Силов трансформатор. Устройство и ремонт на силовия трансформатор

Силов трансформатор е електрическо устройство, което променя стойността на напрежението или тока на едно ниво на друго, като същевременно поддържа мощността, минаваща през нея. Използва се на гари, подстанции и разпределителни устройства. Ако на станцията е едно от многобройните устройства на работната система, то в подстанцията е основният елемент.

Механизъм на работа на трансформатора

Принципът на работа на силовия трансформатор се основава на имота електромагнитна индукция причинени от електрическата движеща сила, протичаща през намотките променлив ток. Това означава, че няма трансформатори за постоянен ток. Трансформаторите могат да променят тока и напрежението, но не могат да променят честотата си. След това ще разгледаме силовия трансформатор на устройството и съществуващите типове.

вид

Силов трансформатор е много сложен механизъм, състоящ се от набор от елементи, чийто състав пряко зависи от неговата мощност и цел. В електроенергетиката се използват няколко вида електрически машини. Сред тях са:

• Силови трансформатори с двойна намотка;
• три намотки;
• с разделена вторична намотка;
• изолиращи трансформатори;
• с отворена вторична намотка;
• автотрансформатори.

В зависимост от мощността се използват различни диелектрични материали, които са необходими за охлаждане и електрическа безопасност на силовия трансформатор. За трансформатори с ниска мощност се използват специална хартия, диелектрично съединение, електрически лак. Устройството на силов трансформатор със средна и висока мощност предполага наличието на такива важни елементи като трансформаторно масло и газ. Използват се за изолация на намотки.

Повечето от всички силови трансформатори, които се използват в енергетиката, са силови маслени трансформатори. Тези устройства се състоят от следните елементи:

• жилища;
• разтегателен резервоар;
• електрически вход;
• първична намотка;
• вторична намотка;
• магнитен проводник;
• маслена помпа и радиатор (в зависимост от мощността);
• релейна защита и автоматизация;
• Датчик за нивото на маслото и състоянието на трансформатора.

Предназначение на силовите трансформатори

За прехвърляне на електрическа енергия на дълги разстояния е необходимо значително да се увеличи нивото на напрежението. Основният враг в енергетиката е електрическото съпротивление на различни видове материали. Моделът е както следва: колкото по-голямо е електрическото съпротивление, толкова по-голямо е нагряването на елемента. Във физиката това явление се нарича загуба.

С прехвърлянето на електрическа енергия на значителни разстояния, тези загуби достигат значителни стойности. За да ги намалите, трябва да намалите количеството електрически ток. Това може да стане чрез увеличаване на стойността на напрежението.

От училищния курс по физика, ние знаем уравнението за намиране на власт. Звучи по следния начин: мощността е продукт на ток и напрежение. Следователно, при постоянна стойност на мощността, ако напрежението се увеличава, токът естествено намалява. Разбира се, можете да използвате проводници с добра проводимост, но цената на такива материали е доста висока. За увеличаване или намаляване на напрежението се използват устройства, наречени "силов трансформатор".

Избор на силови трансформатори

Изчислението на силовия трансформатор за станции и подстанции е коренно различно. Това се дължи на факта, че електроцентралата генерира електрическа енергия, а подстанцията я разпределя на потребителите.

Изчисляването на силовия трансформатор за станцията се свежда до сравнение на общата мощност, произведена от генератора или група генератори. Изборът на трансформаторна мощност за подстанцията е много по-труден.

По очевидни причини дневната консумация на електрическа енергия варира значително. Графикът на натоварванията като цяло има стъпаловиден характер. В периода от 00.00 до 6.00 часа консумацията на енергия има минимална стойност, след това от 6.00 до 10.00 часа тя се повишава до максимална стойност, следващите шест часа се наблюдава лек спад, а от 16.00 до 22.00 часа отново се приема максималната стойност, а в оставащото време се намалява до минимална стойност. Освен дневните графици, има и междусезонен характер. През лятото и зимата максималните и минималните прагове също се различават.

От предоставените товари се определя средната мощност. За да се предотврати надценяване на инсталираната мощност на енергийния агрегат по отношение на електроенергийната система, се прави изчисление, като се вземе предвид възможното краткотрайно претоварване.

Силовият трансформатор има много разновидности на охладителни системи. В зависимост от това тя може да бъде претоварена при различни стойности и продължителност. Средно, тази стойност не е повече от 40% за кратък период от време, след което това време може да бъде увеличено чрез намаляване на нивото на претоварване. Но във всеки случай, в бъдеще, товарът трябва да бъде намален и датата на ремонта да бъде преместена на по-ранна дата.

Мощността на силовия трансформатор, при която работи в номинален режим, съответства на 75-80%. Това намалява загубите и удължава живота на електрическата машина. По този начин изборът на трансформатор се намалява до следните етапи:

1. Определяне на консумацията на енергия в системата.
2. За развитието на системата се поставя известен резерв от енергия.
3. Извършва се аварийна проверка.

поддръжка

Поддържането на трансформатори в работно състояние изисква набор от мерки, които са предназначени за контрол и елиминиране на възникващите дефекти. Всички тези дейности са регистрирани в паспорта на трансформатора (издаден от производителя).

Подобно на всяко друго устройство, силовите трансформатори се влияят от външни фактори, както и от естественото стареене на материалите на самото устройство. Откритите дефекти позволяват периодична поддръжка, поради което е необходимо постоянно наблюдение на състоянието на устройството.

Списъкът на периодичната поддръжка, който се прави най-малко веднъж годишно, включва:

• визуална проверка;
• контрол на нивото на маслото;
• проверка на състоянието на силикагел;
• проверка на запечатващите фуги за зацапвания.

Всички тези операции се извършват от специалисти без изключване на трансформатора от мрежата.

Текущ ремонт

Ремонтът на силови трансформатори е цялостна процедура при работата на тези устройства. Работата по поддръжката не изисква демонтаж на трансформатора, транспортиране до специални кутии или до фабриката. Те включват процедура за частично разглобяване на корпуса, проверка на цялото устройство на силовия трансформатор, подмяна на всички уплътнители и уплътнения, калибриране инструментация и мониторинг на трансформаторно оборудване.

След приключване на всички работи се влива ново трансформаторно масло, извършва се поетапно въвеждане в експлоатация. Честотата на такива ремонти зависи от самия трансформатор, това се случва на всеки 3-4 години.

основен ремонт

Най-скъпият от всички видове ремонт се счита за капитал. Произвежда се от специално обучени хора в помещения, оборудвани с всичко необходимо. Трансформаторът се демонтира от мястото на експлоатация. Пълно разглобяване на всички компоненти и механизми (настройка под товар). Изолирането на преплитащите се връзки, магнитният проводник се заменя.

Този ремонт е подобен на основен ремонт на двигателя кола, когато всички отговорни елементи са подложени на сериозно усъвършенстване, и често заменени. В края на всички тестове се извършват тестове с повишено напрежение. С положителни резултати, необходимите марки се поставят в паспорта на продукта и трансформаторът се пуска в експлоатация.

Датата на първия основен ремонт се определя според периодичния мониторинг. Ако показанията са лоши, трансформаторът се изпраща за ремонт. По правило това се случва за 20-30 години при правилна експлоатация и всички планови работи по поддръжката се извършват навреме.

заключение

Енергийните маслени трансформатори са много важен елемент от електрическата мрежа. Цената на подстанцията от 50-60% се състои само от разходите за тези устройства. Те работят 24 часа в денонощието и седем дни в седмицата. Следователно поддръжката и експлоатацията трябва да се извършват в съответствие с всички изисквания на производителя и съответните нормативни документи. Устройството на силовия трансформатор включва много части, което го прави едно от най-сложните устройства.