Изградба на трансформатор

Конструкција на трансформатор и неговите главни компоненти

Трансформаторот претежно се состои од магнетна патека, електрична патека, диелектрична патека, резервоар и помошни компоненти. Неговите основни елементи се првичните/секундарните виткања и челикена јадра, каде што јадрото е изградено од силациум челик за формирање на непрекината магнетна патека. Јадрата на трансформаторите типично се ламинирани за минимизирање на губитоци од вихреви стројеви.

Магнетна патека

Магнетната патека се состои од јадро и колодва, што прави патека за магнетен поток. Тоа има ламинирано челикено јадро со две изолирани бобини (првична и секундарна), кои се изолирани една од друга и од јадрото.

• Материјал за јадро: Ламинирано челикено или силациум челикено листови, избрани поради нивните ниски губитоци од хистереза при стандардни густини на потокот.

• Структурни термини:

• Членови: Вертикални делови каде се виткаат бобините.

• Колодва: Хоризонтални делови кои поврзуваат членовите за да заврши магнетната патека.

Електрична патека

Електричната патека се состои од првични и секундарни виткања, обично направени од меди:

• Типови на проводници:

• Проводници со правоаголен пресек: Користени за нисконапонски виткања и високонапонски виткања во големите трансформатори.

• Проводници со круговиден пресек: Искористени во високонапонските виткања на малите трансформатори.

Трансформаторите се класифицирани според конструкцијата на јадрото и поставувањето на виткањата во:

Конструкција на трансформатор со јадро

Во дизајнот на трансформаторот со јадро, јадрото е формирано со ламинирање на правоаголни рамни структури. Ламинациите обично се исечени во L-образни ивици, како што е прикажано на следната слика. За минимизирање на магнетната неохота на ивиците на ламинациите, алтернативните слоеви се подредени во измеѓусебно пресечени модели, елиминирајќи непрекинати линии на врска и осигурувајќи гладка магнетна патека.

Првичните и секундарните виткања се интерлеирани за минимизирање на протечење на потокот, со половина од секое виткање подредено или паралелно или концентрично на секој член на јадрото. Токму во времето на поставувањето, изолација од Бакелит е вметната меѓу јадрото и нисконапонското (LV) виткање, меѓу LV и високонапонското (HV) виткање, меѓу бобините и колодвата, и меѓу HV членот и колодвата, како што е прикажано на следната слика. LV виткањето е поставено поблизу до јадрото за намалување на потребите за изолација, оптимизирајќи ефикасноста на материјалот и електричната безбедност.

Конструкција на трансформатор со џок

Во трансформаторот со џок, индивидуалните ламинации се исечени во долги E- и I-образни ивици (како што е прикажано на следната слика), формирајќи два магнетни циклуси со тричленско јадро. Централниот член, двојно широк од надворешните членови, носи целокупниот магнетен поток, додека секој надворешен член проводи половината поток, оптимизирајќи магнетната ефикасност и минимизирајќи протечењето.

Дизајн и компоненти на трансформаторот со џок

Виткање и структура на јадрото на трансформаторот со џок

Протечењето на потокот во трансформаторот со џок се минимизира со поделба на виткањата, намалувајќи реактивноста. Првичните и секундарните виткања се заеднички поставени на централниот член: нисконапонското (LV) виткање седи до јадрото, со високонапонското (HV) виткање обвие околу него. За намалување на трошоците на ламинациите, виткањата се предформирани во цилиндрични форми, со ламинациите на јадрото вметнати после тоа.

Диелектрична патека

Диелектричната патека се состои од изолациони материјали кои ги разделяат проводливите делови. Ламинациите на јадрото (0,35–0,5 мм debeli за системи со 50 Hz) се покриваат со лак или оксиден слој за минимизирање на губитоци од вихреви стројеви и осигурување на електрична изолација помеѓу слоевите.

Резервоари и аксесоари

Конзерватор

Цилиндричен резервоар сместен на покривот на главниот резервоар на трансформаторот, конзерваторот функционира како резервуар за изолационно масло. Тој ја прифаќа експанзијата на маслото во време на полна операција, спречувајќи го зголемувањето на притисокот како температурата се менува.

Дишач

Функционирајќи како „срце“ на трансформаторот, дишачот регулира притокот на воздух во време на експанзија/контрација на маслото. Силикагелот во него го апсорбира влагата од донаесениот воздух, запазвајќи квалитетот на маслото: свежиот син гел станува розов како што се насытува, со сув гел способен да понизи точката на роса под -40°C.

Експлозивен вентил

Тен алуминијски цев поставен на обете крајности на трансформаторот, експлозивниот вентил ја облекшува премногу внатрешна притисочна сила причинета од брз пораст на температурата, штитейќи го трансформаторот од штети.

Радијатор

Одделни радијаторски единици го хладат маслото на трансформаторот преку природна конвекција: загретото масло се повикува во радијаторот, се охладува и се враќа во резервоарот преку клапи, одржувајќи го непрекинатиот циклус на хлађење.

Бушинг

Изолациони уреди што дозволуваат електрични проводници да минуваат низ резервоарот, бушингите изддржуват високи напонски полиња. Мали трансформатори користат тврди порцелански бушинг, додека големите единици користат масло-исполнети кондензаторски бушинг. Увозот на влага е главен начин на неуспех, детектибил преку тестови на фактор на моќ (напр. Добл Фактор на Моќ) кои го мониторираат децендацијата на изолацијата.