Úvod do Power Transformers: Klasifikace, komponenty a testy

Mar 05, 2025

Zanechat vzkaz

36020250305164609729

I. Klasifikace výkonových transformátorů

 

Klasifikace podle účelu

Vystupňovací transformátor: Používá se elektrárnami k přenosu elektřiny směrem ven.

Transformátor zestoupení: Používá se v rozvozech napájecího přístroje k transformaci napětí.

Distribuční transformátor: Používá se k dodávání energie uživatelům.

Transformátor stanice: Používá se k zajištění vnitřního energie pro elektrárny.

Transformátor rozvodny: Slouží k poskytování vnitřní síly pro rozvodny.

Transformátor převodníku: Používá se při přenosu výkonu DC, s jednou stranou spojenou s napájením střídavého proudu a druhá strana připojená k převodníku.

Transformátor usměrňovače: Používá se k dodávce energie elektrostatického odrážky v tepelných elektrárnách.

Klasifikace navíjení

Dvouvírájící transformátor: Používá se pro step-up transformátory, odstupňové transformátory, transformátory stanic atd.

Transformátor tří vítr: Používá se pro transformátory, které transformátory, transformátory, atd.

Autotransformer: Používá se pro transformátory, které transformátory, transformátory, atd.

Rozdělený transformátor: Existují dva typy, axiální rozdělení a radiální rozdělení, používané pro transformátory servisních stanic a počáteční a pohotovostní transformátory.

Klasifikace podle struktury

Jednofázový transformátor: Používá se pro transformátory 330 ~ 1 000 kV.

Třífázový transformátor: Používá se pro 10 ~ 500 kV transformátorů.

Kombinovaný transformátor: Transformátor je rozdělen do několika částí a poté sestaven na místě, používá se v oblastech s nepohodlnou přepravou.

Klasifikace metodou chlazení

Transformátor ponořeného olejem: Používá se pro 10 ~ 1 000 kV transformátorů.

Transformátor suchého typu: Používá se pro 10 ~ 110 kV transformátorů.

Transformátor SF6: V současné době se používá pro transformátory 110 kV.

Model transformátoru výkonuVýznam písmen v modelu

D-single-fáze; F-olej-ponořené vzduchem chlazené

O-autotransformer; P-nucená olejová oběh

S-tři-fáze nebo třívínko; Samotorovaný J-olej

Z-on-Load Tap Changer; Vinutí L-Aliminum

Není nutné přidávat symboly pro vinutí mědi a dvě výtahy.

Příklady

SFPSL -120000/110: 110KV, 120MVA Třífázová třífázová třífázová cirkulace nuceného oleje vzduchem chlazeným hliníkovým vinutým transformátorem.

OSFPSZ -240000/330: 330KV, 240MVA Třífázový tříúčelový směnný výtokový měnič TAP Nuced Oil Circulation vzduchem chlazený autotransformer.


Ii. Vinutí mocenských transformátorů

 

Vinutí je nejdůležitější a složitější složkou v výkonovém transformátoru. Je navinutá měď (nebo hliníkový) dráty a je vybaven speciálními izolačními komponenty.

 

Spirálové vinutí
Hlavním rysem spirálové vinutí je to, že existuje velké množství paralelních vodičů a klikaté disky jsou navinuty ve spirálovém tvaru a jeden navíjecí disk je o jednu řadu navíjení. Spirálová vinutí má dobrou mechanickou stabilitu, dobrý výkon rozptylu tepla a dobrou zpracovatelnost. Je široce používán v nízkonapěťových a vysokohorubních vinutích transformátorů.
Podle velikosti proudu může být spirálové vinutí navinuté do tří struktur: jediná spirála, dvojitá spirála a čtyřnásobná spirála.

Nepřetržité vinutí
Když je vinutí složeno z několika segmentů distribuovaných podél axiálního směru a segmenty nemusí být navzájem svařovány, nazývá se kontinuálním vinutím.
Kontinuální vinutí má velkou koncovou podpůrnou plochu, může nést velkou axiální sílu, má silnou odolnost proti zkratu a každý segment má velkou kapacitu rozptylu tepla. Tento typ vinutí se široce používá bez ohledu na úroveň napětí nebo rozsahu kapacity.

Prokládané vinutí
Prokládané vinutí se skládá z několika prokládaných segmentů (disků). Vinutí složené výhradně z prokládaných segmentů (disků) se nazývá plně prokládané vinutí, které se široce používá v transformátorech s napětím 220 kV a výše. Vinutí složené z části prokládaných segmentů (disků) a součástí kontinuálních segmentů se nazývá prokládané kontinuální vinutí, které se aplikuje na transformátory s napětím 66 kV a vyšší.
Protože vkládá neadjacentní zatáčky mezi sousedními zatáčkami vinutí, vytvoří se prokládaný segment a je složen prokládané vinutí, což zvyšuje podélnou kapacitu vinutí a zlepšuje distribuční charakteristiky impulsového napětí podél axiální výšky navinutí. Proto se široce používá při různých vysokopěťových vinutích.

Vnitřní stíněné vinutí
Cílem vnitřního stíněného kontinuálního vinutí je zlepšit distribuci impulzního napětí zvýšením kapacity řady mezi segmenty. Jeho strukturálním rysem je, že další zatáčky kapacitance jsou přímo navinuté uvnitř kontinuálního segmentu a konce zatáčky kapacity jsou izolovány a zavěšeny v segmentu. Zatáčky kapacity nese proud a fungují pouze pod impulzním napětím.
Vnitřní stíněné kontinuální vinutí má formy, jako je přemostění dvou segmentů, přemostění čtyř segmentu, osmisegmentová přemostění a segmentované spojení ve struktuře.


Iii. Železné jádro energetických transformátorů

 

Železné jádro je také důležitou součástí výkonu. Je naskládán s vysokou propustností křemíkovou ocelovou listy a poté se sevřený ocelovými svorkami nebo svázaným skleněnou vláknovou páskou.

 

Listy z křemíkových ocelových listů
Listy z křemíkových oceli používaných v energetických transformátorech jsou studené ocelové listy s tloušťkou 0. 3 ~ 0. 5 mm. V současné době mohou pouze takové listy křemíkového oceli válcované na studena válcované na studeném válcovaném chladu. Silikonové ocelové listy pro velké transformátory však musí být stále importovány z Japonska.

Strukturální formy železa jádra

Jednofázové dvou sloupcové železné jádro: Používá se pro různé jednofázové transformátory.

Jednofázový segmentovaný sloupec a jádro železa ze strany joke: Používá se pro vysoce napěťové a velké kapacitní jednofázové transformátory.

Jednofázové dvou sloupcové jádro joke železa: Používá se pro vysokopěťové a extra vysokohodnotu velké kapacitní jednofázové transformátory.

Třífázové třífázové železné jádro: Používá se pro různé třífázové transformátory.

Pět sloupcové železné jádro: Používá se pro třífázové transformátory s rozsáhlou kapacitou.

IV. Olejové nádrže transformátorů ponořených olejem

 

Válcový olej: Používá se hlavně pro různé malé transformátory ponořené olejem a mimořádné transformátory ponořené olejem.

Olejová nádrž ve tvaru zvonu: Široce se používá pro transformátory ponořené olejem oleje 110 ~ 500 kV.

Plně uzavřená olejová nádrž: To znamená, že olejová nádrž je pevně přivařena. V posledních letech se používá pouze pro 110 kV a nad transformátory pocházející z oleje.

V. Konzervatoři transformátorů ponořených olejem

 

Konzervátor transformátoru má dvě funkce. Jedním z nich je poskytnout prostor pro tepelnou rozšíření a kontrakci transformátorového oleje v olejové nádrži; Druhým je oddělit transformátorový olej z vnější atmosféry, aby se zabránilo stárnutí transformátorového oleje.

 

Konzervátor typu kapsle: Gumová tobolka se používá uvnitř k oddělení transformátorového oleje od vnější atmosféry a poskytnutí prostoru pro tepelnou roztažku a kontrakci transformátorového oleje.

Konzervátor typu bránice: Gumová membrána se používá k oddělení transformátorového oleje od vnější atmosféry a poskytování prostoru pro tepelnou roztažku a kontrakci transformátorového oleje.

Vlnitý konzervátor: Kovový expandér složený z kovových zvlněných listů se používá k oddělení transformátorového oleje od vnější atmosféry a poskytování prostoru pro tepelnou roztažku a kontrakci transformátorového oleje. Vlnitý konzervátor je rozdělen do dvou typů, typu vnitřního oleje a typu vnějšího oleje. Interní typ oleje má lepší výkon, ale větší objem.

Vi. Chlazení metody transformátorů ponořených olejem

 

Symboly představující metodu chlazení

První písmeno: O-Minerální olej, K-syntetický izolační kapalina, L-izolační plyn.

Druhé písmeno: Nor-Natural Convection Circulation, F-nucený oběh oleje, D-nucený směrovaný cirkulace.

Třetí písmeno: A-Air, W-Water.

Čtvrtý dopis: Naridní konvekce, Fuced Circulation (ventilátor, čerpadlo).

Příklady

Onan-přírodní chlazení

Onaf-vzduch chlazení

OFAF nucené olejové cirkulace vzduchové chlazení vzduchu

ODAF-nucené olejové cirkulace řízené chlazení

Vii. Pouzdra transformátoru

 

Čisté porcelánové izolační pouzdra pod 40 kV
Existují dvě struktury, typ stupňů a typ kabelu. Typ stupňů se používá pro nízkonapěťové pouzdra transformátorů; Typ kabelu se používá pro vysokopěťové zásuvky 10 ~ 20 kV.

High-proud pouzdra pod 40 kV
Existují dvě struktury, typ stupňů a kapacitní typ. Čisté porcelánové pouzdro typu stupňů se používá pro nízkonapěťové vinutí zásuvky transformátorů generátoru střední kapacity; Kapacitní pouzdro se používá pro nízkonapěťové vinuté vývody velkých generátorových transformátorů.

Kapacitní pouzdra oleje nad 66 kV
Vnitřní izolace tohoto typu pouzdra je kapacitní jádro vyrobené z izolačního papíru a hliníkového fólie rány střídavě. Prostor mezi kapacitním jádrem a porcelánovým pouzdrem je naplněn izolačním olejem. Mezi pouzdrem a vinutím, typem cvočku a typem kabelu jsou dvě struktury připojení. Kapacitní jádro oleje je střídavě navinuté kabelovým papírem o tloušťce 0. 0 8 ~ 0. 12 mm a hliníkovou fólií s tloušťkou 0,01 mm na vodivé trubici.

Během pryskyřice impregnované papírové kapacitní pouzdra nad 66 kV
Vnitřní izolace tohoto typu pouzdra je kapacitní jádro vyrobené z papíru impregnovaného pryskyřice a rány hliníkové fólie střídavě. Prostor mezi kapacitním jádrem a porcelánovým pouzdrem je naplněn izolačním olejem a spodní část pouzdra nepotřebuje porcelánové pouzdro. Tento typ pouzdra má však velký tanA a papír impregnovaný pryskyřicí je náchylný k praskání a částečnému výboji. V současné době byla jeho produkce zastavena.

Kapacitní pouzdra z pryskyřice
Hlavní izolací tohoto typu pouzdra je také kapacitní jádro vyrobené z izolačního papíru a hliníkové fólie rány střídavě a poté je epoxidová pryskyřice odlita venku, aby se vytvořila pevné izolační pouzdro. Tento typ pouzdra lze použít jako pouzdro oleje. Horní část je rukává v potrubí GIS a mezi nimi je naplněn plyn SF6; Spodní část je ponořena do transformátorového oleje.

Viii. Metody regulace napětí transformátorů

 

Metody regulace napětí
Pro transformátory existují dvě metody regulace napětí: regulace napětí bez zatížení a regulace napětí na zatížení. Regulace napětí bez zatížení, známá také jako regulace napětí na zatížení, se provádí, když je transformátor mimo provoz a bez zatížení; Regulace napětí na zatížení se provádí, když je transformátor v provozu a se zatížením. Regulační zařízení pro napětí pro regulaci napětí bez zatížení se nazývá měnič TAP bez zatížení; Zařízení pro regulaci napětí na zatížení se nazývá měnič Tap na zatížení.

Pozice regulace napětí na zatížení
Pro transformátory existují tři regulační polohy napětí na zatížení: regulace neutrálního bodového napětí, regulace napětí středního napětí a regulace koncového napětí napětí. Mezi nimi jsou struktura a proces regulace neutrálního bodového napětí relativně jednoduchá a je více používána.

On-Load Tap Changer
Měnič klepnutí se také nazývá spínač klepnutí. V současné době není kvalita měničů TAP vyráběných v Číně dostatečně dobrá a většina měničů TAP na zatížení se spoléhá na dovozy. Mezi nimi jsou dovážení z německých společností MR a švédské ABB relativně běžné.

Ix. Transformátorový olej

 

Složení transformátorového oleje
Transformátorový olej je minerální olej, což je směs složená z mnoha uhlovodíkových molekul s různými molekulovými hmotnostmi, hlavně uhlovodíkovými sloučeninami, jako jsou alkany, nafty a malé množství aromatických látek.

Funkce a stupně transformátorového oleje
Izolačním olejem používaným v olejových transformátorech je transformátor. Transformátorový olej má nejen izolační funkci, ale také funkci rozptylu tepla.
Podle rozdílu v bodě mrazu je transformátorový olej rozdělen do oleje č. 25 a olej č. 45. Bod mrazu č. 25 oleje je -25 stupeň; Bod mrazicího bodu č. 45 olej je -45 stupeň.
Transformátorový olej č. 25 patří do oleje na bázi parafínu a transformátorový olej č. 45 je naftenický olej. V minulosti je třeba dovážet transformátorový olej č. 45 ze zahraničí a nyní jej může také vyrobit rafinerie Xinjiang Karamay.

X. Výrobní proces transformátorů výkonu

 

Transformátory napájení jsou složeny ze dvou hlavních částí: sestavy jádra a příslušenství. Sestava jádra je složena z vinutí, izolačních částí, železa, měniče klepnutí, transformátorového oleje a olejové nádrže. Mezi příslušenství transformátoru patří konzervátor, chladič, pouzdro, plynové relé, tlakové zařízení a teploměr atd. Následující stručně představuje výrobní procesy několika hlavních komponent.

 

Navíjející vinutí: Namontujte navíjecí kostru vítr a vinutí-svázaná dráty, které zatluknou izolací tvar vinutí vinutí.

Sestava železa: Vystřihněte listy křemíkových oceli Remorujte burrs-stack železná jádro nainstalujte tahové desky a štíty-bože na železná jádro test železa nainstalujte železné jádro svorky.

Izolační zpracování součástí: Vyřízněte izolační části, které ohraničete otřesy, přenášejí se ošetření vlhkosti odolné proti vlhkosti.

Zpracování olejového nádrže a konzervátoru: Vyřízněte ocelové desky-olejové nádrž a konzervátor-remorujte rust-sandblast-aplikujte primer-mal-brand-přenášení testu mechanické pevnosti.

Konečná montáž: Nainstalujte nainstalování železa nainstalujte olejové potrubí na nádrži na vinutí na stohu horního třmenu nainstalujte měnič klepnutí, které jsou vodiče, které ohorkují olovo izolační přepravu z polostapovaného testu produktu, který vytáhne jádro sestavení sestavy jádra sestavení sestavení jádra, které sestavuje olejový olej.


Xi. Tovární testy výkonových transformátorů

 

Tovární testy napájecích transformátorů jsou rozděleny do tří typů: rutinní (tovární) testy, typové testy a speciální testy. Rutinní testy jsou testovací položky, které musí každý transformátor před odchodem z továrny podstoupit, a obvykle se také nazývají tovární testy; Typové testy jsou testovací položky prováděné vzorkováním 1 ~ 2 transformátory v typu produktu; Zvláštní testy jsou testovací položky navržené uživatelem a dohodly se výrobcem prostřednictvím vyjednávání.

 

Základní požadavky a předpisy pro testy izolace s vysokým napětím
Vinutí transformátoru jsou kontrolovány podle nejvyššího provozního napětí UM a odpovídající úrovně izolace. Následující tabulka ukazuje izolační testovací položky uvedené v národním standardu GB1094. 3-2003 "Power Transformers Part 3: Úrovně izolace, izolační testy a vnější izolační vůle vzduchu".

Testovací položky rutiny (továrny)

Měření DC odolnosti vinutí: měřeno na všech koncích vedení.

Měření poměru transformace: měřeno ve všech polohách TAP.

Detekce skupiny navíjecího připojení: Testováno v poloze jmenovitého kop.

Měření izolační rezistence, absorpčního poměru a indexu polarizace: polarizační index se měří pouze pro transformátory 220 kV a vyšší.

Měření tanA a kapacitance vinutí: tanA se měří pro transformátory 35 kV a vyšší.

Měření tanA a kapacitance pouzdrů: TanA a kapacita se měří pro kapacitní pouzdra 66 kV a vyšší.

Testy transformátorového oleje: Položky, jako je olejová chemická analýza, izolační síla, tanA, chromatografická analýza atd. U transformátorů 750 kV a vyšší, je třeba také testovat velikost částic v oleji. A olejová chemická analýza a olejová chromatografická analýza musí být prováděna opakovaně během celého testovacího procesu.

Měření ztráty bez zatížení a proudu bez zatížení: Testováno pod připojením jmenovitého napětí.

Měření ztráty zatížení a impedance zkratu: testováno pod připojením jmenovitého napětí.

Zkouška částečného výboje: Částka vypouštění se nepoužívá jako hodnocení, ale pouze jako odkaz na to, zda lze provést test s vysokým napětím.

Lightning Fullwave Impulse Test: U transformátorů 220 kV a vyšší a 120MVA a vyšší.

Přepínání impulzního testu: U transformátorů 330 kV a vyšší.

Indukované napětí vydrží test s částečným měřením výboje: pro transformátory 110 kV a vyšší.

Aplikovaná frekvence výkonu vydrží test na vinutí nízkého napětí a neutrálního bodu.

Test částečného vypouštění: Tento test se používá jako test hodnocení testovací hodnoty továrního testu.

Měření elektrifikace toku oleje: U transformátorů s olejovými čerpadly 330 kV a vyšší.

Částečný výbojový test s běžícím olejovým čerpadlem: pro transformátory s olejovými čerpadly 330 kV a vyšší.

Typ zkušebních položek

Test zvýšení teploty.

Test Impulse Blesk nasekané vlny.

Lightning Fullwave Impulse Test v neutrálním bodě.

Test rádiového rušení.

Speciální testovací položky

Měření úrovně zvuku.

Měření impedance nulové sekvence třífázových transformátorů.

Měření harmonických č.


Sekce CTA (zlepšení míry převodu):
📞 Získejte exkluzivní řešení pro jihoamerické a africké trhy

Email:jsm687254@gmail.com

Konzultační inženýři přes WhatsApp: +86 15706806907 (připojený s produktovým manuálem PDF)