Imagesforyou.ru

IMG FOR YOU — ИНТЕРЬЕРНАЯ ФОТОСТУДИЯ
16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство масляного трансформатора – Что представляет собой трансформатор масляный, разберем все подробно

Устройство масляного трансформатора – Что представляет собой трансформатор масляный, разберем все подробно

Как предупредить выход из строя оборудования, подключаемого к электрической сети? Ответ один – добиться их стабильной работы без скачков напряжения. Сделать это можно используя специальные устройства, одним из которых является трансформатор масляного типа. Этот прибор предназначен для преобразования переменного тока в сетях с напряжением более 6000 В. Он имеет широкую сферу применения, затрагивающую различные сферы промышленности.

Конструктивные особенности трансформатора

В устройстве этого прибора нет ничего сложного. Его основным элементом является ферромагнитный сердечник на который намотаны две обмотки. В некоторых моделях их может быть больше. Но есть и такие, где только одна обмотка. Они получили название автотрансформаторов.

Отличия в конструкции не ограничиваются только числом обмоток. Они касаются и типа сердечника.

Устройство масляного вида

Также в состав устройства трансформатора с масляным охлаждением включены системы:

  • Магнитная;
  • Охлаждения.

Масляный трансформатор имеет некоторые отличия в устройстве. И самым главным из них являются компактные размеры. Обычно он выпускается таких габаритов, которые позволяют легко размещать прибор в любом помещении и даже использовать его в уличных условиях. Корпус прибора имеет защиту от агрессивного воздействия окружающей среды. Внутри него располагается гильза для жидкостного термометра. Он используется для контроля за температурой верхних слоев масла.

Балки, на которых крепятся обмотки защищены особым корпусом. На крышке имеются специальные проходные изоляторы. Они предназначены для проведения цепей, связанных с обмоткой и обеспечивают безопасную работу устройства.

Смотрим видео, сфера применения и его конструкция:

Над крышкой корпуса установлен расширитель. Его соединение с баком выполнено при помощи трубопровода с газовым реле. Для вывода наружу вредных газов используется специальная выхлопная труба. Управление работой трансформатора осуществляется при помощи специальной рукоятки, установленной на крышке бака.

Принцип работы

Действие таких приборов основывается на электромагнитной индукции. Оно заключается в следующем. На первичную обмотку прибора из внешней сети подается переменный ток. За счет него создается переменное магнитное поле. Оно, в свою очередь, приводит к образованию тока.

Если сформулировать принцип работы устройства согласно законам физике, то он заключается в создании электродвижущей силы магнитным потоком, который изменяется во времени.

Классификация агрегатов осуществляется по различным признакам. Одним из них является способ изготовления, согласно этому критерию трансформаторы бывают:

  • Стержневые;
  • Броневые.

Первые имеют конструкцию, в которой обмотка наматывается на сердечник. У броневых она, наоборот, полностью скрыта. Кроме того, имеются отличия и в способе расположения обмотки. Если у стержневых трансформаторов она находится в горизонтальном положении, то у броневых – в вертикальном.

Смотрим видео, принцип работы агрегата:

Подразделение агрегатов на виды осуществляется и в зависимости от характеристик. Согласно предназначению, трансформаторы бывают двух видов:

  • Тока;
  • Напряжения.
Читайте так же:
Как восстановить дефрагментацию диска

В зависимости от применения в электросетях различают одно и трансформатор силовой трехфазный масляный. Но кроме этих отличий существует разница и в сфере применения. Например, в сетях производственных объектов или крупных населенных пунктов используют силовые агрегаты. Они предназначены для понижения напряжения до 220 В. Для защиты техники от скачков в сети применяют бытовые трансформаторы, при проведении сварочных работ – приборы, способные понижать напряжение до нужного для эффективной работы оборудования.

Еще один вид – это масляные трансформаторы ТМГ. Они предназначены для сетей более 6000 В. Они состоят из магнитопровода, собранного из двух стальных листов, обмотки из медного провода и бака.

Кроме того, имеются еще и сухие трансформаторы. В последнее время они находят широкое распространение. Преимущество сухих трансформаторов перед масляными заключаются в их высоком уровне безопасности. Поэтому они очень часто используются в местах с повышенными требованиями, таких как учебные заведения, парковки и другие.

Критерии выбора оборудования

Существует множество различных аспектов, которые должны быть учтены при использовании силового оборудования. Так на выбор модели трансформатора влияют условия его потенциальной эксплуатации и в частности:

  • Сфера применения;
  • Место установки;
  • Суммарная мощность потребителей.

Рассмотрим специфику выбора с учетом каждого из них. Одним из главных параметров является сфера применения. Ориентируясь на нее нужно определиться с такими характеристиками, как:

  1. Мощность, она должна соответствовать предполагаемым нагрузкам и позволять агрегату справляться с перегрузками;
  2. Возможность эксплуатации прибора при росте нагрузки;
  3. Стоимость и срок службы.

Однако выбирая трансформатор нужно уметь правильно определять его основные параметры:

  • Первичное и вторичное напряжение;
  • Частоту тока;
  • Фазность;
  • Нагрузку;
  • Способ расположения;
  • Особенности размещения.

Но кроме всех, перечисленных характеристик должны учитываться и функционал агрегата, а также его непосредственное назначение. Если предполагается подключение трансформатора к цепи измерительных приборов, то используют соответствующий вид устройства. Для защиты от скачков в сети выбирают агрегат, не отличающийся высокой точностью, но обладающий необходимыми функциями. Наибольшей популярностью в последнее время пользуются сухие трансформаторы, они часто используются вместо масляных и имеют большое количество плюсов.

И хотя основным назначением трансформаторов является повышение или понижение тока они находят широкое применение и в схемах питания бытовой техники. В этом случае обычно используются агрегаты, имеющие несколько обмоток.

Что касается масляных трансформаторов, то они находят применение в самых различных сферах деятельности человека.

Учесть все факторы и не ошибиться простому обывателя будет очень сложно. Поэтому лучший вариант – это обращение за помощью к профессионалам. Только они смогут выбрать оптимальную модель трансформатора с учетом особенностей вашего объекта.

Особенности обслуживания и эксплуатации силового оборудования

Чтобы агрегат мог эффективно использоваться на протяжении всего периода работы необходимо регулярно проводить техническое обслуживание трансформатора масляного по КТПН. Согласно нормативным документам плановое ТО подразделяется на:

  • Техническое обследование;
  • Профилактический осмотр.
Читайте так же:
Забыл почту от гугл аккаунта

Кроме этих видов обслуживания могут проводиться и внеплановые работы. Их необходимость обусловлена обычно выходом из строя отдельных деталей или аварией агрегата. В этом случае осуществляет ремонт масляных трансформаторов.

В процессе технического обслуживания дополнительно проверяют следующие параметры:

  • Наличие повышенных вибраций и посторонних шумов, что способствует неправильной работе аппаратуры, установленной на объекте;
  • Соответствие количества переключений – данным на счетчиках.

Что касается осмотра составных элементов агрегата, то он выполняется согласно инструкциям по их эксплуатации. Частота проведения ТО устанавливается специальными правилами. Для подстанций, где дежурит персонал осмотр проводится один раз в сутки, для работающих в автономном режиме – 3 раза в течение месяца. Однако сроки могут изменяться в зависимости от местных условий.

Незапланированные осмотры проводятся в случае выявления неисправностей, вызванных резким изменением температуры окружающей среды. В такой ситуации может потребоваться ремонт силовых масляных трансформаторов.

Кроме того, они должны периодически подвергаться профилактическому контролю. При его проведении осуществляется проверка уровня масла, осуществляется замена изношенных уплотнителей, фильтров.

Азотная защита трансформаторного масла

Трансформатор герметизирован полностью. Воздух заменен сухим азотом. Избыточный азот при расширении масла вытесняется в эластичную емкость (рис.4).

Объем емкости для расширения азота выбирается из расчета

(м3),

где (т) — масса масла в трансформаторе.

Рис.4. Азотная защита трансформатора: А — азот, 1-бак трансформатора, 2 — газовое реле, 3 — расширитель, 4 — термосифонный осушитель, 5- запорный вентиль, 6 — емкость для эластичного мешка с азотом

Со временем масло насыщается азотом. Это не безвредно для изоляции трансформатора: при нагревании выделяются пузырьки азота, которые могут сильно ухудшить диэлектрическую прочность изоляции.

"Бублик", убийца АКПП: что ломается в гидротрансформаторах и как их чинят

Гидротрансформатор, он же "бублик" (прозвище пошло от его формы), является непременным атрибутом любого "настоящего автомата". Не обходятся без него и мощные вариаторы, и даже в преселективную АКПП его поставили на некоторых моделях Honda (например на Acura TLX), чтобы обеспечить мягкость движения на малой скорости. И иногда он выходит из строя.

Казалось бы, это чисто гидравлический узел и ломаться там нечему, разве что протечь может… Но нет, современный гидротрансформатор много сложнее в устройстве, чем картинка в старом учебнике и скорее является узлом с ограниченным сроком службы, после чего должен пройти процедуру восстановления. Что же с ним происходит, что у него внутри и как это починить?

Как устроен «бублик»?

Основной задачей гидротрансформатора всегда было преобразование крутящего момента и оборотов: он работает как гидравлический редуктор, который умеет снижать обороты и повышать крутящий момент с коэффициентом трансформации до 2.4. Основана его работа на передаче энергии через поток жидкости — в данном случае трансмиссионного масла, которое мы все знаем как ATF (automatic transmission fluid).

Depositphotos_65117143_original.jpg

Коленчатый вал мотора связан с насосным колесом, которое разгоняет жидкость и отправляет ее на турбинное колесо. Турбинное колесо в свою очередь связано с коробкой передач. Жидкость раскручивает турбинное колесо и отправляется обратно на насосное. Но перед этим она попадает на лопатки направляющего аппарата, выполненного в виде колеса-реактора, которые ускоряют поток жидкости и направляют его в сторону вращения.

Таким образом поток жидкости ускоряется до тех пор, пока скорости вращения насосного и турбинного колес не выравниваются, и тогда гидротрансформатор переходит в режим гидромуфты, при котором преобразования крутящего момента не происходит, а направляющий аппарат начинает свободно вращаться, не мешая току жидкости.

Чем больше разница скоростей вращения турбинного и насосного колес, тем больше ускоряется ток жидкости, но при этом она начинается нагреваться, а КПД гидротрансформатора падает — больше энергии уходит в нагрев. Когда же скорости вращения колес выравниваются, то в передаче момента через жидкость с большими потерями смысла нет.

Поэтому со временем в гидротрансформаторы стали внедрять элементы обычного фрикционного сцепления, основанного на трении. Называется это блокировкой гидротрансформатора. Суть блокировки — в соединении входного и выходного валов, чтобы передавать момент напрямую. Без нее старые машины с АКПП, как говорится, «не ехали».

На самых старых конструкциях блокировка срабатывала автоматически, за счет давления рабочей жидкости, но с появлением АКПП с электронным управлением функция стала управляться отдельным клапаном. Говорить же о способах реализации блокировки нужно в отдельной статье, потому что их великое множество. Но смысл один — соединять валы и временно исключать из цепочки передачи крутящего момента трансмиссионное масло.

А вскоре на фрикционы блокировки возложили задачи, сходные с задачами обычного сцепления механической КПП — при разгоне они немного смыкались, пробуксовывая и помогая передавать крутящий момент, а сама блокировка стала срабатывать очень рано, чтобы уменьшить потери в гидротрансформаторе. Собственно, современные гидромеханические «автоматы» уже нельзя назвать классическими — это уже некий гибрид.

Depositphotos_1660495_original.jpg

И чем мощнее становились двигатели, тем сильнее нагревалась жидкость в ГТД, тем сложнее было обеспечить его охлаждение, и тем больше работы по передаче крутящего момента старались переложить на сцепление блокировки.

Что ломается в гидротрансформаторе?

Раз есть сцепление внутри «бублика», значит, оно изнашивается — вечных фрикционных пар не бывает. К тому же продукты их износа загрязняют внутренности ГТД, поток горячей жидкости с абразивом «выедает» металл лопаток и других внутренних частей. Также потихоньку стареют, выходят из строя от перегрева или просто разрушаются уплотнения-сальники, а иногда выходят из строя подшипники или даже ломаются лопасти турбинных колес.

Продукты износа фрикционной накладки попадают и в саму АКПП, ведь охлаждение ГТД идет прокачкой масла через насос коробки и общий теплообменник. А в гидроблоке АКПП (о нем нужно рассказывать отдельно) есть еще много разных мест, где грязь может что-то забить или жидкость может проточить лишние отверстия, повредить соленоидные клапаны, замкнуть проводники…

В общем, со временем ГТД становится основным источником «грязи» в АКПП, которая обязательно выведет ее из строя. У некоторых АКПП проблема осложняется тем, что материал накладок «приклеен» к основе, и по мере износа в жидкость начинают попадать клеющие вещества, ускоряя процессы загрязнения в разы.

Таким образом, поживший «бублик» нужно менять или ремонтировать, пока он не сломал всю коробку передач. К слову, старые АКПП, у которых блокировка срабатывала редко, только на высших передачах или ее не имелось вовсе, имеют заметно большие интервал замены масла и ресурс.

Наиболее печальный случай

К чему это приводит, можно увидеть на примере широко распространенной 5-ступенчатой АКПП Mercedes 722.6. Она ставилась на несколько десятков моделей Mercedes-Benz, Jaguar, Chrysler, Dodge, Jeep и SsangYong c 1996 года и ставится по сей день.

В этой коробке передач гидротрансформатор блокируется на всех передачах, и специальный клапан регулирует его прижатие. Даже при плавном разгоне включается частичная блокировка, а при резком блокировка включается почти сразу. Машина получается экономичной и динамичной.

1 этап. Разборка трансформатора: корпус, вводы и активная часть.

Как разобрать масляный трансформатор. Разборка и сборка.

В случае если активная часть не присоединена к верхней крышке бака, то производится демонтаж выводов высоковольтной и низковольтной катушек.

Болты, снятые со всего периметра крышки, вместе с навернутыми на них гайками, шайбами и граверами нужно промыть в бензине. Далее покрыть смазкой и уложить в ящик, чтобы не потерять.

Если активная часть прикреплена к верхней крышке, то верхняя крышка стропится за 2 подъемных рыма. При демонтаже радиатором и других крупных деталей трансформаторов в качестве подъемного механизма используется автокран или таль грузоподъемностью не менее 5 тонн.

При подъеме активной части трансформатора с вводами расположенными на стенках бака первоначально демонтируют отводы, а затем поднимают активную часть трансформатора.

Активную часть, поднятую из бака, устанавливают на прочном помосте из остроугольных досок или на деревянных брусьях так, чтобы обеспечить её устойчивое вертикальное положение.

Продолжая разборку отсоединяются отводы от вводов и переключателя. Не забываем проверить состояние изоляции.

У трансформаторов с верхним креплением активной части отворачиваются рымы с вертикальных шпилек и снимаем крышку. Отнести её подальше от места проведения разборки, чтобы не повредить фарфоровые выводы во время работы. А также можно накрыть их.

Области применения сухих и масляных трансформаторов

Еще пару десятков лет назад именно масляный трансформатор повсеместно задействовался в оснащении электрических сетей по территории всей страны. Объяснение подобной популярности кроется в его относительно невысокой цене по сравнению с аналогичной продукцией другого типа.

Однако последнее время наблюдается рост тенденции к применению сухого силового трансформатора. Его магнитопровод и обмотки не помещены ни в жидкий диэлектрик: будь это кремнийорганическая жидкость, или трансформаторное масло. Эта техническая характеристика приумножается другими качествами, что в сумме делает устройство более надежным, как в сфере взрывопожарной безопасности, так и экологической безвредности.

Сухой трансформатор применяется в устройстве городской, сельской инфраструктуры и сегменте промышленного и сельскохозяйственного производств. Помимо этого пользуется спросом, когда необходимо осуществить передачу электроэнергии.

Конструкция трансформатора прочная, не поддается влиянию внешних факторов-раздражителей, потому ее спокойно можно встраивать в зданиях, где обеспечиваются высокие взрывопожарные условия: в жилых домах, административных зданиях, банковских отделениях, офисах, центах отдыха и развлечений, торговых точках и т.д. Подходят даже для размещения на территории морских портов, аэропортов, или складов.

Масляный трансформатор требуют большей осторожности в период эксплуатации, устанавливаются в подстанциях. Для трансформаторов большой мощности от 1000 кВА устанавливаются аварийные маслоприемники.

Как выполнить замену

Замена масла проводится поэтапно:

  1. Берутся пробы.
  2. Жидкость сливается, полностью опустошается трансформатор с целью выведения скоплений грязи.
  3. Промываются, продуваются внутренние узлы трансформатора через смотровое отверстие.
  4. Материал регенерируется.

К сожалению, вывести всю грязь между обмотками в системе охлаждения простой заменой масла невозможно. Если останутся частицы, то даже при заливе новой жидкости осадочные загрязнения быстро окислятся вновь.

Важно! Замена очищает внутреннюю поверхность не более чем 10%. Для полного восстановления по масла стоит проводить регенерацию подходящим вышеописанным способом.

Способы охлаждения

Производятся трансформаторы со следующей системой охлаждения.

Естественное воздушное охлаждение – сухие трансформаторы:

  • открытое (С),
  • защищенное (СЗ),
  • герметизированное (СГ),
  • принудительная система охлаждения, посредствам дутья(СД).

Масляное естественное (М):

  • с естественной циркуляцией охладителя и дутьем воздуха (МД);
  • с принудительной циркуляцией масла по системе с дутьем (ДЦ);
  • с направленным масляным потоком (НДЦ),
  • масляно-водяная система охлаждения с принудительной циркуляцией (Ц),
  • с направленным потоком охладителя и масляно-водяной системой (НЦ),
  • с дистиллированной водой в качестве охлаждающей жидкости (Н).

системы-охлаждения

При этом поток жидкого диэлектрика в принудительной масляной системе охлаждения может быть направленным и ненаправленным.

Чтобы исключить аварийный выход оборудования из строя, необходимо контролировать значение температуры масла в системе. Охладитель должен регулярно меняться, поскольку с течением времени происходит его старение, в результате чего масло теряет заданные свойства.

Более подробно про охлаждение силовых трансформаторов можете прочитать в учебнике со страницы 65: Открыть и читать файл

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector