Transformeri ehitamine

Transformaatoride ehitus ja peamised komponendid

Transformaator koosneb põhiliselt magnetvälja tsüklist, elektrivälja tsüklit, dielektrilise tsüklit, tankist ja abikomponentidest. Selle tuumaelemendid on primääring ja sekundaarring ning terase tuum, kus tuuma ehitatekstuur on silitsiumteras, mis moodustab pideva magnetvoo tee. Transformaatori tuumad on tavaliselt lamineeritud, et vähendada eddipinna kaotusi.

Magnetvälja tsükkel

Magnetvälja tsükkel koosneb tuumast ja veremäest, mis pakuvad magnetvoolule liikumisteid. See sisaldab lamineeritud terastuuma ja kahte eraldatud keele (primääri ja sekundaarset), mida on eraldatud nii üksteisest kui ka tuumast.

• Tuumamaterjal: Lamineeritud teras või silitsiumterase lehed, mille valib nende madalate histeresekaotuste tõttu standardsetel fluxitiheuseidel.

• Konstruktsiooni terminid:

• Limbid: Vertikaalsed osad, kuhu keeled on käivetud.

• Veremees: Horisontaalsed osad, mis ühendavad limbid, et täita magnetvoo tee.

Elektrivälja tsükkel

Elektrivälja tsükkel koosneb primääri ja sekundaarkeelest, mis tavaliselt on valmistatud vaskest:

• Joonetüübid:

• Ristliku ristlõikega jooned: Kasutatakse madala voltaga keelte ja suurte transformaatorite kõrge voltaga keeltes.

• Ümber ringi ristlõikega jooned: Kasutatakse väikeste transformaatorite kõrge voltaga keeltes.

Transformaatoreid klassifitseeritakse tuumaehituse ja keele asukoha järgi:

Tuumaliigilise transformaatori ehitus

Tuumaliigilises transformaatori disainis luuakse tuum lamineeritud ristkülikukujuliste raamkonstruktsioonide abil. Laminaadid lõigatakse tavaliselt L-kujuliste ribadeks, nagu allpool näidatud. Magnetreluktsuse vähendamiseks laminaadiside kohal paigutatakse alt väljavahetatud kihtidega, et vältida pidevat sõlmjoont ja tagada sile magnetvoo tee.

Primääri ja sekundaarkeele lõhistuv magnetvoo vähendamiseks paigutatakse pool iga keele üksteise kõrvale või konventsionaalselt igal tuuma limbil. Paigutamisel lisatakse Bakelitite isolatsioon tuuma ja madala voltaga (MV) keele, MV ja kõrge voltaga (KV) keele, keelede ja veremeeste, KV limbide ja veremeeste vahel, nagu allpool näidatud. MV keel paigutatakse lähemale tuumale, et vähendada isolatsiooninõudeid, optimeerides nii materjali efektiivsust kui ka elektrilist ohutust.

Kalju-tüübilise transformaatori ehitus

Kalju-tüübilises transformaatoris lõigatakse individuaalsed laminaadid pikaks E- ja I-kujuliseks ribadeks (nagu allpool näidatud), moodustades kaks magnetvoolu tsüklit kolme-limbi tuumaga. Keskmine limb, mis on kaks korda laiem kui külglimbid, kannatab kogu magnetflukti, samas kui iga külglimb viib läbi pool flukti, optimiseerides magnetilist efektiivsust ja vähendades lõhistuvat magnetvoolu.

Kalju-tüübilise transformaatori disain ja transformaatori komponendid

Kalju-tüübilise transformaatori keele ja tuuma struktuur

Kalju-tüübilistes transformaatorites vähendatakse lõhistuvat magnetvoolu keelte jagamise teel, mis vähendab reaktantsi. Primääri ja sekundaarkeel on asetatud keskmisel limbil: madala voltaga (MV) keel asub tuuma kõrval, kõrge voltaga (KV) keel selle ümber. Laminaadikulude vähendamiseks on keeled eelnevalt vormitud silindriliste kuju, kuhu hiljem lisatakse tuuma laminaadid.

Dielektriline tsükkel

Dielektriline tsükkel koosneb insuleerimismaterjalidest, mis eraldavad juhivaid osi. Tuumalaminaadid (0,35–0,5 mm paksud 50 Hz süsteemide jaoks) on kattud verniks või oksiidi kihtiga, et vähendada eddipinna kaotusi ja tagada elektroolekatuse kihtide vahel.

Tankid ja lisavarustus

Konservatoor

Konservatoor on silindriliseks tankiks, mis on paigutatud transformaatori peamise tanki katele. See toimib insuleeriva õli reservuarina. See akomodeerib õli laienemist täistöörežiimi ajal, vältides rõhu kasvu temperatuuri muutustel.

Hingamispumbas

Hingamispumbas reguleerib õhuvoolu õli laienemise/koksumise ajal. Sisemine silikiigelabsorbeerib niiskuse sisse tuleva õhust, säilitades õli kvaliteeti: sinine gel muutub roosa, kui see saab taimeli, ja kuiv gel on võimeline alandama õhu rahva punkti -40°C alla.

Purkvennaator

Purkvennaator on õhuke aluminiumpipa, mis on paigutatud transformaatori mõlemale otsale. See vähendab ülemaaraühikut, mis tekib ootamatute temperatuuritõusude tõttu, kaitstes transformaatorit kahjustustest.

Radiator

Eemaldatavad radiatorühikud jahutavad transformaatori õlit loodusliku konvektsiooni kaudu: soe õli tõusub radiatoriga, jahutub ja tagastub takki ventiili kaudu, säilitades pideva jahutamiskiiri.

Bushings

Bushings on insuleerimise seadmed, mis lubavad elektrijuhtmetel läbida tanki. Bushings vastupidavad kõrgetele voltaga väljadele. Väikesed transformaatorid kasutavad soliidset porselein-bushinguid, suured üksused aga ölijärgulisi kondensaatoritüübilisi bushinguid. Niiske sisse siltumine on peamist liiki katkemood, mida saab tuvastada energiahalduse testide (nt Doble Power Factor Test) kaudu, mis jälgivad insuleerimise heikkenemist.