Transformatora izveide

Transformatora konstrukcija un galvenie komponenti

Transformators galvenokārt sastāv no magnētiskā ceļa, elektriskā ceļa, dielektriskā ceļa, rezervuāra un palīgkomponentiem. Tā pamatelementi ir primārās/sekundārās vijas un dzelzs ķermenis, kurš izgatavots no silīcijskābekļa, lai veidotu nepārtrauktu magnētisko ceļu. Transformatoru ķermeņus parasti laminē, lai samazinātu eddi strāvas zudumu.

Magnētiskais ceļš

Magnētiskais ceļš sastāv no ķermeņa un priekšdales, nodrošinot ceļu magnētiskajam plūsmam. Tas ietver laminēto dzelzs ķermeni ar divām izolētām spēlēm (primāro un sekundāro), abas izolētas no kārtas un ķermeņa.

• Ķermeņa materiāls: Laminēts dzelzs vai silīcijskābekļa plāksnes, izvēloties to par zemu histerezes zudumiem standarta plūsmdensitātēs.

• Konstrukcijas termini:

• Šķēršļi: Vertikālas daļas, kurās vijas apvijas.

• Priekšdala: Horizontālas daļas, kas savieno šķēršļus, lai pilnveidotu magnētisko ceļu.

Elektriskais ceļš

Elektriskais ceļš sastāv no primārām un sekundārām vijām, parasti izgatavotām no vaļa:

• Pārvadātāju veidi:

• Taisnstūra pārsniža pārvadātāji: Izmantoti nelielu sprieguma vijām un lielu sprieguma vijām lielos transformatoros.

• Apļa pārsniža pārvadātāji: Izmantoti maziem transformatoru līdzplūsmu vijām.

Transformatori tiek klasificēti pēc ķermeņa konstrukcijas un viju novietojuma:

Ķermeņa veida transformatora konstrukcija

Ķermeņa veida transformatora dizainā ķermenis ir veidots, laminējot taisnstūra rāmi. Laminācijas parasti tiek griezt L formas joslās, kā attēlots zemāk esošajā attēlā. Lai samazinātu magnētisko pretestību laminācijas savienojumos, alternatīvās slānīšanas slānis tiek izvietots saliktā veidā, izslēdzot nepārtrauktu savienojuma līnijas un nodrošinot vienmērīgu magnētisko ceļu.

Primārās un sekundārās vijas tiek interleavejas, lai samazinātu noplūsmu, ar katras vijas pusi izvietota blakus vai koncentriski uz katras ķermeņa šķēršļa. Novietojot, starp ķermeni un zemu spriegumu (LV) viju, starp LV un augstu spriegumu (HV) viju, starp spēlēm un priekšdalēm, un starp HV šķēršļu un priekšdalēm, tiek ievietota bakelīta formera izolācija, kā attēlots zemāk esošajā attēlā. LV vija ir izvietota tuvāk ķermenim, lai samazinātu izolācijas prasības, optimizējot gan materiālu efektivitāti, gan elektroenerģijas drošību.

Apgabala veida transformatora konstrukcija

Apgabala veida transformatorā atsevišķas laminācijas tiek griezt ilgās E- un I formas joslās (kā attēlots zemāk esošajā attēlā), veidojot divus magnētiskos ceļus ar trīs šķēršļu ķermeni. Centrālais šķēršlis, divreiz platāks nekā ārējie šķēršļi, nes visu magnētisko plūsmu, savukārt katrs ārējais šķēršlis nes pusē no plūsmas, optimizējot magnētisko efektivitāti un samazinot noplūsmu.

Apgabala veida transformatora dizains un transformatora komponenti

Apgabala veida transformatora vijas un ķermeņa struktūra

Apgabala veida transformatoros noplūsmu samazina, sadalot vijas, samazinot reaktanci. Primārās un sekundārās vijas tiek novietotas centrālajā šķēršļā: zema sprieguma (LV) vija atrodas tuvāk ķermenim, bet augsta sprieguma (HV) vija apvija to. Lai samazinātu laminācijas izmaksas, vijas tiek sagatavotas cilindru formā, un pēc tam tiek ievietotas ķermeņa laminācijas.

Dielektriskais ceļš

Dielektriskais ceļš sastāv no izolējošiem materiāliem, kas atdalā vedējus. Ķermeņa laminācijas (0,35–0,5 mm biezas 50 Hz sistēmām) ir apklātas ar lakstīgu vai oksīda slāni, lai samazinātu eddi strāvas zudumu un nodrošinātu elektrisku izolāciju starp slāņiem.

Rezervuāri un pielikumi

Konservators

Cilindrisks rezervuārs, kas montēts transformatora galvenā rezervuāra jumta augšpusē, konservators darbojas kā izolējošā naftas rezervuāra. Tas pieņem naftas paplašināšanos pilnas slodzes darbībā, novēršot spiediena palielināšanos, kad temperatūra mainās.

Eļavs

Darbojoties kā transformatora "sirdis", eļavs regulē gaisa ievadi naftas paplašināšanās/saucējuma laikā. Silicagelis iekšā absorbē mitrumu ieietājam gaisam, saglabājot naftas kvalitāti: jauns zils gelis kļūst rozā, kad tas sasniedz satura punktu, un sausais gelis var samazināt gaisa rosspunktu zem -40°C.

Eksplozijas ventilators

Ārkārtīgi smalks aluminija caurule, kas instalēta transformatora abiem galdiņiem, eksplozijas ventilators samazina pārmērīgo iekšējo spiedienu, ko izraisa nēsājuma temperatūras pieaugums, aizsargājot transformatoru no kaitējuma.

Radiatoris

Atsevišķi piesaistāmie radiatora bloki dzesē transformatora naftu, izmantojot dabisku konvekciju: sildīta nafta pacēlās uz radiatori, dzesē un atgriežas rezervuārā caur ventilām, uzturējot nepārtrauktu dzesēšanas ciklu.

Bushings

Izolējošie ierīces, kas ļauj elektriskajiem vedējiem nokļūt caur rezervuāru, bushings iztur augstus sprieguma laukus. Mazos transformatorus izmanto solidās porcelāna bushings, bet lielos transformatoros izmanto naftas aplitu bushings. Mitruma ieeja ir galvenais kaitējuma modes, kas ir izcelams, izmantojot spēka faktora testus (piemēram, Doble Power Factor Test), kas monitorē izolācijas degradāciju.