6 Разработка и краткое описание конструкции трансформатора

Конструктивной и механической основой трансформатора является его магнитная система (магнитопровод). Магнитопровод служит не только для локализации в нём основного магнитного поля, но и одновременно является конструктивным основанием для установки и крепления обмоток, отводов и других деталей.

Магнитопровод состоит из активной части, непосредственно проводящей магнитный поток, и неактивной части, придающей магнитопровод механическую жёсткость, и является основанием для установки и крепления деталей и узлов трансформатора. Активная часть состоит из стержней, на которых располагаются обмотки, и ярм, которые замыкают магнитную цепь.

На рисунке 8 представим замковое соединение узлов соединений сцепляющей (прессующей) вертикальной пластины 2 с верхней 1 и нижней 3 ярмовыми балками.

Рисунок 8 – Способ соединения ярмовых балок с вертикальной сцепляющей пластиной. Здесь: 1 – верхняя ярмовая балка; 2 – сцепляющая пластина; 3 – нижняя ярмовая балка

При соединении верхней и нижней ярмовых балок вертикальными сцепляющими пластинами осевая прессовка и подпрессовка обмоток трансформатора осуществляется при помощи стальных или пластмассовых прессующих колец специальными нажимными винтами, проходящими через нижнюю полку верхней ярмовой балки (рисунок 9).

Рисунок 9 – Радиальное и осевое крепление обмоток трансформатора. Здесь: 1 – верхняя ярмовая балка; 2 – нажимной винт; 3 – бандаж стержня; 4 – прессующее кольцо; 5 – Электрокартонная шайба для прохода масла; 6 – опорные кольца; 7 – прокладки, входящие в опорную изоляцию; 8 – рейки обмоток ВН и НН; 9 – изоляционный цилиндр обмотки НН; 11 – вертикальная сцепная пластина; 12 – прокладки, образующие горизонтальные масляные каналы; 13 – ярмовая изоляция; 14 – уравнительная изоляция.

6.1 Выбор и размещение переключателя ответвлений обмоток

Устройства переключения ответвлений обмоток служат для поддержания на необходимом уровне напряжения у потребителей электроэнергии. Регулирование напряжения осуществляется ступенями за счёт изменения коэффициента трансформации трансформатора. В трансформаторах 4 габарита при напряжении 35 кВ широко используются трёхфазные переключающие устройства барабанного типа П6 собранного в единый блок. Каждое из них работает как самостоятельное однофазное устройство. Осевой размер трёхфазного переключающего устройства находят увеличением в три раза осевого размера А однофазного переключающего устройства. Такие переключающие устройства просты по конструкции и надёжны в эксплуатации. Размеры переключающего устройства сведём в таблицу 2.

Таблица 2 – Размеры однофазного переключателя

Тип переключателя	Размеры, мм
	A	В	С	Д	F	a	b	d
П6-1000/35	345	238	25	169	35	70	8	115

6.2 Выбор и размещение отводов

Отводы представляют собой проводники, которые соединяют обмотки трансформатора между собой, с проходными или опорными изоляторами и с переключателем.

В проектируемом трансформаторе отводы выполняются проводом круглого сечения, так как линейный ток обмотки ВН не превышает 120 А. Отводы должны быть надёжно изолированы от бака, заземлённых частей, а также от всех токоведущих частей. Отводы изолируются диэлектрической бумагой. В масляных трансформаторах наибольшее распространение получило крепление отводов деревянными (обычно из бука) планками. Деревянные крепления отводов представляют собой систему связанных между собой планок. Планки бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные планки (стойки, скреплённые вверху и внизу горизонтальными планками) крепятся к ярмовым балкам стальными шпильками. Отводы зажимаются между горизонтальными планками, одна из которых (основная) оттягивает отводы. Размеры горизонтальной планки 0,02^х0,07м. Размер вертикальной планки (стойки) 0,05^х0,07м.

Конструкцию крепления отводов изобразим на рисунке 10.

Рисунок 10 – Конструкция крепления отводов.

Здесь: 1 – верхняя ярмовая балка; 2 – вертикальная деревянная планка; 3 – отвод обмотки ВН; 4 – сдвоенные деревянные планки; 5 – буковые или стальные шпильки; 6 – стальные шпильки или болты; 7 – деревянный брусок; 8 – приваренная к балке пластина; 9 – обмотка ВН; 10 – изогнутая пластина или уголок.

6.3 Выбор и размещение вводов

В масляных трансформаторах обмотки присоединяются к электрической сети проходными изоляторами (или вводами), которые вставляются в отверстие в крышке или стенках бака. Ввод состоит из твёрдых частей в виде металлического стержня или шины и изолятора, отделяющего токоведущую часть от крышки.

Ввод должен надёжно обеспечивать изоляцию токоведущего стержня от заземлённой крышки или стенки бака со стороны масла и со стороны воздуха, и также давать возможность присоединения трансформатора к внешней сети. Минимальные расстояния между вводами на крышке бака выберем из таблицы 2.1 из [2]: D = 400 мм, Е = 120 мм. Выбранные вводы со своими размерами укажем в таблице 3. ПНТ-3,15/1000 – является вводом НН. ПНТ-35/400 – является вводом ВН.

Таблица 3 – Основные параметры и размеры изоляторов

Т ип изолятора	Класс Напряжения, кВ	Номи- нальный ток, А	Основные размеры, мм
			Д	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Н	Н1(h2)	h	t
ПНТ – 3,15	3,15	1000	80	155	58	104	156	30	285	55	90	55
ПНТ-35/400	35	400	80	205	58	104	156	19	480	70	125	65

Ввод для наружной и внутренней установки на напряжение 35 кВ и для тока 66 А изобразим на рисунке 12

Рисунок 12– Ввод для наружной установки.

Здесь: 1 – медная шпилька; 2 – латунная гайка; 3 – латунный колпак; 4 – стальная шпилька; 5, 6 – стальные гайка и шайба

6.4 Крепление активной части трансформатора в баке

Крепление активной части трансформатора осуществляется следующим образом. Винт 3 (рисунок 13) вворачивается в пластину 2 и упирается в уголок 6, приваренный к стенке бака. Между винтом и уголком устанавливаются пята 4 и литая изоляция 5. Со стороны пластины винт законтрогаен гайкой 8.

Положение активной части в баке снизу фиксируется шипами, приваренными к дну бака. Шины при установке активной части входят в отверстия нижних ярмовых балок

Во избежание разрядов внутри бака магнитопровод и ярмовые балки заземляют с помощью лужёных медных лент.

Крепление активной части трансформатора показано на рисунке 13.

Рисунок 13 – Крепление активной части трансформатора.