Технологія намотування гвинтових обмоток силових трансформаторів

Вступ

Трансформатори широко використовуються для передачі та розподілу електроенергії, для живлення спеціальних пристроїв, в системах автоматики і обчислювальної техніки, в побуті.

Передача електричної енергії на великі відстані здійснюється на великих напругах (6,10, 35 кВ та більше) за допомогою трансформаторів та ліній електропередач. У місці споживання електроенергії напругу за допомогою трансформаторів знижують до потрібної величини.

Передача електроенергії високими напругами має мету максимально знизити втрати в мережах і в перерізі проводів ліній електропередач. Силовий трансформатор є найважливішим елементом установки мережі та систем.

Силові трансформатори характеризуються номінальними величинами, а саме потужністю, напругами ВН та НН, струмами, частотою, втратами і струмом неробочого ходу, втратами і напругою короткого замикання тощо.

Силові трансформатори можуть працювати відокремлено, тобто не будучі електричне зв’язані з іншими трансформаторами електроустановки, або паралельно із одним або декількома трансформаторами електроустановки.

Виробничий процес - це процес виготовлення деталей, складальних одиниць та виробів, починаючи від отримання сировини, матеріалів і напівфабрикатів, і закінчуючи доставкою до складу готового виробу перед відправкою споживачу. Виробничий процес складається з різноманітних технологічних та допоміжних процесів.

Технологічний процес - це процес зміни форми, властивостей, розмірів виробу чи взаємного розташування деталей в ньому.

В даному курсовому проекті розглядається технологічний процес намотування гвинтових обмоток трансформаторів, тому що гвинтові обмотки мають високу механічну міцність та гарне охолодження і застосовуються в якості обмоток НН.

1 Загальна частина 1.1  Призначення та конструктивні особливості трансформатора

Трансформатором називається статичний електромагнітний пристрій який має дві або більше індуктивне зв’язаних обмоток. Пристрій призначений для перетворення струмів і напруг однієї величини, в струми і напруги іншої, при незмінній частоті. Відрізняють двох обмоткові трансформатори з двома гальванічне не пов’язаними обмотками, а також три обмоткові (багато обмоткові) трансформатори що мають три та більше гальванічне не пов’язаних обмоток. Передача енергії з первинного кола до вторинного відбувається за допомогою змінного електромагнітного поля.

Трансформатор називається силовим якщо використовуються для перетворення електричної енергії у електричних мережах або для безпосереднього живлення приймачів енергії.

Сучасний трансформатор – складний пристрій, який складається із багатьох вузлів, деталей та металоконструкцій. Основними частинами трансформатора є магнітна система і обмотки. Магнітна система призначена для створення в ній основного магнітного поля трансформатора. Зібрана конструкція, що складається з магнітної системи з усіма деталями для її складання та кріплення обмоток називається кістяком.

Магнітна система плоска, тобто осі всіх стрижнів та ярем розташовані в одній площині. Магнітна система складається із стрижнів та ярем. Стрижні призначені для розташування обмоток трансформатора. Ярма призначені для сполучення стрижнів. Стяжка стрижнів виконується склобандажами, ярем – ярмовими балками.

Обмотка – сукупність витків, що утворюють електричне коло.

Відводи – електричні провідники, призначені для сполучення обмоток трансформатора із струмопровідними частинами (виводами та пристроєм регулювання напруги).

Перемикаючий пристрій призначений для регулювання напруги на стороні ВН шляхом зміни коефіцієнту трансформації (співвідношення між числом витків обмоток ВН та НН).

Кістяк трансформатора разом із обмотками, відводами, елементами пристрою перемикання відгалужень обмотки ВН і деталями для їх механічного закріплення складають активну частину трансформатора. Активна частина трансформатора розташовується у баці овальної форми. Бак складається із дна, стінок, кришки. На стінках бака розташовують привідний механізм, термосифонний фільтр, коробки контактних сполучень для пристроїв контролю та сигналізації. Кришку бака застосовують для встановлення виводів, розширника, запобіжної труби, патрубка для заповнення маслом.

Бак заповнюється трансформаторним маслом, яке є охолоджуючим та ізолюючим середовищем. Масло відводить тепло, яке утворюється в магнітній системі та обмотках, і віддає через стінки, кришку бака, а також підвищує ізоляцію між струмопровідним частинами і заземленим баком.

Термосифонний фільтр призначений для очищення масла від продуктів окислення та для поглинання вологи.

Викидна труба – трубчастий пристрій призначений для захисту трансформатора в разі внутрішніх пошкоджень, що супроводжуються неприпустимим підвищенням тиску в баку трансформатора.

Повітроосушник призначений для видалення вологи з повітря, яке надходить до розширника та являє собою посудину, заповнену силікагелем.

Масловказівник призначений для показу рівня масла у трансформаторі. На бічній стінці розширника вказують температурні позначення (плюс 40°С; плюс 15°С; мінус 45°С) для тропічного виконання.

Газове реле призначене для захисту трансформатора в разі внутрішніх пошкоджень, що супроводжуються виділенням газів, а також в разі пошкоджень, що супроводжується потраплянням повітря в це реле.

Виводи призначені для приєднання обмоток трансформатора до зовнішнього електричного кола.

На рисунку 1 зображена будова силового трансформатора.

Рисунок 1 – Будова силового трансформатора

1 – бак; 2 – затискач заземлення; 3 – вентиль; 4 – термосифонний фільтр; 5 – радіатор; 6 – перемикач; 7 – повітроосушник; 8 – газове реле; 9 – розширник; 10 – масловказівник; 11 – викидна труба; 12 – вивід ВН; 13 – привід перемикаючого пристрою; 14 – вивід НН; 15 – нульовий вивід; 16 – кільце для підйому; 17 – відвід НН; 18– кістяк; 19 – ярмова балка кістяка (верхня та нижня); 20 – відвід ВН; 21 – регулювальні відгалуження обмоток ВН; 22 – обмотка НН та ВН; 23 – коток візка

Сигналізаційний термометр призначений для вимірювання температури масла, захисту трансформатора в разі пошкоджень, що супроводжуються неприпустимим нагріванням масла та встановлюється на боковій стінці бака на висоті 1,5 м від дна трансформатора.