом заводе, построенном в конце 50-х годов.
После распада СССР значительное количество трансформаторных мощностей оказалось за пределами
России.

Отечественным трансформаторным заводам — ОА ОХК «Электрозавод» (г. Москва), ОАО «Трансформатор» (г.Тольятти), ОАО «Уралэлектротяжмаш» (г. Екатеринбург), ОАО Биробиджанский завод силовых трансформаторов — в новых условиях пришлось внести существенные коррективы в выпускаемую
номенклатуру и сбытовую политику, чтобы противостоять в конкурентной борьбе своим недавним партнерам из стран ближнего зарубежья и мощным фирмам Европы и США.

Читайте так же:
Как нарезать резьбу на станке 16к20 резцом

Прогресс трансформаторостроения в ХХ веке как у нас в стране, так и за
рубежом в основном характеризовался следующими направлениями:
а) обеспечение повышения предельных параметров трансформаторов в связи
с ростом мощности энергосистем и энергоблоков;
б) снижение размеров, массы и потерь энергии в каждом трансформаторе
определенной мощности и класса напряжения.

Существенный вклад в развитие теории трансформаторов и методов их проектирования внесли советские
ученые Г. Петров, П. Тихомиров и другие. Отечественное трансформаторостроение вышло на очень высокий
уровень развития также благодаря деятельности ученых и специалистов таких организаций (кроме отмеченных
выше) как Всесоюзный электротехнический институт, Всесоюзный институт трансформаторостроения,
Московский энергетический институт, Ивановский энергетический институт и др.

Прогресс в технико-экономических показателях трансформаторов в первую очередь обусловлен улучшением
качества активных и изоляционных материалов, а также конструктивными достижениями, реализуемыми через
так называемую параметрическую и структурную оптимизацию. Первая позволяет находить наилучшие
значения параметров, вторая — наиболее рациональные конструктивные схемы взаимного расположения
деталей и узлов трансформатора.

Как известно, материалы, используемые при производстве трансформаторов,
подразделяются на активные, изоляционные и конструкционные. В качестве активных
материалов применяются:

  • электротехническая сталь — для изготовления магнитопровода;
  • медь — для изготовления обмоток.

Одним из основных активных материалов трансформатора является тонколистовая
электротехническая сталь. В течение многих лет для магнитных систем
трансформаторов применялась листовая сталь горячей прокатки с толщиной листов
0,5 или 0,35 мм. Качество этой стали постепенно улучшалось, однако удельные
потери в ней были высоки.

Появление в конце 40-х годов холоднокатаной текстурованной стали, т.е. стали с
определенной ориентировкой зерен (кристаллов), имеющей значительно меньшие
удельные потери и более высокую магнитную проницаемость, позволило увеличить
индукцию в магнитной системе и существенно уменьшить массу активных материалов
при одновременном уменьшении потерь энергии в трансформаторе. Вместе с этим было получено уменьшение
расхода остальных материалов — изоляционных, конструкционных, масла и т.д.

Применение холоднокатаной стали позволило также уменьшить внешние габариты и увеличить мощность
трансформатора в одной единице, что особенно важно для трансформаторов большой мощности, внешние
размеры которых ограничиваются условиями перевозки по железным дорогам.

Одной из существенных особенностей холоднокатаной стали является анизотропия ее магнитных свойств, т.е. различие этих свойств в различных направлениях внутри листа или пластины стали. Наилучшие магнитные свойства (наименьшие удельные потери и наибольшую магнитную проницаемость) эта сталь имеет в направлении прокатки.

Конструкция магнитной системы трансформатора с учетом анизотропии магнитных свойств холоднокатаной стали должна быть выполнена так, чтобы во всех ее частях — стержнях и ярмах — вектор индукции магнитного поля имел направление, совпадающее с направлением прокатки стали.

Существенно улучшить параметры трансформаторов можно посредством перехода на так называемые аморфные стали. Однако технологии подобного перехода пока не отработаны. Отдельные изготовленные за рубежом образцы с магнитопроводами из аморфной стали слишком дороги, что не позволяет пока говорить о ее массовом использовании при производстве трансформаторов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector