Қазақстан Республикасы Білім жəне ғылым министрлігі
Күштік трансформаторлардың жəне автотрансформаторлардың құрылысы мен сипаттамалары
жүктеу/скачать 7,97 Mb.
|
монтаж
Күштік трансформаторлардың жəне автотрансформаторлардың құрылысы мен сипаттамаларыӨзгермейтін жиілікте бір кернеудің айнымалы тоғын басқа біршама жоғары немесе біршама төмен кернеудің айнымалы тоғына түрлендіретін электрмагниттік құрылғы күштік трансформаторы деп аталады. Трансформаторлар стандартты қуаттылықпен шығарылады: 10, 16, 25, 40 жəне 63 кВ•А бұл мəндердің əрқайсысының 10, 100, 1000 жəне 10000 есе ұлғаюымен. Трансформаторлар салқындау тəсілі бойынша майлы, құрғақ, үрлеу жəне су-майлы салқындату болып бөлінеді; орындалуы бойынша — ішкі жəне сыртқы қондырғылар үшін, герметикалық жəне тығыздалған; фазалар саны бойынша — бір жəне үш фазалы; орамалар саны бойынша — екі жəне үш орамалы; кернеуді реттеу тəсілі бойынша — жүктемелі жəне сөндірулі кернеумен. Құрғақ (майсыз) трансформаторлар 1600 кВ А дейінгі қуатпен жəне 15, 75 кВ дейінгі кренеумен табиғи салқындаумен шығарылады. Құрғақ трансформаторлардың жақсы жері олардың өрт қауіпсіздігі болып табылады. Жабық үй-жайларда пайдаланылатын табиғи майлы салқындатуы бар майлы трансформаторлар үшінжылынғанын шығару жəне суық ауа кіруі үшін үздіксіз желдету қамтамасыз етіледі. Трансформаторлардың негізгі көрсеткіштері: орамалардың атаулы кернеулері, атаулы қуаттылық, атаулы тоқ жəне орамалардың атаулы жүктемесі. Үш фазалы екі орамалы трансформаторлардың біріншілікті жəне екіншілікті кернеуінің орамаларын жұлдыз-жұлдыз немесе жұлдыз үшбұрыш сұлбалары бойынша жалғастырады. Ораманың оралу бағытына қарай, фазалық орамалар жалғасуының реттілігіне жəне жұлдызға немесе үшбұрышқа жалғасу кезінде фазалардың кезектесуіне қарай қандай да бір жалғасу тобын алуға болады. Трансформаторлар орамалары жалғасуларының ең көп таралған сұлбалары 39 суретте келтірілген. 39 сурет. Екі орамалы трансформаторлар орамалары жалғасуының сұлбалары: а — шығарылған бейтараппен жұлдыз-жұлдыз; б — жұлдыз- үшбұрыш; в — шығарылған бейтараппен жұлдыз-үшбұрыш Күштік трансформаторларының əріптер мен сандардан тұратын белгілері бар. Бірінші əріп фазалар санын көрсетеді: О — бір фазалы жəне Т — үш фазалы. Екінші əріп салқындау түрін көрсетеді: М — майлы табиғи; Д — майлы үрлеп салқындатумен жəне майдың табиғи айналымымен; ДЦ — майлы үрлеп салқындатумен жəне майдың мəжбүрлі айналымымен; MB — табиғи айналымен майды майлы-сулы салқындату; Ц — майдың мəжбүрлі айналымымен майлы-сулы салқындату; С, СЗ, СТ — сəйкесінше ашық, жабық жəне герметизацияланған орындауларда табиғи ауалы салқындату; жанбайтын диэлектриктер толтырылған трансформаторларда салқындату түрі Н əрпімен белгіленеді — жанбайтын сұйық диэлектрикпен табиғи салқындату жəне НД — мəжбүрлі үрлеумен жанбайтын сұйық диэлектрикпен салқындату [7]. Үшінші əріп орамалар санын көрсетеді (Т — үш орамды), төртінші — жүктеме астында кернеуді реттеу құрылғысымен орамалардың бірін орындау — РПН жəне Н əрпімен белгіленеді. Трансформатордың қуаты мен жоғары кернеуі белгілегенде бөлшекпен көрсетіледі. Бөлшектің алымы кВ•А –мен өлшенетін номиналды қуатын, ал бөлімі кВ-пен өлшенетін ораманың жоғары кернеуін (ЖК) көрсетеді. Мысалы, ТДТН-15000/35 типіндегі трансформаторы — үш фазалы, үрлеп салқындатылады, үш орамды, жүктеме астында кернеуді реттеумен, қуаттылығы 15000 кВ•А жəне ЖК (ВН) кернеуі — 35 кВ. 40 сурет. Майлы салқындатумен қуаттылығы 1000 кВ•А үш фазалы күштік трансформаторы: 1 — бак; 2, 5 — төменгі жəне жоғарғы жармалы арқалықтар; 3 — ЖК орама;4 — реттеуші бұрмалар; 6 — магнит өткізгіш; 7 —ағаш тақтайлар; 8 — ЖК орамадан бұрма; 9 — ауыстырып- қосқыш; 10 — көтергіш түйреуіш; 11 — қақпақ;12 — көтергіш сақина; 13 — ЖК енгізу; 14 — ТК енгізу; 15 — газ шығаратын түтік; 16 — кеңейткіш; 17 — майды көрсеткіш; 18 — газрелесі; 19 — айналымдық түтіктер; 20 —май шығаратын шүмек; 21 — домалатқыштар Екі орамды күштік трансформаторы конструкциясының негізі (40 сурет) оның төмен (ТК) жəне жоғары 3 (ЖК) кернеу орамалары орналасқан магнит өткізгіштен 6, бұрмалардан 8 жəне кернеуді ауыстырып-қосқыштан 9 тұратын белсенді бөлігі болып табылады. Трансформатордың магнитөткізгіші 6 қалыңдығы 0,35 немесе 0,5 мм арнайы электртехникалық болат табақтан жиналады. Магнит өткізгіштің жекелеген бөліктерін тұйық контур құрай отырып тартпа түйреуіштер жəне сығымдаушы жармалық арқалықтар көмегімен үстіңгі 5 жəне төменгі 2 жармалары бар үш вертикаль өзекшеден тұратын қатқыл конструкцияға құрайды. Болат табақтар өзара лакпен немесе сұйық шыны негізіндегі жылуға төзімді жабынмен оқшауланған. Швеллерден жасалған жармалық арқалықтармен магнитөткізгіштің болат табақтары түйреуіштер көмегімен тығыз сығымдалады. Жармалық арқалықтар мен түйреуіштер магнит өткізгіштің белсенді болатынан оқшауланады. Трансформатордың белсенді бөлігі металл бакқа орналастырылады, ол орамаларды зақымданудан сақтайды жəне трансформаторлық май үшін резервуар болып табылады [7]. Трансформаторлар орамалары электртехникалық мыстан немесе тікбұрышты не дөңгелек қималы алюминийден əзірленеді. Көбінесе цилиндрлік жəне бұрандалы орамалар қолданылады. Оларды өзектен, бір- бірінен жəне бак қабырғаларынан оқшаулағыш материалдан (бакелит) жасалған цилиндрлермен бөлектейді. Цилиндрлік орамалар мақта-мата жіптен жасалған оқшаулаумен дөңгелек немесе тік бұрышты өткізгіштерден жасалады жəне бір қабат (бір қабатты), екі қабат (екі қабатты) немесе бірнеше қабат (көп қабатты) етіп бір немесе бірнеше өткізгішпен бұрандалы сызықпен оралады (41 сурет). 41 сурет. Күштік трансформаторлардың цилиндрлік орамаларының бір қабатты (а), екі қабатты (б) жəне көп қабатты (в) конструкциялары: 1 — сақинаны теңестіру; 2 — электркартоннан жасалған қорапша; 3 – ораманың бірінші қабатының соңы; 4 –буктан жасалған тақтай; 5 –кернеуді реттеуге арналған бұрмалар Орамалардың басы мен соңдары олардың қарама-қарсы кесіктеріне орналастырылады. Бір қабатты жəне екі қабатты орамалар төмен кернеулі орамалар ретінде қолданылады, ал көп қабаттылар — қуаттылығы 630 кВ•А дейінгі трансформаторларда ЖК орамалары ретінде қолданылады. Цилиндрлік көп қабатты орамалар орамдарды қабаттарға тығыздап салып жəне олардың арасында шоғырсымдық қағаз парақтарын сала отырып қағаз-бакелиттік цилиндрге оралған дөңгелек цилиндрден əзірлейді (41 сурет, в). Қабаттар көп болған жағдайда олардың арасына қатты жыныстар сүрегінен тақтайлар немесе вертикаль каналдар жасай отырып желімделген электр картонның бірнеше қабат жолақтарын салады. Мұндай конструкция ораманы салқындату үшін жылуға жақсы бұрманы қамтамасыз етеді. Механикалық беріктікті ұлғайту үшін ораманы мақта-мата таспасымен орайды, глифтал лак сіңіреді жəне шамамен 100о С жуық температурада қыздырады.[1] Біршама қуатты трансформаторларда бір шарғыдан келесі шарғыға өткен кезде үзілу мен дəнекерлеу болмайтын жалпақ өткізгішті үзіліссіз орамалар қолданады. Бұл орамалар қағаз-бакелиттік цилиндрге салынған жəне аралықтарында вертикаль салқындату каналдарын түзетін төрткілдештерге оралады, ал горизонтальканалдар майда пісірілген ағаш тақтайларға құралған электр техникалық картоннан жасалған қалталар көмегімен жасалады. Олар төмен жəне жоғары кернеу орамалары ретінде күш трансформаторларында қолданылады. Күштік трансформаторларының бактары табақтық болаттан əзірленеді. Олар сопақ немесе тікбұрышты пішінде болуы мүмкін. Бактарды тегіс етіп əзірлейді, ал майдың жақсы салқындауы үшін – ойлы-қырлы, құбыр тəрізді жəне радиаторлармен. Бактарды қосалқы станция шегінде алып жүру үшін домалатқыштарға орнатады. Бак үстінен алынбалы қақпақпен жабылады, оған кіріктірме оқшаулағыштар, термометр, тесіп өтетін сақтандырғыш, кернеуді реттеуге арналған орама бұрмаларының ауыстырып-қосқышы, кеңейткіш, газ релесі жəне сақтандырғыш түтік орналастырылады.[7] Орамаларды тоқ өткізгіш шиналарға жалғастыру үшін фарфор оқшаулағыштар қолданады, олар арқылы мыс өзекшелер өтеді. Трансформатордағы оқшаулағыш май оқшаулағыш жəне салқындатқыш орта ретінде қолданылады. Трансформаторды пайдалану барысында май ескіреді жəне оттектің, ылғал, лас жəне жоғары температураның əсер етуі есебінен бастапқы оқшаулағыш қасиеттерінен айрылады [5]. Қуаттылығы 1000 кВ•А дейінгі трансформаторларда майдың жоғарғы қабаттарының температурасын өлшеу үшін -20 бастап +100º С дейінгі шкаласы бар шыны трансформатор қолданады, ал 1000 кВ•А асатын трнасформаторларда —ТС-100 термометрлік сигнал бергіші, ол май температурасын бақылау үшін жəне жол берілетін шектен асқанда белгі беру жəне трансформаторды сөндіру үшін май тепературасын бақылауда ұстайды.Екіншілікті желілер жерден оқшауланған бейтараптамасы болған жағдайда қауіпсіз жұмыс үшін ауа аралықтары бар тесіп өтетін сақтандырғыш қолданылады. Апаттық режімде ауа аралықтары тесіледі жəне төмен кернеулі орама жерге тұйықталады. 42 сурет. Күштік трансформаторлары кернеуін реттеуге арналған орамалар бұрмаларын ТПСУ-9-120/11 (а), ТПСУ-9-120/10 (б) ауыстырып-қосқыштар жəне олардың сұлбасы (в): 1 — сегментті түйіспе; 2 — иінді білік; 3, 4 — қағаз-бакелиттік түтік; 5 — резеңке тығыздауыш; 6 —трансформатор қақпағы; 7 — фланец; 8 — тоқтатқыш бұранда; 9 — қалпақ; 10 — жай-күйді көрсеткіш; 11 — қозғалмайтын түйіспе Тұтынушылар кернеуінің қажет деңгейін ұстап тұру үшін кернеу реттемесі бар трансформаторларда (43, а жəне б суреті) орамалар тармақтарын ауыстырып-қосқыш көмегімен трансформация коэффициентін өзгерту жүргізіледі (42 сурет). Кернеуді реттеу ±5 % шегінде жүргізіледі. ЖАР (жүктеме астында реттеу) бар трансформаторларда сатылар саны көбірек жəне реттеу ауқымы біршама кең (20% дейін). 43 сурет. Реверсі жоқ (а) жəне реверсі бар (б) ЖАР бар трансформаторлар сұлбалары: 1 — негізгі орама; 2 — реттеу орамасы; 3 — ауыстырып-қосу құрылғысы; 4 — ауыстырып-қосқыш (реверсор) Тармақтары бар ЖК ораманың бір бөлігі реттеуші орама деп аталады. Бұрулар санын ұлғайтпай реттеу диапазонын кеңейтуге реверсі бар сұлбаларды қолдана отырып қол жеткізуге болады. (43 сурет, б). 4 ауыстырып-қосқыш-реверсор 2 реттеу орамасын негізгі 1-ге сəйкес немесе қарама-қарсы қосуға мүмкіндік береді, соның арқасында реттеу ауқымы екі есе артады. 3 ЖАР құрылғысы 3 əдетте Х бейтарабы жағынан қосылады. Бұл оны төмен оқшаулаумен орындауға мүмкіндік береді. ЖАР құрылғысы жұмыс тоғының тізбегін ажыратқыш жəне тұйықтағыш контактордан; түйіспелері тоқсыз электр тізбегін ажырататын жəне тұйықтайтын таңдағыштан (ауыстырып-қосқыш); реактор немесе резистордан; жетек механизмнен тұрады (44 сурет). 44 сурет. ЖАР бар ауыстырып-қосқыш құрылғылардың жұмыс реті: Р - реактор; К1, К2 - контакторлар; РО — реттегіш орама; П — ауыстырып-қосқыш Контакторлар мен таңдағыштар жұмысының реттілігі реверсивті қосқышы бар жетекті механизмен қамтамасыз етіледі. Қалыпты жұмыс режімінде Рреакторы арқылы жүктеме тоғы өтеді, ал тармақтарды ауыстырып-қосу барысында — реактор Iц.тоғының мəнін шектейді. Ауыстырып-қосу кезінде түйіспелерде доға туындайтын контакторды жеке май багына орналастырады. ЖАР құрылғысын басқару автоматты түрде кернеу релесінен автоматты түрде немесе қашықтықтан диспетчермен жүзеге асырылады. Кеңейткіштің май көрсеткішінде -45, +15, +40 температура кезіндегі май деңгейіне сəйкес келетін үш бақылау сызығы сызылған. 45 сурет. Трансформаторы қақпағында кеңейткіштің, газ релесінің жəне сақтандырғыш түтіктің орналасуы: 1 — кеңейткіш; 2 — газ релесі; 3 — сақтандырғыш түтік Газрелесі (45 сурет) ішкі зақымданулар болған жағдайда белгі беру жəне трансформаторды сөндіру үшін қызмет етеді. Жоғары температура əсерінен ыдыратылатын май, ағаш немесе оқшаулау газ бөліп, олар газ релесі түйіспелері бар қалтқыларға əсер етеді. Газ релесінің жұмысы тоқтап қалған жағдайда трансформаторда көтеріңкі қысым пайда болады да, ол сақтандырғыш түтіктің мембранасын бұзады жəне бактың жарылу қауіпінің алдын алып, газ бен майды сыртқа шығарады. Түтік мембранасышыныдан немесе фольгадан əзірленеді. Автотрансформаторлар ең төмен кернеу орамасы жоғары кернеу орамасының бір бөлігі болып табылатын трансформаторлар болып келеді (46 сурет). Автотрансформаторлар 150/121, 230/121. 350/121, 500/121 жəне 750/330 кВ кернеулі электр желілері байланысы үшін кең қолданылады. Олар үш фазалы болып жəне үш бір фазалыдан тұратын топтар түрінде жасалады. Төмен кернеулі автотрансформаторлар басқару, автоматика тізбектерінде кернеуді реттеу үшін, сондай-ақ жабдықтар мен желілерді сынау кезінде кең қолданылады. Қуатты автотрансформаторларда кернеу əдеттегі трансформаторлардағыдай ауыстырып-қосқышпен реттеледі. 46 сурет. Автотрансформатор сұлбасы: а — бір фазалы; б — үш фазалы Автотрансформатордың артықшылығы біршама жоғары ПƏК болып табылады, себебі қуаттылықтың бір бөлігі ғана түрленуге ұшырайды — бұл кіріс жəне шығыс кернеулер болмашы ерекшеленгенде ғана ерекше маңызды. Кемшілігі біріншілікті жəне екіншілікті тізбек арасындағы электр оқшаулаудың (гальвандық түйін) жоқтығы болып табылады. Нөлдік өткізгіштің жерге тұйықталуының болуы міндетті болатын өнеркəсіптік желілерде бұл фактор роль ойнамайды, оның есесіне өзек үшін болат, орамалар үшін мыс шығынының аздығы, аз салмақ пен габариттер айтарлықтай маңызды болып табылады жəне ақырында құны да төмен (47 сурет). 47 сурет. АТДЦТН 125000/330/110 автотрансформаторы жүктеу/скачать 7,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|