Jedna. Wprowadzenie

Zwykle połączony z wyjściem generatora, ponieważ napięcie wyjściowe generatora jest wyższe, a napięcie nominalne systemu pobudzenia magnetycznego jest niższe, dlatego potrzebny jest transformator obniżający napięcie.

Bezpieczne i stabilne działanie transformatora motywacyjnego generatora jest warunkiem bezpiecznego i stabilnego działania jednostki motywacyjnej samostatnej, jest warunek wstępny stabilnej wytwarzania energii elektrycznej i wytwarzania energii elektrycznej z pełnym obciążeniem, jest kluczem do niezawodnego działania systemu motywacyjnego.

Moc elektryczna potrzebna do układu pobudzającego jest uzyskiwana przez wyjście generatora, rola transformatora pobudzającego jest obniżenie napięcia wyjściowego generatora (22kV) do napięcia wejściowego krzemu sterowanego zasilaniem (850 V), zapewnienie izolacji elektrycznej między końcem generatora a nawijaniem magnetycznym pobudzającym, a także jako impedancja prądu korektywnego krzemu sterowanego zasilaniem.

Dwa. Forma i cechy transformatora magnetycznego

Transformator magnetyczny, podzielony na izolację, ma głównie cztery typy

(1) żywica epoksydowa wylewa suchy transformator.

(2) bezzasadny włókno szklane nawijany transformator zanurzenia.

(3) Transformator suchy typu MORA.

(4) Transformator zanurzony olejem.

Transformator zanurzony olejem jest tradycyjnym transformatorem, który jest obecnie stopniowo zastępowany transformatorem suchym.

Transformatory suche mają charakterystyki odporne na pożar, wybuch i ochronę środowiska, które stają się głównym zastosowaniem transformatorów magnetycznych.

Jedyny na świecie transformator suchy epoksydowy został wyprodukowany przez firmę AEG w 1964 roku.

Charakterystyki transformatora suchego wylewania żywicy epoksydowej:

(1) Wysoka wytrzymałość izolacji, wylewanie żywicy epoksydowej ma silne pole złamania izolacji od 18 do 22 kV / mm, a transformator zanurzony olejem o tym samym poziomie napięcia ma mniej więcej taką samą wytrzymałość uderzenia błyskawią.

(2) Mocna odporność na krótkie obwody.

(3) Wysoka wydajność zapobiegania katastrofom, żywica epoksydowa jest opóźniająca płomienie i może się sama ugasić, nie powodując wybuchu.

(4) Wysoka wydajność środowiska, żywica epoksydowa odporna na wilgoć i pył, może działać w trudnych warunkach środowiska.

5) niewielkie obciążenie pracą.

(6) niskie straty operacyjne, wysoka wydajność operacyjna i niski hałas.

(7) Mały rozmiar, lekka waga, łatwa instalacja i debugging

Cechy transformatora suchego typu MORA są następujące:

(1) Transformator suchy typu MORA to nowy typ transformatora opracowany przez niemal dziesięć lat w niemieckiej fabryce transformatorów MORA w celu dostosowania się do nowych koncepcji przyjaznych dla środowiska i zastosowania nowych procesów i nowych materiałów.

(2) Transformator suchy typu MORA wysokiego ciśnienia nawijany na płaskiej warstwie nawijany na ceramicznym uchwytzie izolacyjnym o dobrych wydajnościach izolacyjnych. Wysokie i niskie ciśnienie nawijania oraz wzdłużne i poziome między nawijaniem mają kanały chłodzenia, a transformator ma dobre przeciążenie krótkoterminowe i odporność na krótkie zamknięcie.

(3) Transformator suchy typu MORA w stanie próżniowym jest nawijany do zanurzenia kompozytowej farby izolacyjnej, a następnie suszony, proces jest prosty.

(4) izolacja nawijania transformatora składa się z włókna szklanego lub papieru NOMEX, osiągając poziom izolacji klasy F lub H.

(5) Typ MORA ma dobre właściwości ognioodporne.

(6) MORA może być demontowany po awarii. Materiał nawijany może być ponownie wykorzystany.

(7) Typ MORA nie wymaga wyposażenia do odlewania i formy, początkowa inwestycja może zapewnić duże oszczędności, a projektowanie produktu jest bardziej elastyczne.

(8) Typ MORA ma nieco większe obciążenie operacyjne i konserwacyjne, a naprawa jest stosunkowo łatwa.

Obecnie w Europie i Azji używa się większości transformatorów wylewanych żywicą epoksydową, a w Stanach Zjednoczonych używa się większości MORA.

Wylewanie żywicy epoksydowej na sucho może osiągnąć poziom uderzenia referencyjny do 250 kV, a typ MORA to 150 kV.

Transformator do wylewania żywicy epoksydowej z dużą pojemnością do 20 MVA, typ MORA może osiągnąć tylko 8-10 MVA. [1]

Trzy. Ogólne wymogi dotyczące transformatora magnetycznego

Generator wykorzystujący metodę samomotywacji magnetycznej, a korektor mocy motywacji jego zasilania magnetycznego zasilany jest transformatorem motywacyjnym. Strona wysokiego napięcia transformatora magnetycznego jest zazwyczaj połączona z linią końcową generatora, niskiego napięcia boczna trystor trójfazowy pełno kontrolowany korektor mostowy, obciążenie prądu magnetycznego jest bardzo indukcyjnym, izolowanym na ziemi generatorem. Charakterystyki obciążenia i okablowania transformatora magnetycznego, a także specyficzne wymagania sieci elektrycznej i elektrowni dotyczące systemu magnetycznego generatora, sprawiają, że warunki pracy i wymagania techniczne transformatora magnetycznego generatora koła wodnego nie są dokładnie takie same jak ogólne zastosowanie transformatora elektrycznego, głównie w tym następujące aspekty.

(1) Prąd nawijania transformatora magnetycznego jest prądem niesinusowym, a projekt transformatora musi uwzględnić wpływ prądu harmonicznego w nawijaniu. Ponieważ stała zwrotnika generatora jest zazwyczaj kilka sekund, prąd trystor i prąd liniowy po stronie prądu zmiennego (tj. po stronie niskiego napięcia) są postrzegane jako fale prostokątne, istnieje składnik fali podstawowej i składnik harmoniczny, prąd harmoniczny zwiększy straty miedzi i żelaza transformatora i spowoduje zniekształcenie fali napięcia po stronie generatora. W związku z tym podczas projektowania i produkcji transformatora magnetycznego należy wziąć pod uwagę wpływ prądu harmonicznego nawijania transformatora, w tym gęstość rdzenia żelaza transformatora, pojemność, zdolność do przeciążenia itp. Prąd harmoniczny może powodować hałas harmoniczny podczas pracy transformatora, więc w konstrukcji rdzenia żelaza i nawijania oraz wytrzymałości mechanicznej należy rozważyć środki zmniejszenia hałasu harmonicznego.

(2) jako transformator magnetyczny podłączony do końca generatora, musi być zaprojektowany zgodnie z wymogami technicznymi sprzętu elektrycznego na końcu generatora. Zgodnie z wymogami GB 1094.1 "Część 1 Zasady ogólne dotyczące transformatora zasilania", podczas obciążenia generatora, transformator powinien być w stanie wytrzymać napięcie nominalne 1,4-krotne i trwać 5 s. Zazwyczaj wymagane jest również 60 s pracy pod napięciem napięcia na końcu generatora wynoszącym napięcie nominalne 1,3-krotne. Transformator magnetyczny powinien być w stanie pracować długoterminowo przy napięciu nominalnym 110%.

(3) napięcie nominalne nawijania niskiego napięcia transformatora magnetycznego powinno być wybierane zgodnie z wymogami napięcia maksymalnego napięcia magnetycznego podczas wzmocnienia generatora. Podczas wzmocnienia generatora napięcie wyjściowe korektora mocy magnetycznej ma wysokie wymagania, aby napięcie maksymalne generatora było magnetyczne. Najwyższe napięcie pobudzające jest wybierane w zależności od wymagań systemu zasilania, w którym znajduje się generator.

(4) Pojemność transformatora powinna spełniać wymagane moce magnetyczne do długoterminowego ciągłego działania generatora, a prąd i napięcie magnetyczne generatora są 1,1 razy mniejsze niż prąd i napięcie magnetyczne generatora.

(5) Zdolność przeobciążenia transformatora magnetycznego powinna spełniać wymogi dotyczące zdolności magnetycznej i czasu trwania motywacji generatora. Transformator pobudzający podczas wzmocnienia magnetu przez generator, generator pracuje pod napięciem maksymalnym pobudzającym, a wartość stanu stałego prądu pobudzającego jest również prądem maksymalnym pobudzającym. W tym momencie moc magnetyczna ma wysokie wymagania dotyczące zdolności do obciążenia transformatora magnetycznego.

(6) Wysokie napięcie i niskie napięcie nawijania transformatora magnetycznego wymagają ustawienia elektrostatycznej osłony izolacyjnej i uziemienia. Podczas wejścia transformatora i czasowego przenapięcia po stronie wysokiego napięcia, przenapięcie będzie generowane w nawijaniu niskiego napięcia transformatora magnetycznego za pomocą pojemności rozkładu między wysokim napięciem i nawijaniem niskiego napięcia transformatora magnetycznego. Aby zmniejszyć nadnapięcie po stronie niskiego napięcia transformatora magnetycznego, między wysokim napięciem transformatora magnetycznego i nawijaniem niskiego napięcia należy ustawić osłonę elektrostatyczną i uziemić ze żelaznym rdzeniem transformatora, aby uniknąć nadnapięcia zagrażającego bezpieczeństwu korektora mocy magnetycznej. Osłona elektrostatyczna może również zmniejszyć wpływ wysokiej harmonii i nadnapięcia na nawijanie niskiego napięcia transformatora i sieci elektrycznej, zwiększyć pobudzenie

Cztery. Kompatybilność elektromagnetyczna transformatora magnetycznego.

Ponadto transformator magnetyczny jako kategoria zastosowań transformatora zasilania musi spełniać ogólne wymogi techniczne transformatora zasilania. Obejmują one głównie następujące aspekty:

(1) klasa odporności na wzrost temperatury i izolację.

2) zdolność do short circuit.

3) Poziom izolacji.

(4) wymagania dotyczące urządzeń pomocniczych, w tym wymienników prądu, urządzeń do monitorowania temperatury itp.

(5) inne, takie jak poziom hałasu, poziom rozładunku lokalnego, symetria trójfazowa.

Pięć. Praktyczne zastosowania inżynieryjne dla transformatora magnetycznego mają kilka wymagań technicznych związanych z inżynierią, takich jak:

(1) typ i struktura transformatora magnetycznego.

2) Sposób montażu i poziom ochrony.

(3) sposób instalacji i wymagania na miejscu elektrowni, w tym połączenie z linią główną generatora itp.

Aby ułatwić transport lub odpowiednio połączyć się z oddzielną zamkniętą linią główną generatora, duże transformatory magnetyczne generatora zazwyczaj używają transformatora jednofazowego w sposób strukturalny, który składa się z zespołu transformatorów trójfazowych i wymaga, aby transformator jednofazowy miał taką samą strukturę i dobrą wymienność.

Sześć. Konstrukcja i projekt transformatora magnetycznego

Poniżej przedstawiono przykład transformatora suchego do wylewania żywicy epoksydowej.

żelazne serce

Żelazo jest ścieżką magnetyczną transformatora, składającą się z blach ze stali krzemowej i urządzeń mocujących. Materiał serca wapnia wykorzystuje wysokiej jakości walcowane na zimno ziarno do płytek ze stali krzemowej, 45 ° całkowicie skośny szwów struktury serca pręt z pasem izolacyjnym, powierzchnia uszczelniona specjalną żywicą. Serce żelaza musi być uziemione, w przeciwnym razie powstanie obwodu zwiększającego straty. Utrata wolnego obciążenia transformatora jest głównie stratą serca żelaza.

Główne działania w celu zmniejszenia straty obciążenia transformatora:

① zmniejszenie magnetycznej szczelności serca żelaza transformatora;

② wybór wysokiej jakości materiału z żelaza i krzemu;

Zmniejszenie grubości serca żelaza

② Zastosowanie całkowitej konstrukcji szwów.

nawijanie

Zwijanie jest ważną częścią transformatora suchego i składa się głównie z przewodów (drut cynkowy) i konstrukcji izolacyjnych (żywica).

Struktura nawijania określa pojemność nominalną, napięcie nominalne i warunki użytkowania itp.

Utrata obciążenia transformatora składa się z utraty oporu i dodatkowych strat w nawijanym przewodzie. Obliczenia nawijania powinny spełniać następujące wymogi:

1) wytrzymałość elektryczna. Izolacja nawijana musi spełniać wymogi norm kontynentalnych lub wymagania użytkownika dotyczące częstotliwości pracy, napięcia badań uderzeń błyskawicznych i pozostawić pewien margines.

2) wytrzymałość cieplna. Podczas pracy obciążeniowej wzrost temperatury nawijania nie jest dozwolony do przekraczania limitu wzrostu temperatury określonego przez klasę odporności cieplnej materiału izolującego.

3) wytrzymałość mechaniczna. Moc elektryczna wytwarzana przez nawijanie transformatora suchego pod wpływem prądu krótkoobwodowego spowoduje przesunięcie nawijania i zmianę impedancji krótkoobwodowej, które powinny spełniać wymogi norm kontynentalnych.

Do wylewania transformatora suchego. Wysokociśnieniowe nawijanie żywicy jest wlewane w formie, a niskociśnieniowe końce nawijania jest zawarte żywicą.

Materiały nawijane to głównie miedź i aluminium. W zależności od właściwości fizycznych systemu żywicy i samego materiału przewodzącego, współczynnik rozszerzenia cieplnego systemu żywicy wypełnionego włóknem szklanym jest zbliżony do współczynnika rozszerzenia cieplnego miedzi, więc suchy transformator wypełniony włóknem szklanym jest wielokrotnie używany jako przewodnik miedzi. Współczynnik rozszerzenia cieplnego systemu żywicy wypełnionej mikroproszkiem krzemowym jest zbliżony do współczynnika rozszerzenia cieplnego aluminium, więc suchy transformator wypełniony mikroproszkiem krzemowym używa przewodników aluminiowych. Aluminiowy nawijany suchy transformator ma słabą wytrzymałość mechaniczną i wysokie wymagania dotyczące jakości spawania.

Przewodniki używane do nawijania transformatorów mają dwie główne kategorie: liniowe i foliowe.

Typy nawijania to głównie nawijanie warstwowe i nawijanie foliowe.

Wysokociśnieniowa technologia nawijania przewodów jest dojrzała, niezawodna jakość izolacji, wysoki stopień zautomatyzacji i wskaźnik użytkowania wynosi ponad 70%.

Wysoka wydajność nawijania folii niskiego ciśnienia, oszczędność materiału, niewielkie wycieki magnetyczne, silna odporność na krótkie zamknięcie, wskaźnik użytkowania wynosi ponad 90%.

Siedem. Wybór transformatora magnetycznego

Transformator magnetyczny pod względem konstrukcji i konstrukcji, podobnie jak zwykły transformator dystrybucyjny, napięcie krótkiego zamknięcia wynosi 4% ~ 8%. Biorąc pod uwagę, że transformator magnetyczny musi być niezawodny, należy mieć pewną zdolność do przeciążenia podczas wzmocnienia. Zasilanie pobudzające magnetyczne zazwyczaj nie jest zaprojektowane jako zasilanie zapasowe, dlatego warto wybrać prosty transformator suchy o dużej zdolności do przeciągania. W celu obniżenia kosztów systemu pobudzenia magnetycznego jest również możliwe zastosowanie transformatora zanurzonego olejem.

Kiedy transformator pobudzający jest zainstalowany na zewnątrz, od transformatora po stronie do mostu uprawiającego, ze względu na spadek napięcia elektrycznego, nie powinien być zbyt długi, zwłaszcza w przypadku dużego prądu pobudzającego, należy to wziąć pod uwagę. Nie należy również używać kabla jednordzeniowego, ale należy wybrać gumowy kabel. Ponieważ jednordzeniowy kabel armaturowany przeprowadza prąd zmienny, wyższe napięcie i prąd nie można zignorować w stalowym pancerzu będą odczuwane i powodują zakłócenia w kablu komunikacyjnym.

① Wydajność i okablowanie transformatora magnetycznego. Należy wyraźnie wymagać wydajności i okablowania transformatora magnetycznego, takie jak typ, pojemność nominalna (spełniająca wymogi systemu magnetycznego), wzrost temperatury, wymogi odporności na ciśnienie izolacyjne, grupa okablowania trójfazowego transformatora, poziom izolacji, poziom hałasu, poziom rozładunku lokalnego.

Wymagania techniczne. Wyraźne szczegółowe wymagania techniczne dla transformatora magnetycznego, w wyborze niektóre elektrownie wodne wymagają, aby transformator magnetyczny wybrał produkty znanych producentów w kontynencie.

② W przypadku urządzeń z zastosowaniem przestojów hamulcowych elektrycznych należy jasno określić, czy transformator magnetyczny jest jednocześnie transformatorem hamulcowym.