Компоненти силового трансформатора
May 19, 2025
Залишити повідомлення
Силові трансформатори є електричним обладнанням, виготовленим на основі принципу електромагнітної індукції. Тому силові трансформатори повинні мати принаймні ядра та обмотки, які можуть ефективно використовувати електромагнітну індукцію. Основними частинами силових трансформаторів є ядра, обмотки, ізоляція, резервуари та необхідні компоненти. Через відмінності в ємності та напрузі структурні форми ядра, обмотки, ізоляція, резервуари та необхідні компоненти силових трансформаторів можуть бути різними.

1. Ядро

Оскільки залізне ядро є магнітним ланцюгом трансформатора, його матеріал повинен мати хорошу магнітну провідність та низьку втрату заліза. Тому залізне ядро трансформатора виготовляється з складених кремнієвих сталевих листів. Силіконові сталеві листи доступні в гарячих і холодних розгорнутих сортах, з товщиною 0. 35, 0. 3 0, 0. 27 мм тощо. Основна функція покриття кремнієвої сталі з ізоляційною фарбою полягає в зменшенні втрати вихрових струму, запобігання витоку діелектрики, покращення продуктивності ізоляції обладнання та покращення резистентності до корозії.
Зменшити втрату Едді Поточний: Сам кремній сталевий лист - це провідник. Під дією змінного магнітного потоку в залізному ядрі буде генеруватися індукований струм, що спричинить втрату вихрового струму. У важких випадках це навіть призведе до нагрівання залізного ядра і частково тане. Застосовуючи шар ізоляційної фарби на кожному кремнієвому сталевому листі, залізне ядро може бути розділене на багато провідників з невеликими перерізами, тим самим збільшуючи стійкість і значно зменшуючи втрату вихрового струму
Попередній діелектричний витік: Вентиляційна гніздова кремнієва сталева листяна ізоляційна фарба широко використовується в трансформаторах, двигунах та електронних компонентах потужності. Основна його функція полягає в тому, щоб утворити рівномірне та щільне ізоляційне покриття на прорізах вентиляції або інших поверхнях кремнієвого сталевого листа, щоб запобігти витоку діелектрики, зменшити втрату ізоляції та покращити продуктивність ізоляції обладнання.
Продуктивна корозійна стійкість: Ізоляційна фарба на поверхні полюсного ядра використовується для покриття кремнієвого сталевого листа, щоб зменшити втрату струму ядра, а також покращити стійкість до корозії. Це покриття має характеристики тонкого покриття, сильної адгезії, високої твердості, гладкості, рівномірної товщини, стійкості до масла, стійкості до вологи та хорошої електричної продуктивності.
Підводячи підсумок, ізоляційна фарба на кремнієвому листі сталі не лише допомагає підвищити ефективність та надійність електричного обладнання, але й підвищує його довговічність та безпеку.
Механічна підтримка: Крім того, залізне ядро також забезпечує необхідну механічну підтримку трансформатора. Він служить жорсткою структурою, яка підтримує точне розташування обмоток, допомагаючи запобігти зміщенню або деформації при механічному напрузі, наприклад, під час транспортування, встановлення або умови короткого замикання. Ця структурна стабільність є критичною для забезпечення надійних електричних показників та продовження експлуатаційного терміну трансформатора.
Трансформаторні ядрові структури: ламіноване проти ядра рани
![]() |
Ламіноване ядро Ядро знаходиться в центрі обмотки, а обмотка обмотана навколо серцевини. Ця структура зазвичай використовується у високостільних трансформаторів високої потужності |
![]() |
Поранення ядра Силіконова сталева смужка намікається, утворюючи серцевину, що поширене в невеликих та середніх розмірах трансформаторів. Ядро рани може додатково зменшити шви, покращити безперервність магнітного ланцюга та зменшити втрати |
2. Обмотки
Звивистий матеріал:мідний, алюміній, надпровідний матеріал
Мідна обмотка: переважна більшість перетворень трансформаторів використовують мідний дріт завдяки його високій електричній провідності та механічній міцності.
Алюмінієва обмотка: Хоча алюміній не такий провідний, як мідний, він легший і менш дорогий.
Звивиста структура
Структура обмотки пов'язана з потужністю обмотки. Тому струм, що проходить через обмотку, змінюється залежно від номінальної напруги, і слід враховувати зручність та можливість виробництва. Загально використовувані звивисті структури в силових трансформаторах є двошаровими циліндричними, багатошаровими циліндричними, сегментованими циліндричними, безперервними, заплутаними, вставленими конденсаторними екрануваннями, спіральною, фольгою та поетапним млинцем (трансформатор оболонки). Намовідка приймає різні структури для адаптації до різних напруг, струмів та обробки та виготовлення.

Частина ланцюга трансформатора. Первинна обмотка (первинна обмотка): введення електричної енергії. Вторинна обмотка (вторинна обмотка): вихідна електрична енергія. Первинні та вторинні обмотки встановлені на одній ядрі. Первинні та вторинні обмотки мають різну кількість поворотів. Завдяки електромагнітній індукції електрична енергія первинної обмотки може бути перенесена на вторинну обмотку, а первинні та вторинні обмотки мають різні напруги та струми.
3.Ізоляційна система
Ізоляційний папір та прес -дошка: Загальні матеріали включають чистого сульфатного дерев’яного целюлозного паперу, паперу Nomex та генифіковану прес -дошку. Ці матеріали пропонують чудову електричну ізоляцію та механічну міцність, що робить їх ідеальними для міжшарової та міжшарової ізоляції в обмотках трансформаторів.
Ізоляційний лак та стрічки: такі матеріали, як поліефірна плівкова стрічка та стрічка зі склопластику, використовуються для міжшарової ізоляції та закріплення обмоток. Вони забезпечують додаткову електричну ізоляцію та підвищують структурну цілісність.
Продуктивність ізоляційної системи трансформатора безпосередньо пов'язана з безпекою та надійністю обладнання. Якісна ізоляція допомагає запобігти електричним збоям, захищає компоненти від перегріву та механічного стресу, і забезпечує довгострокову експлуатаційну стабільність. З часом ізоляційні матеріали можуть погіршитися через старіння, що призводить до зниження продуктивності та підвищення ризику відмови
Загальні ізоляційні матеріали

Картонне лиття

Смужки масляних проток

DDP Diamond Prodtted Paper

Креповий папір і трубка

Бавовняна стрічка електричної ізоляції

Електрична ламінована деревина
4. Танк
Трансформації для трансформаторів можна класифікувати методом охолодження, таким як плоска стіна, гофрована, трубчаста (радіатор), тип Fin (радіатор) та прохолодніші резервуари та за формою, включаючи однофазні циліндричні, бокові типи та дзвіночки.

Нафтовий резервуар наповнений трансформаторним маслом, а весь корпус трансформатора встановлений всередині. Він захищає серцевину та намотування від вологи, а також має функції ізоляції та розсіювання тепла. Коли трансформатор працює, тепло, що утворюється корпусом трансформатора, переноситься на стінку резервуара та труба розсіювання тепла (аркуш) поза коробкою маслом трансформатора. Процес виготовлення труби з розсіювання тепла є складним, а тепловіддача погана. Зараз використовуються плоскі трубки, листові радіатори та гофровані нафтові резервуари, особливо для герметичних трансформаторів (без шаф для зберігання масла), що може спричинити певну деформацію зі змінами температури, щоб трансформатор міг «дихати».
5. Торк змінюється
Зміна крана - це механізм, що використовується в певних трансформаторах для регулювання співвідношення поворотів трансформатора. Змінюючи точку з'єднання на обмотці, це дозволяє точного регулювання напруги, що дозволяє трансформатору вмістити різні умови навантаження та підтримувати стабільну вихідну напругу. Ця функція особливо цінна в сценаріях, де коливається вхідна напруга або де різні рівні напруги потрібні для конкретних програм. CANP Changers підвищує продуктивність трансформаторів, забезпечуючи більшу пристосованість та стабільність експлуатації в різних умовах.
![]() |
TAP-TAP Changer (OLTC) Визначення: Зміна крана, яка дозволяє регулювати співвідношення трансформатора, а трансформатор підживлюється та під навантаженням. Особливості: Вмикає регулювання напруги в режимі реального часу без переривання живлення. Більш складні в дизайні та більш високі витрати, але важливі для управління коливаннями напруги в живних мережах. Діапазон коригування великий, наприклад, ± 8*1,25%, і його можна встановити всередині або поза резервуаром трансформатора. Широко використовується в додатках, які вимагають стабільності високої напруги. Типові програми: Системи передачі та розподілу електроенергії, великі промислові установки, електростанції та підстанції. |
![]() |
Не навантаження TAP Changer (NLTC) Визначення: Тип змінного струму, який можна експлуатувати лише тоді, коли трансформатор деіненерується або в умовах без навантаження. Особливості: Простий за структурою і відносно низька вартість. Діапазон регулювання напруги зазвичай становить ± 2*2,5%. Підходить для додатків, де зміни напруги нечасті, а стабільність напруги не є критичною. Налаштування вимагає переведення трансформатора в режимі офлайн, що робить його ідеальним для систем із стабільними або передбачуваними навантаженнями. Типові програми: Розподіл трансформаторів, невелике промислове обладнання або системи з фіксованими вимогами до напруги. |
6. Консерватор нафти



Консерватор нафти з'єднаний з нафтовим бака. Коли нафта розширюється і стискається і призводить до зміни рівня нафти вгору і вниз, рівень нафти в консерваторі нафти підніметься і впаде відповідно, щоб нафтовий резервуар не стиснувся або рівень нафти знизиться, щоб повітря вдалося входити в бак нафту. Для того, щоб повітря в консерваторі нафти сухим було, респіратор (осушувач) встановлюється в кінці вхідної труби повітряного консерватора нафти. Скляний манометр встановлюється збоку від консерватора масла, щоб спостерігати висоту рівня масла. Рівень масла повинен бути половиною висоти. Якщо використовується повністю герметичний трансформатор, консерватор нафти може бути опущений. Як правило, його можна підтримувати протягом 15 років. Обсяг також невеликий, що дуже підходить для міського живлення.
Функціонування: Функція консерватора нафти полягає в тому, щоб регулювати теплове розширення та скорочення трансформаторного масла в трансформаторі, і в той же час це може зменшити та запобігти окисленню та вологою маслом трансформатора. На дні консерватора нафти є осадник, щоб осадити воду та бруд, що вторгся в консерватор нафти.
7. втулка
Ізоляційна втулка проходить через кришку нафтового резервуара і веде вхідні та вихідні лінії перетворень трансформатора в нафтовому резервуарі з внутрішньої сторони коробки до зовнішньої сторони коробки, щоб підключитися до мережі потужності. Ізоляція втулки складається з зовнішнього порцелянового рукава та провідного стрижня посередині. Основними вимогами до нього є хороші властивості ізоляції та ущільнення. Відповідно до різних операційних напруг, він поділяється на заповнені газами та нафтовані нафти типи. Останній призначений для високої напруги (60 кВ використовує наповнене маслом). При використанні для більш високих напруг (вище 110 кВ) багато шарів ізоляції та алюмінієвої фольги також загорнуті в наповнену нафтою ізоляційну втулку, щоб рівномірно розподілити електричне поле та підвищити продуктивність ізоляції. Згідно з різними робочими середовищами, його можна розділити на внутрішні та зовнішні типи. Мета наповнення газу та наповнення нафти - зниження температури.




8. БУХгольц -реле

Реле Бухгольца встановлюється в трубопроводі між нафтовим резервуаром та шафою для зберігання масла. Коли трансформатор вийде з ладу, організм перегрівається, а нафта розкладається для виробництва газу. Газ потрапляє в реле, внаслідок чого один із вимикачів ртуті увімкнено (верхній поплавок), а сигнал тривоги видається (захист від легкого газу). Коли аварія є серйозною, нафта трансформатора розширюється і впливає на перегородку в реле, внаслідок чого інший перемикач ртуті ввімкнув схему поїздки (нижня дія поплавця), відрізаючи джерело живлення, щоб запобігти розширенню несправності (захист від важкого газу). Це також принцип робочої реле поплавкового газу.
Захист від газу трансформатора поділяється на захист від легкого газу та захист від сильного газу.
Перевантаження трансформатора та захист від температури, як правило, діють на трипінг.
9. Клапан для зняття тиску

Клапан для зняття тиску - це пристрій захисту від тиску для трансформаторів. Коли всередині трансформатора виникає серйозна несправність, нафта розкладається для отримання великої кількості газу. Оскільки трансформатор є закритим предметом, діаметр з'єднувальної труби, що з'єднує консерватор нафти, порівняно невеликий. Підключена труба, що з'єднує консерватор нафти самостійно, не може ефективно і швидко знизити тиск клапана для зняття тиску, внаслідок чого тиск у нафтовому резервуарі різко зростає, що призведе до розриву резервуара на маслі. Клапан для зняття тиску відкриється вчасно, щоб скинути частину трансформаторного масла та зменшити тиск у нафтовому баку. Після зниження тиску в нафтовому резервуарі клапан для зняття тиску автоматично закривається, щоб зберегти нафтовий резервуар.
Радіатор є життєво важливим компонентом трансформатора, що здійснює масло, призначений для розсіювання тепла, що утворюється під час роботи. Зі збільшенням навантаження трансформатора підвищується температура ізоляційної олії. Гаряча нафта циркулює через радіатор, де воно вивільняє тепло до навколишнього повітря, допомагаючи підтримувати стабільну робочу температуру.
Радіатори, як правило, виготовляються зі сталі і складаються з ряду плавників або труб для максимальної площі поверхні для ефективного розсіювання тепла. Деякі трансформатори використовують природне охолодження повітря (ONAN), а інші можуть включати системи примусового повітря або циркуляції нафти для підвищення ефективності охолодження.
Ефективна продуктивність радіатора є важливою для запобігання перегріву, забезпечення довгострокової надійності та продовження терміну служби трансформатора.
![]() |
![]() |
|
Радіатор пластини |
Гофрований радіатор |
11. Поглиначувач дихання\/вологи
Здихання встановлюється на консерваторі нафти трансформатора, щоб запобігти потраплянню вологи під час обміну повітрям, спричиненого змінами обсягу масла. Він містить силікагель, який поглинає вологу від вхідного повітря. Гель перетворюється від синього до рожевого, оскільки він стає насиченим і його можна повторно використати, нагріваючи до 120 градусів.
Зберігаючи повітря сухим, дихання захищає ізоляційну олію, забезпечуючи надійну експлуатацію трансформатора та продовження терміну служби.

12. Трансформаторні клеми

Термінали трансформаторів-це зовнішні точки з'єднання, які пов'язують перетворення трансформаторів як первинні та вторинні для зовнішньої системи живлення, наприклад, станцію сітки або локальна електрична установка. Один кінець клеми внутрішньо підключений до обмотки трансформатора, а інший кінець піддається вгорі або стороні трансформатора для зовнішнього доступу.
Ці клеми розміщуються в термінальній коробці, яка спеціально розроблена для забезпечення механічного захисту, електричної ізоляції та простоти доступу під час встановлення чи обслуговування. Термінальна коробка забезпечує, щоб з'єднання з лініями електропередач здійснювали безпечно та надійно, зменшуючи ризик пошкодження навколишнього середовища, коротких схем або випадкового контакту.
Увімкнувши безпечний та ефективний інтерфейс між трансформатором та зовнішньою електричною мережею, термінал та його корпус відіграють вирішальну роль у загальній надійності та безпеці трансформатора.
Окрім вищезгаданої основної структури та аксесуарів, трансформатор має багато інших аксесуарів для забезпечення безпечної та стабільної роботи трансформатора. Ці аксесуари мають різні функції, включаючи охолодження, захист, моніторинг та контроль тощо. При правильному налаштуванні та підтримці цих аксесуарів трансформатор може працювати більш ефективно, безпечно та стабільно, забезпечуючи надійність та безперервність електроенергії.

Трансформатор струму

Поле операції TAP Changer

Звивистий термометр

Багатофункціональний показник рівня масла

Клапан відбору проб масла

Наземний термінал
Силові трансформатори є найважливішими компонентами потужних електромережі високої напруги, що відіграють вирішальну роль у мінімізації втрат енергії під час електричної передачі на великі відстані. Трансформатори потужності включають декілька ключових компонентів, таких як серцевина, обмотки, ізоляція, зміна кранів, резервуари консерватора, реле Бухгольца, клапан для зняття тиску, радіатор, поглинач вологості, термінали трансформаторів ... кожен з цих компонентів працює в координації для підтримки продуктивності, надійності та безпеки трансформатора в різних умовах навантаження та навколишнього середовища.
Послати повідомлення







