Silový transformátor. Zařízení a opravy silového transformátoru

Výkonový transformátor je elektrické zařízení, které mění hodnotu napětí nebo proudu jedné úrovně na druhou, přičemž zachovává sílu, která prochází. Používá se na stanicích, rozvodnách a distribučních zařízeních. Pokud je na stanici jedno z mnoha zařízení pracovního systému, pak je v rozvodně hlavní součástí.

Mechanismus provozu transformátoru

Princip fungování výkonového transformátoru je založen na vlastnictví elektromagnetická indukce způsobené elektrickou hnací silou protékající vinutími střídavý proud. To znamená, že neexistují transformátory stejnosměrného proudu. Transformátory mohou měnit proud a napětí, ale nemohou měnit jejich frekvenci. Dále budeme považovat výkonový transformátor zařízení a existující typy.

Odrůdy

Silový transformátor je velmi složitý mechanismus sestávající ze souboru prvků, jejichž složení přímo závisí na jeho výkonu a účelu. V elektrotechnickém průmyslu se používá několik typů těchto elektrických strojů. Mezi ně patří:

• transformátory s dvojitým vinutím;
• tři vinutí;
• s děleným sekundárním vinutím;
• izolační transformátory;
• s otevřeným sekundárním vinutím;
• autotransformátory.

V závislosti na výkonu se používají různé dielektrické materiály, které jsou potřebné pro chlazení a elektrickou bezpečnost silového transformátoru. Pro transformátory s nízkým výkonem se používá speciální papír, dielektrikum, elektrický lak. Přístroj silového transformátoru středního a vysokého výkonu předpokládá přítomnost takových důležitých prvků jako transformátorový olej a plynu. Používají se pro vinutí izolace.

Nejvíce ze všech silových transformátorů, které se používají v energetickém průmyslu, jsou energetické transformátory oleje. Tato zařízení se skládají z následujících prvků:

• bydlení;
• kloubová široká nádrž;
• elektrický vstup;
• primární vinutí;
• sekundární vinutí;
• magnetický vodič;
• olejové čerpadlo a chladič (v závislosti na výkonu);
• ochrana relé a automatizace;
• Stav hladiny oleje transformátoru a snímač stavu.

Účel silových transformátorů

Pro přenos elektrické energie na dlouhé vzdálenosti je nutné výrazně zvýšit úroveň napětí. Hlavním nepřítelem v energetickém průmyslu je elektrický odpor různých druhů materiálů. Vzor je následující: čím větší je elektrický odpor, tím vyšší je ohřev prvku. Ve fyzice se tento jev nazývá ztráta.

Při přenosu elektrické energie na značné vzdálenosti dosahují tyto ztráty významné hodnoty. Chcete-li je snížit, je třeba snížit množství elektrického proudu. To lze provést zvýšením hodnoty napětí.

Ze školy ve fyzice známe rovnici pro nalezení síly. Zaznamenává to následující: energie je součinem proudu a napětí. Proto při konstantní hodnotě výkonu, pokud se napětí zvýší, proud se přirozeně snižuje. Samozřejmě můžete použít vodiče s dobrou vodivostí, ale náklady na tyto materiály jsou poměrně vysoké. Chcete-li zvýšit nebo snížit použité napěťové zařízení nazývané "výkonový transformátor".

Výběr silových transformátorů

Výpočet silového transformátoru pro stanice a rozvodny je radikálně odlišný. To je způsobeno skutečností, že elektrárna generuje elektrickou energii a rozvodna ji rozděluje spotřebitelům.

Výpočet výkonového transformátoru pro stanici je snížen na srovnání celkové energie generované generátorem nebo skupinou generátorů. Volba výkonu transformátoru pro rozvodny je mnohem obtížnější.

Ze zřejmých důvodů se denní spotřeba elektrické energie značně liší. Plánované zatížení obecně má stupňovaný charakter. V době od 00.00 do 6.00 má spotřeba energie minimální hodnotu, pak od 6.00 do 10.00 se zvyšuje na maximální hodnotu, příštích šest hodin dochází k mírnému poklesu a od 16.00 do 22.00 má opět maximální hodnotu a ve zbývající době se snižuje na minimální hodnoty. Kromě denních rozvrhů je mezi sebou. V letních a zimních měsících se rovněž liší maximální a minimální prahové hodnoty.

Z poskytnutých nákladů je stanoven průměrný výkon. Aby se zabránilo nadhodnocování instalovaného výkonu napájecího zařízení ve vztahu k napájecímu systému, provede se výpočet s ohledem na možné krátkodobé přetížení.

Silový transformátor má mnoho druhů chladicích systémů. V závislosti na tom může být přetíženo při různých hodnotách a délkách. V průměru tato hodnota není krátkodobě vyšší než 40%, pak může být tato doba zvýšena snížením kongescí. V každém případě by však v budoucnu měla být zátěž snížena a datum opravy by mělo být přesunuto na dřívější datum.

Výkon transformátoru výkonu, v němž pracuje v nominálním režimu, odpovídá 75-80%. To minimalizuje ztráty a prodlužuje životnost elektrického stroje. Volba transformátoru se tedy sníží na následující etapy:

1. Určení spotřeby energie systému.
2. Pro vývoj systému je položena určitá rezervní síla.
3. Provádí se nouzová kontrola.

Údržba

K udržení transformátorů v provozním stavu je nutná řada opatření, která jsou určena pro kontrolu a eliminaci vzniklých vad. Všechny tyto činnosti jsou zapsány v pase transformátoru (vydané výrobcem).

Stejně jako jakékoliv jiné zařízení jsou výkonové transformátory ovlivněny vnějšími faktory, stejně jako přirozené stárnutí materiálů samotného zařízení. Vady zjištěné včas umožňují pravidelnou údržbu, proto je nutné neustále sledovat stav zařízení.

Seznam pravidelné údržby, který se provádí nejméně jednou ročně, zahrnuje:

• vizuální kontrola;
• kontrola hladiny oleje;
• kontrola stavu silikagelu;
• kontrola těsnicích spár pro šmouhy.

Všechny tyto operace provádějí odborníci bez odpojení transformátoru od sítě.

Aktuální opravy

Oprava výkonových transformátorů je integrovaným postupem při provozu těchto zařízení. Údržbářské práce nevyžadují demontáž transformátoru, přepravu do speciálních krabic nebo do továrny. Patří sem postup částečné demontáže skříně, kontrola celého zařízení silového transformátoru, výměna všech těsnicích manžet a těsnění, kalibrace přístrojové vybavení a sledování transformátorových zařízení.

Po dokončení všech prací se nalije nový transformátorový olej a provádí se postupné uvedení do provozu. Frekvence takových oprav závisí na samotném transformátoru, což se v průměru děje každé 3-4 roky.

Generální oprava

Nejdražší ze všech typů oprav je považováno za kapitál. Vyrobí ji speciálně vyškolení lidé v pokojích vybavených všemi potřebnými zařízeními. Transformátor je demontován z místa provozu. Úplná demontáž všech součástí a mechanismů (nastavení při zatížení). Izolace přepojovacích spojů, magnetický vodič se vymění.

Tato oprava je podobná oprava motoru auto, když všechny zodpovědné prvky jsou podrobeny vážnému zdokonalení a často nahrazovány. Na konci všech prací se provádějí zkoušky se zvýšeným napětím. Při pozitivních výsledcích jsou požadované značky uvedeny do produktového pasu a transformátor je uveden do provozu.

Datum první opravy je stanoveno podle pravidelného sledování. Pokud jsou údaje špatné, transformátor je odeslán k opravě. To platí zpravidla po 20 až 30 letech v případě řádného provozu a veškeré plánované údržbářské práce jsou dokončeny včas.

Závěr

Napájecí transformátory jsou velmi důležitým prvkem elektrické sítě. Náklady na rozvodnou síť ve výši 50-60% tvoří pouze náklady na tato zařízení. Pracují 24 hodin denně a sedm dní v týdnu. Proto by údržba a provoz měly být prováděny podle všech požadavků výrobce a příslušných regulačních dokumentů. Zařízení silového transformátoru obsahuje mnoho částí, což z něj činí jedno z nejkomplexnějších zařízení.