Transformatoru konstrukcijas pamatelementi

Vienfāzes transformatora konstruktīvā shēma Šeit attēlots jaudas tr-tora kopskats. Šīs zīmējums dod iespēju iegūt vispārīgu priekšstatu par transformatora pamatelementu konstrukciju un savstarpējo izvietojumu. Sīkāk atsevišķo pamatelementu uzbūve aplūkota turpmāk.

Magnētvads Tērauda magnētvads, jeb serde veido transformatora magnētisko ķēdi, pa kuru noslēdzas mainīgā magnētiskā plūsma, kas šķel transformatora tinumus. Lai uz serdes novietotu tinumu, jāizjauc serdes augšējā daļa, kuru sauc par augšējo jūgu. Apakšējo serdes daļu sauc par apakšējo jūgu, bet vidējo daļu, uz kuras novieto tinumus – par stieni. Ir divi galvenie magnētvada tipi: stieņu veida un apvalka veida.

Magnētvads Stieņu veida magnētvads sastāv no stieņiem un jūgiem. Jūgā un stienī plūsmas ir vienādas. Apvalka veida jūgi aptver tinumus ne tikai no augšas un apakšas, bet arī no sāniem. Turklāt jūga plūsma ir divas reizes mazāka nekā serdes plūsma. Transformatora serdi saliek no atsevišķiem elektrotehniskā tērauda loksnēm, kuru biezums 0, ,5 mm. Tos savstarpēji izolē ar laku vai papīru., lai samazinātu virpuļstrāvas zudumus. Izolācijas biezums 0, ,06 mm.

Magnētvads Daudzu gadu laikā transformatoru magnētvadu izgatavošanai tika izmantotas karsti velmēta tērauda loksnes ar darba indukciju robežās no 1,4 līdz 1,45T. Tāds ierobežojums izskaidrojams ar to, ka, pieaugot indukcijai, tērauds piesātinās, kas savukārt izraisa magnetizēšanas strāvas strauju pieaugumu. Tā, piemēram, ja indukcija mainās no 1,4 uz 1,5T magnetizēšanas strāva pieaug divas reizes, bet, ja indukcija palielinās līdz 1,8T, strāva pieaug aptuveni 20 reižu. Rezultātā palielinās transformatora reaktīvā jauda un tukšgaitas zudumi. Karsti velmētam tēraudam ir polikristāliska struktūra, kurā kristāli orientēti haotiski. Tāpēc tā magnētiskās īpašības dažādos virzienos ir praktiski izotropas. Tomēr īpatnējie zudumi karsti velmētā tēraudā ir relatīvi lieli. Tāpēc izmanto auksti velmēta tērauda loksnes, kuras īpatnējie zudumi ir 2-2,5 reizes mazāki salīdzinājumā ar karsti velmēto tēraudu. Indukciju magnētvadā no auksti velmēta tērauda izdodas palielināt līdz 1,6-1,65T, tādējādi samazinot tā masu un tukšgaitas zudumus. Šie zudumi transformatoros ir 0,1-0,2% no nominālās jaudas (no karsti velmēta tērauda – aptuveni 0,3%). Auksti velmēto tēraudu karstā stāvoklī velmē tikai līdz 3mm biezumam, bet tālāk līdz vajadzīgajam biezumam – aukstā stāvoklī. Rezultātā tērauda veidojas struktūra, kurā kristāli orientēti vienā noteiktā virzienā. Tāpēc indukcija un zudumi auksti velmētā tēraudā ir būtiski atkarīgi no magnetizēšanas virziena. Šīs apstāklis jāņem vērā, projektējot un izgatavojot transformatoru magnētvadus.

Magnētvads Atkarībā no stieņu un jūgu savienojumiem izšķir serdes ar taisnleņķa, slīpam un kombinētam sadurvietām (4.zim.). shēmas izvēle ir atkarīga no tērauda markas, magnētvada konstrukcijas un tr-ra jaudas. Lietojot taisnleņķa sadurvietas magnētvada ir zonas, kurās plūsmas virziens nesakrīt ar tērauda velmēšanas virzienu. Karsti velmēta tērauda gadījumā šis apstāklis praktiski neietekmē tukšgaitas strāvas un zudumus, citāda aina ir auksti velmētam tēraudam, kuram piemīt spēcīgi izteikta anizotriopija. To zonu mazināšanai, kurās plūsmas un tērauda velmēšanas virzieni nesakrīt, plaši lieto slīpās sadurvietas. Tā izdodas samazināt tukšgaitas zudumus par 10-12% un tukšgaitas strāva par 25-30%, salīdzinājumā ar gadījumu, kad izmanto magnetvadu ar taisnleņķa sadurvietam. Jāatzīmē, ka magnetvadu izgatavošana ar slīpām sadurvietām ir visai darbietilpīga, tāpēc plaši lieto serdes ar kombinētām sadurvietām.

Magnētvads Nelielas jaudas tr- riem serdes stieņus sapresē ar koka ķīļiem, kurus iedzen starp iekšējā tinuma izolējošo cilindru un magnētvada stieni. Šie ķīļi nostiprina stieņus nekustīgi attiecībā pret tinumu un sapresē tos.

Magnētvads Lielākas jaudas tr-riem magnētvadu stieņus savelk ar tērauda bultskrūvēm, kuras izolē no tērauda ar speciālo papīra caurulītēm. Jūgu sapresē ar jūgu sijām, kuras izgatavo no U veida profila tērauda. Magnētvadu kopā ar visiem mezgliem un detaļām, kas veido vienotu konstrukciju, sauc par tr-ra karkasu. Transformatora serdi sazemē, to elektriski savienojot ar tvertni. Magnētvads jāzemē, lai novērstu elektriskā potenciāla rašanos magnētvadā, jo tas var izraisīt elektrisko izlādēšanos starp magnētvadu un citam tr-ra daļām. Magnētvadu sazemē tikai vienā pusē, lai nerastos īsslēgti kontūri, kas saķēdēti ar magnētisko plūsmu.

Tinumi Tinumi ir transformatora svarīgākais elements. No izmaksu viedokļa tie veido aptuveni pusi no visa transformatora izmaksām. Transformatoru kalpošanas ilgumu gandrīz vienmēr nosaka tieši tinumu kalpošanas laiks. Tinumi darbojas smagos apstākļos. Tāpēc tiem tiek izvirzītas augstas prasības attiecībā uz elektrisko, mehānisko un termisko izturību. Īpaša uzmanība, konstruējot tinumus, jāpievērš to izolācijai un tehnoloģiskumam.

Tinumi Spēka transformatoru tinumu konstruktīvais izveidojums atkarībā no to sprieguma un jaudas var būt dažāds. Konstrukcijas izvēli būtiski ietekmē vijumu skaits, to šķērsgriezuma laukums un nominālais spriegums AS tinumam. Tinuma vadu, kurš vienreiz aptver magnētvada stieni un kurā magnētiskais lauks inducē EDS, sauc par vijumu. Vijums ir tinuma pamatelements. Tajā var būt viens vai divi vairāki paralēlie vadi. Vijumi, kas saslēgti vienotā elektriskā ķēdē un kuros summējas inducētie EDS, veido transformatora tinumu. Tinuma izolācijas detaļas pasargā vijumus no elektriskas caursišanas un neļauj elektromagnētiskajiem spēkiem tos deformēt vai pārvietot. Atkarībā no tinumu novietojuma uz stieņiem izšķir koncentriskos un jauktos tinumus.

Tinumi Koncentriskos tinumus izgatavo cilindru formā, kurus novieto uz stieņiem koncentriski vienu otrā (1. att.). Jauktā tinuma gadījumā AS un ZS tinumi mainās vietām (2. att.). Šo tinumu sadala simetriskās grupās. Katras grupas vidū atrodas AS tinuma daļa un tai abās pusēs ZS tinuma daļas. No minētajām grupām lielu strāvu gadījumā var viegli izveidot paralēlos zarus.

Tinumi Jauktos tinumus vairāk izmanto speciālajos transformatoros, piemēram, elektrokrāsņu barošanai. Vairāk izplatīti ir vienslāņa un daudzslāņu koncentriskie tinumi. Parasti koncentriskajos tinumos tuvāk stienim novieto ZS tinumu. Atkarībā no uztīšanas veida un konstrukcijas koncentriskos tinumus iedala spoļu un skrūves tinumos. Vēl eksistē lokšņu un kopņu tinumi, ko izmanto speciālajos transformatoros. Vijumu kopu, kas uztīta uz cilindriskas virsmas, sauc par tinuma slāni. Vienā slānī var būt no viena līdz dažiem desmitiem vijumu, bet vijumā līdz 6–8 un vairāk paralēlo vadu. Tinumu, kurā vijumi novietoti vienā slānī uz cilindriskas virsmas viens pie otra bez intervāliem, sauc par vienkāršo cilindrisko tinumu (1. att.), bet tādu, kurā vijumi novietoti divos vai vairāk slāņos par divslāņu vai daudzslāņu cilindrisko tinumu (2. att.).

Tinumi Pāreja no viena slāņa otrā šādos tinumos notiek bez vada pārtraukšanas, bet uztīšanas virziens mainās uz pretējo. Divslāņu tinumu parasti uztin no taisnstūra vada. Lai piešķirtu tinumam cilindra formu, tā galos malējiem vijumiem piestiprina bakelīta ķīļveida gredzenus. Ķīļi pasargā tinumu no mehāniskiem bojājumiem un kalpo par atbalsta elementu tinumam. Starp slāņiem atrodas elektrokartona izolācija vai starplikas, kas veido dzesējošo kanālu

Transformatoros ar spriegumu līdz 690 V un jaudu līdz 630 kVA izmanto vienslāņa vai divslāņu cilindriskos tinumus. Daudzslāņu tinumus parasti uztin no apaļa šķērsgriezuma vadiem. Vadus novieto cieši vienu pie otra. Pirmo tinuma slāni uztin uz papīra bakelīta cilindra, bet nākamos slāņus atdala ar kabeļpapīru. Lai uzlabotu dzesēšanas apstākļus starp atsevišķiem slāņiem, ass virzienā izveido kanālus. Šādus tinumus izmanto transformatoros ar spriegumu līdz 35 kV un jaudu līdz 400 kVA Tinumi

Līdzīgi kā vītnei izšķir tinumus ar labo un kreiso uztīšanas virzienu. Tas attiecas uz cilindriskiem, spoļu un skrūves tinumiem. Daudzslāņu tinumos par uztīšanas virzienu pieņem pirmā iekšējā slāņa virzienu. Uztīšanas virziens nosaka EDS virzienu, kas inducējas spolēs. Tāpēc arī spolēm izšķir labo un kreiso uztīšanas virzienu.

Tinumi Skrūves tinumi var būt viengājiena (a. att.,) un divgājienu (b. att.,). Viengājiena tinumā vijumi seko viens otram pa vītnes līniju, nepieciešamības gadījumā veidojot kanālus starp vijumiem. Vijumā var būt viens vai vairāki paralēlie vadi, kas radiālā virzienā novietoti cieši viens pie otra (c. att.,).

Tinumi Skrūves tinumi: a divgājienu; b viengājiena ar vienu vadu vijumā Divgājienu (daudzgājienu) skrūves tinums sastāv no diviem (vai vairākiem) viengājiena tinumiem. Kanālus starp vien gājiena tinumiem un starp vijumiem izveido ar starpliku un latiņu palīdzību. Skrūves tinuma vijums sastāv no daudziem paralēliem vadiem, kas novietojas koncentriski dažādā attālumā no ass. Tāpēc tuvāk asij novietotie vadi ir īsāki, bet tālāk novietotie garāki. Šī garumu atšķirība, kā arī dažādais novietojums izkliedes laukos nosaka dažādas to aktīvās un induktīvās pretestības. Savukārt dažādās pretestības izraisa strāvu nevienmērīgu sadalījumu starp paralēliem vadiem, pārslogojot vienus un nepietiekami noslogojot citus. Lai izlīdzinātu strāvu sadalījumu un samazinātu papildzudumus skrūves tinumos, paralēlos vadus maina vietām, t.i., veic to transpozīciju.

Tinumi Nepārtrauktie spoļu (spirāles) tinumi sastāv no diskveida spolēm, kas uztītas pa spirāli. Spoles savstarpēji savienotas bez lodēšanas. Aksiālā virzienā tās cita no citas atdalītas ar kanāliem. Šādus tinumus izmanto gan ASA, gan ZS pusē, jo tiem ir augsta mehāniskā izturība un drošuma pakāpe. Spoļu skaits nepārtrauktā tinumā ar retiem izņēmumiem parasti ir pārskaitlis. Turklāt tinuma sākuma un beigu spailes var būt novietotas gan tinuma ārpusē, gan iekšpusē ( b, c.att.). Nepārskaitļa spoļu skaitu izmanto tikai tad, kad nepieciešams vienu spaili izvadīt tinuma ārpusē, bet otru iekšpusē. Nepārtrauktais tinums: a kopskats; b, c tinuma spaiļu novietojums

Gadījumos, kad no montāžas vai izolācijas viedokļa ir grūti izveidot nepārtrauktu tinumu, lieto spoļu disktinumu, kas sastāv no atsevišķi uztītu dubultspoļu komplekta. Tinumu veido kā disktinumu, ja spolēm ir papildizolācija, kas aptver spoles visus vijumus. Vijumi, kas kalpo sprieguma regulēšanai AS tinumos, jānovieto tā, lai atzari atrastos pārejas vietās no vienas spoles otrā, nevis vijuma vidū. Tāpat atsevišķās spolēs novieto ieejas vijumus ar pastiprinātu izolāciju. Pastiprināta izolācija no kabeļpapīra vai lakauduma var būt atsevišķiem vadiem, kā arī visai spolei. Tinumi

Izolācijas galvenie mezgli un detaļas Atkarībā no sprieguma, jaudas, sprieguma regulēšanas paņēmiena un citām specifiskām īpatnībām transformatoru izolācijas konstrukcijas ir dažādas. Tomēr lielākajā daļā transformatoru to izolācijas galvenie mezgli un detaļas ir vienādas.

Spēka transformatora izolācijas detaļas: Spēka transformatora izolācijas detaļas: a, b elektrokartona un koka izlīdzinošā izolācija; c leņķa paplāksne; d ķīlis (līste); e dubultstarplika; f atbalsta gredzens; g spoļu starplika; h barjera; i jūga izolācija; k, l augšējā un apakšējā jūga izolācija; 1 elektrokartona paplāksne; 2, 7 presētā elektrokartona starplikas; 3, 5 koka detaļas; 4 urbumi presējošām bultskrūvēm; 6 jūga izolācijas segments; 8 starpfāžu barjeras

Izolācijas cilindru pamatuzdevums ir radīt izolācijas barjeru starp tinumiem vai starp tinumu un magnētvadu. Cilindri var būt cietie (papīra bakelīta), kas reizē kalpo par tinuma karkasu, vai mīkstie, kas uztīti no elektrokartona. Līstes vai latiņas kalpo vertikālo kanālu izveidošanai starp cilindru un tinuma vijumiem. Uz tām novieto distances starplikas. Līstes parādītas d. attēlā Distanču starplikas (g. att.,) kalpo horizontālo kanālu izveidošanai starp vijumiem un spolēm. Starplikas veido to atbalsta laukumu, caur kuru tiek uztverti spēki un triecieni, kas iedarbojas uz tinumu. Tās uztver jūtamu mehānisko slodzi, īpaši īsslēgumu laikā. Starpliku izveido no atsevišķām 0,5–3 mm biezām plāksnītēm. To galos tiek štancētas speciālas rievas sastiprināšanai ar līstēm. Plaši izmanto starplikas ar divām rievām. Tādā gadījumā izveido to papildstiprinājumu ar ārējām līstēm.

Tinums ar speciālām starplikām bez līstēm Dažos tinumos, piemēram, jauktos, līstes izmantot ir grūti. Tādā gadījumā lieto speciālas starpspoļu starplikas (16. att.). Aksiālo kanālu starp tinumu un cilindru izveido speciālās starplikas ar caurejošām rievām. Šīs starplikas un starplikas, kas veido radiālos kanālus starp spolēm, tiek cauršūtas ar kartona plāksnīti, kuru noliec starpspoļu telpā. Tinums ar speciālām starplikām bez līstēm: 1 rieva; 2 radiālie kanāli; 3 kartona plāksnīte.

Tinumu un izolācijas materiāli Transformatora tinumus izgatavo no vara un alumīnija vadiem vai alumīnija folijas. Elektrotehniskā vara īpatnējā elektriskā pretestība 20°C temperatūrā ir 0,0175. Vara stiepli, kas izgatavota no mīksta apdedzināta vara, lieto tinumu veidošanai, bet no cieta vara kopņu, strāvu vadošu stieņu un citu mehāniski izturīgu vadu izgatavošanai. Alumīnija mehāniskās un elektriskās īpašības ir sliktākas salīdzinājumā ar varu. Tā alumīnija īpatnējā elektriskā pretestība 20°C temperatūrā ir 0,029, t.i., 1,65 reizes lielāka nekā varam. Tomēr, pateicoties mazākām izmaksām un svaram, arī alumīniju plaši izmanto transformatoros Tinumu izgatavošanai izmanto vadus ar dažādu izolāciju (lente, kabeļpapīrs, augstsprieguma kabeļpapīrs, emalja, ar laku piesūcināts stiklaudums u.c.). Siltumizturības ziņā piesūcināto vadu izolācija pieder pie A klases, bet stiklauduma izolācija atkarībā no lietotās lakas pieder pie B vai F klases. Tinumu atzarojumu izveidei izmanto apaļa šķērsgriezuma lokanus vara vadus vai kopnes ar papīra izolāciju. Vadi var sastāvēt no daudziem tieviem vadiņiem ar kopējo šķērsgriezuma laukumu no 16 mm2 līdz 400 mm2 un vairāk.

Tinumu un izolācijas materiāli Mūsdienās, izgatavojot transformatoru tinumus ar lielu vadu skaitu vijumā, izmanto vara transponētos vadus. Tie sastāv no liela emaljēto elementāro vadu skaita, kuri novietoti divās rindās. Šie vadi nepārtraukti visā garumā pāriet no vienas rindas otrā. Tāpēc šādiem vadiem nav jāveic transpozīcija, kas ir visai darbietilpīga operācija. Vara stieples diametrs, ko izmanto tinumu izgatavošanai, parasti ir robežās no 1,2 mm līdz 5,2 mm, bet divkāršās izolācijas biezums no 0,02 mm līdz 5,76 mm. Taisnstūrveida vadu mazākās malas izmēri parasti it no 1,4 mm līdz 5,6 mm, bet lielākās malas attiecīgi no 3,75 mm līdz 19,5 mm. Divkāršās izolācijas biezums ir no 0,3 mm līdz 4,4 mm. Alumīnija vadiem gan ar apaļu, gan ar taisnstūrveida šķērsgriezumu divkāršās izolācijas izmēri ir tādi paši kā vara vadiem. Apaļvada diametrs parasti ir 1,35–8 mm, bet taisnstūrveida alumīnija vadam mazākās malas izmēri ir no 1,8 mm līdz 7 mm, lielākās malas no 4,1 mm līdz 22 mm.

Tinumu un izolācijas materiāli Elektroizolācijas materiāli transformatorā kalpo tam, lai izolētu strāvu vadošās daļas ar dažādiem potenciāliem vienu no otras un no iezemētajām daļām. Elektroizolācijas materiālus, kā zināms, no siltumizturības viedokļa iedala septiņās klasēs: Y, A, F, B, E, H un C. Lielākā daļa izolācijas materiālu, ko izmanto eļļas transformatoros, pieder pie A klases ar pieļaujamo ilgstošā darba temperatūru 105°C.

Tinumu un izolācijas materiāli No izolācijas papīriem izmanto transformatorpapīru agrāk izmantotā kabeļpapīra vietā. Tā biezums atkarībā no markas ir 80 vai 120 mkm. Transformatorpapīru piegādā 500–1000 mm platos ruļļos. Sausa transformatorpapīra elektriskā stiprība ir 6–9 kV/mm, bet piesūcinātam ar sausu transformatoru eļļu atkarībā no biezuma tā ir 70– 90 kV/mm. Sausa papīra dielektriskā caurlaidība ir 2,2–2,7.

Tinumu un izolācijas materiāli Otrs svarīgākais izolācijas materiāls, ko izmanto transformatoros, ir elektrokartons. To izgatavo no koksnes celulozes. Atkarībā no biezuma kartona elektriskā stiprība gaisā ir 7–15 kV/mm, sausā transformatora eļļā 90°C temperatūrā tā ir 30–55 kV/mm. Kartona dielektriskā caurlaidība ir 4,3–4,5. Elektrokartonam, kas paredzēts darbam eļļā, ir augsta mehāniskā stiprība, izturība pret virsmas izlādēm, tas maz saraujas pēc žāvēšanas. Dažādu marku elektrokartonu izmanto galvenās izolācijas detaļu izgatavošanai transformatoros ar spriegumu līdz 750 kV un augstāk.

Tinumu un izolācijas materiāli Elektroizolācijas lakaudumu izgatavo no kokvilnas vai zīda auduma, kas piesūcināts ar laku. Transformatoros parasti izmanto 0,17, 0,20 un 0,24 mm biezu un 2–3 cm platu gaišu lakaudumu atzaru izolācijai un citās vietās, kur vajadzīga pienācīga elastība un mehāniskā stiprība. Sausos transformatoros, kas darbojas paaugstinātas temperatūras apstākļos, izmanto stiklaudumu.

Tinumu un izolācijas materiāli Elektrotehnisko getinaksu iegūst, sapresējot ar laku piesūcinātu papīru. To izmanto sprieguma regulēšanas ierīces detaļām, tinumu un atzaru stiprināšanai. Getinaksu ražo plātņu veidā ar dažādu biezumu no 8 mm līdz 50 mm. Tam piemīt augsta mehāniskā un elektriskā stiprība. Papīra bakelīta izolācijas detaļas parasti izgatavo caurulīšu un cilindru veidā. Tās izmanto viena tinuma izolēšanai no otra un no magnētvada stieņiem, kā arī atzaru un pārslēgšanas ierīču izolēšanai. Transformatoru tinumu piesūcināšanai lieto dažādas elektroizolācijas lakas. Bakelīta laku izmanto kartona starpliku, gredzenu un citu detaļu salīmēšanai. Sauso transformatoru tinumu piesūcināšanai izmanto eļļas bituma laku. Ar laku piesūcināto tinumu un sauso transformatoru tērauda detaļu pārklāšanai lieto dažādas emaljas.

Tinumu un izolācijas materiāli Spēka transformatoros kopā ar cieto izolāciju izmanto arī šķidros dielektriķus, tādus kā transformatora eļļu, vai sintētiskos dielektriķus, piemēram, sovtolu. Šķidrie dielektriķi bez izolācijas funkciju veikšanas uzlabo transformatora dzesēšanu. Transformatoru eļļai tiek izvirzītas visai augstas prasības. Transformatoru ekspluatācijas laikā tiek rūpīgi kontrolēts eļļas stāvoklis. Transformatoros samērā daudz lieto dažādas izolācijas un konstruktīvās detaļas, kas izgatavotas no dižskābarža koksnes. Koksni pirms detaļu izgatavošanas žāvē un piesūcina ar transformatora eļļu. Šādas detaļas lieto tinumu atbalsta izolācijai, kā arī magnētvada, atzaru un pārslēdzēju stiprināšanai

Tvertne Jaudas tr-riem serdes kopā ar tinumiem ievieto ar tr-ru eļļu pildītās tvertnēs. Tr-ros lieto minerāleļļu. Tā uzlabo tr-ra dzesēšanu un izolē vijumus. Tr-riem ar 40 kVA un lielāku jaudu tvertnes izgatavo ar piemetinātām caurulēm, rībotas vai ar eļļas radiatoriem, lai palielinātu dzesējošo virsmu. Tr-ram darbojoties, eļļa pie tinumiem sasilst, sāk cirkulēt un caurulēs vai radiatoros atdziest. Eļļas transformatoru tvertnes: a gluda; b ar ribām; c ar cauruļu radiatoru; d ar piekartipa radiatoru; e zvanveida

Tr-ru tvertnes izgatavo no lokšņu tērauda. Vāku izgatavo no tērauda un pievelk augšējam rāmim ar bultskrūvēm. Cauruļu radiators ar ventilatoriem

Transformatora dzesēšanas sistēmas palīgierīces: 1 paplašinātājs;2 eļļas līmeņa rādītājs; 3 izplūdes caurule; 4 krāns; 5 gāzes relejs; 6 tvertne; 7 gaisa žāvētājs

Caurvadi Tinumu galus izvada no tr-ra pa caurvadiem – porcelāna izolatoriem, kam pa vidu iet strāvu vadošs vara stienis ar vītnēm un uzgriežņiem abos galos. Tr-ra augstākā spriegumā caurvadu apzīmē ar lielajiem burtiem A,B, C. Zemākā sprieguma caurvadus apzīmē ar mazajiem burtiem a,b,c. Neitrāles caurvadu apzīmē ar 0.

110 kV sprieguma hermetizēts transformatora ievads: a kopskats; b savelkošā un kompensējošā ierīce; 1 kontaktuzgalis; 2 spiediena kompensatora korpuss; 3 caurule; 4 porcelāna izolators; 5 izolatora serde; 6 savienojošā bukse; 7 mērierīce; 8 ventilis; 9 porcelāna apvalks; 10 getinaksa paplāksne; 11, 19 gumijas blīve; 12 misiņa ietvere; 13 ekrāns; 14 ievada stiprinājuma atloks; 15 skrūve; 16 metāla diafragma; 17 aizsargapvalks; 18 silfoni; 19 gumijas; 20 atspere; 21 tapskrūves; 22 piespieddisks; 23 uzgrieznis; 24 skrūve; 25 uzgalis

Pārslēgi Pārslēgi paredzēti transformācijas koeficienta regulēšanai ±5% robežas, izmainot augstākā sprieguma tinuma vijumu skaitu. Pārslēgus ierīko tr-ru augstākā sprieguma pusē, jo augstākā sprieguma tinumos strāvas ir mazākas un tāpēc ir vieglāk izveidot slīdošo kontaktu. Lai pārietu no vienas pakāpes uz otro pagriež pārslēga rokturi, kas atrodas uz tr-ra tvertnes vāka, iepriekš atslēdzot tr-ru no tīkla tiklab no augstākā sprieguma, kā āri no zemākā sprieguma puses. Pārslēga rokturis nosegts ar vāku.

Pārslēgi Trīsfāžu pārslēgs: a – tr-ra tinuma shēma ar regulēšanas atzarojumiem nullpunkta tuvumā; b – pārslēga kopskats; c – skats no apakšas; 1- piedziņas rokturis; 2- dūralumīnija disks; 3- sprostskrūve; 4- uzmavas atloks; 5- tr-ra tvertnes vāks; 6- gumijas blīvgredzens; 7- bultskrūve ar aizturpaplāksni; 8- bakelizēta papīra cilindrs; 9- cilindra čuguna atloks; 19- pārslēga ass īzolēta daļa no bakelizēta papīra; 11- kloķvārpsta; 12- kontaktsegments; 13- bultskrūve ar atsperpaplāksni; 14- kontaktskrūve; 15- nekustīgais kontakts; 16- centrējošā getinaksa plāksnīte.

Pārslēgi Roktura rādītāju var nostādīt pret zīmēm +5%; Nom un -5%, kuras atbilst stāvokļiem, kad ieslēgti visi tinuma vijumi, atslēgti 5% vijumu un atslēgti vēl 5% vijumu. Dažreiz šo zīmju vietā ir romiešu cipari : I – atbilst zīmei +5%, II atbilst uzrakstām Nom, III – atbilst zīmei -5%.

Trīsfāžu transformatora tinumu savienojumu shēmas un grupas Tr-ra tinumu apzīmējumi sākums un beigas ir nosacīti, tomēr tie vajadzīgi lai pareizi savienotu tinumus.

Trīsfāžu transformatora tinumu savienojumu shēmas un grupas Ir pieņemtas šādas tinumu slēguma pamatshēmas : zvaigzne un trīsstūris. Tinumu zvaigznes slēgumā, kuru apzīmē ar simbolu Y, tinumu beigu galus savieno kopā vienā punktā, bet sākuma galus pievieno pie izvadiem. Tinumu trīsstūra slēgumā, kuru apzīmē ar simbolu Δ, pirmās fāzes tinuma sākumu savieno ar otrās beigām, otrās sākumu ar trešās baigām, trešās sākumu – ar pirmās beigām, bet izveidotā trīsstūra virsotnes pievieno pie izvadiem

Saslēdzot tr-rus paralēlai darbībai, liela nozīme ir tr-ra tinumu savienojuma veidam, ko nosaka savienojumu grupa. Ar skaitli apzīmē leņķi starp augstākā sprieguma tinuma un zemākā sprieguma tinuma līnijas spriegumu vektoriem. Leņķi skaita leņķiskās nobīdes vienībās pulksteņa rādītāju kustības virzienā, sakot no augstāka sprieguma tinuma līnijas sprieguma vektora. Par leņķiskās nobīdes mērvienību pieņemts 30˚ leņķis. Jāatzīmē, ka jēdziens par tinumu sākumu un beigām ir nosacīti. Primārais un sekundārais tinums uztīti uz viena un tā paša stieņa, tos šķeļ viena un tā pati magnētiskā plūsma. Ja abi tinumi uztīti vienā un tajā pašā virzienā un augšējos tinumu galus pieņem par to sākumiem, bet apakšējos – par beigām, tad tinumos inducētie EDS vērsti vienā virzienā, piemēram, (a. zim.), no tinumu beigām uz sākumu, EDS vērsti vienā virzienā un sakrīt fāzē. Ja tinumi uztīti pretējos virzienos, bet to galu apzīmējumi palikuši tie paši (b. zim.), tad EDS vektori vērsti viens otram pretī. EDS vektori vērsti pretēji arī tajā gadījumā, ja tinumi uztīti vienā virzienā, bet to galu apzīmējumi ir mainīti (c. zim.).

trīsfāžu tr-ru tinumu savienojumu shēmas

Aplūkosim, kā sastādīt vektoru diagrammas tr-ru tinumu savienojumu grupas noteikšanai. Vektoru diagrammas sastādot, vadās pēc šādiem apsvērumiem: augstākā un zemākā sprieguma tinumu vienas fāzes sprieguma vektori vienmēr ir paralēli, jo tos inducē viena un tā pati magnētiskā plūsma. Tie var būt vērsti vienā virzienā vai pretēji atkarībā no tā, ka tinumi uztīti un kā apzīmēti to gali; ja shēmā tinumu gali savienoti vienā punktā, tad arī vektoru diagrammā attiecīgie fāzu spriegumu vektoru punkti, kas apzīmēti ar tiem pašiem burtiem, jāsavieno. Sastādīsim spriegumu vektoru diagrammu tinumu savienojumu grupai Y/Y-- 0. Augstākā sprieguma tinums dotajā gadījumā pieslēgts tīklam, tātad tinuma fāžu un līnijas spriegumu vektoru diagrammu nosaka tīkla spriegums (30. a zīm.). Sastādīsim spriegumu vektoru diagrammu zemākā sprieguma tinumam un noteiksim tinumu savienojumu grupu. Tā kā tinumu fāzes spriegumu vektori ir paralēli un vērsti vienā virzienā, tad fāzes a sprieguma vektoru xa zīmējam paralēli fāzes A sprieguma vektoram AX. Tā kā shēmā punkti x, y, z savienoti kopā, tad arī attiecīgos vektoru punktus savieno. Zīmējam no punkta x fāzes sprieguma vektoru yb, paralēlu vektoram YB un pēc tam no tā paša punkta vektoru zc, paralēlu vektoram ZC. Savienojot punktus a,b,c dabūjam sekundārā tinuma līniju spriegumu vektorus.

Lai noteiktu tinumu savienojumu grupu, pārnesam līnijas sprieguma vektoru ab paralēli sev pašam pie līnijas sprieguma vektora AB tā, lai punkts a sakristu ar punktu A. Kā redzams zīmējumā, leņķis starp vektoriem ir 360˚ (360:30=12 leņķiskās nobīdes vienības) –tas nozīmē kā tinumu savienojumu grupa ir 0.

Ja EDS vektori vērsti pretēji, iegūst grupu Y/Y--6 (30. b zīm.) Var atzīmēt, ka tad, ja abu tinumu slēgumu shēmas ir vienādas, piemēram, zveigzne- zvaigzne, mainot tinumu galu apzīmējumus, var iegūt visas pārskaitļu grupas (0, 2, 4...). ja tinumiem ir dažādas slēguma shēmas, var iegūt nepārskaitļu grupas (1, 3, 5...). Uzzīmēsim vektoru diagrammu grupai Y/Δ-11. Augstākā sprieguma tinuma spriegumu vektoru diagrammu nosaka tīkla spriegums (30. c zīm.). zīmējam zemākā sprieguma tinuma vektoru diagrammu. Vektoru xa zīmējam paralēli vektoram XA. Tā kā shēmā punkti a un y savienoti kopā, tad arī vektoru diagrammā vektoru punkti a un y sakrīt. No punkta a zīmējam vektoru yb, paralēli vektoram YB. Tā kā shēma punkti b un z savienoti kopā, tad no punkta b zīmējam vektoru zc paralēli vektoram ZC. Rezultātā esam ieguvusi zemākā sprieguma tinuma fāzu un līniju spriegumu trīsstūri abc. Lai noteiktu savienojumu grupu, pārnesam līnijas sprieguma vektoru ab paralēli sev pašam pie līnijas sprieguma AB tā, lai punkti A un a sakristu. Leņķis starp līnijas sprieguma vektoriem, skaitīts no augstākā sprieguma tinuma līnijas sprieguma vektora pulksteņa rādītāju kustības virzienā ir 330˚ (330:30=11) – tinumu savienojumu grupa ir 11. Ja abu tinumu EDS vektori vērsti pretēji, tad savienojumu grupa ir 5 (30.d zīm.)

Savienojumu grupu Y/Y-0 lieto mazas jaudas tr-ros ar spriegumu 10/0,4 vai 6/0,4 kV un nullpunkta izvadu. Šādus tr-rus uzstāda jauktai apgaismes un jaudas slodzei. Šo shēmu var aizstāt shēma Δ/Y-11, kas labākā fāžu nevienmērīgas slodzes režīmā. Savienojumu grupu Y/Δ-11 lieto tr-ros, kuriem zemākais spriegums lielāks par 400V, piemēram, tr-ros ar spriegumu 6/0,525; 10/0,525; 35/10; 35/6 kV. Savienojumu grupu Y-/Δ-11 lieto tr-ros, kuriem augstākais spriegums ir 110 kV un lielāks. Zvaigznes slēgums ir izdevīgs augstākā sprieguma tinumiem, tāpēc, ka tad vienas fāzes spriegums ir 3 reizes mazāks par līnijas spriegumu. tas dod iespēju samazināt tinumu izolācijas izmaksu. Trīsstūra slēgumu parasti lieto zemākā sprieguma tinumiem, kur ir lielas strāvas. Tas dod iespēju samazināt vadu šķērsgriezumu, jo šajā gadījumā fāzes strāva vados ir mazākā par līnijas 3 reizes. Tr-ra tehniskajā pasē vienmēr uzrāda līniju spriegumus un strāvas.

Sprieguma regulēšana Elektriskās enerģijas pārvades līnijās rodas sprieguma kritums. Tādēļ, ja neveic īpašus pasākumus, tālāk no elektrostacijas esošie patērētāji saņem elektroenerģiju ar pazeminātu spriegumu. Lai visiem patērētājiem nodrošinātu elektroenerģiju ar nominālo spriegumu, tr-ru augstākā sprieguma tinumos paredzēti atzarojumi, ar kuru palīdzību spriegumu regulē ±55 U nom robežās. Pārslēdzot atzarojumus, var palielināt vai samazināt augstākā sprieguma tinuma vijumu skaitu, tādējādi mainot tr-ra transformācijas koeficientu. Ir divi sprieguma regulēšanas paņēmieni..

Sprieguma regulēšana Pirmais – sprieguma regulēšanu izdara, mainot sekundārā tinuma vijumu skaitu. Šo paņēmienu lieto, ja tr-ru izmanto kā paaugstinošo. Zemākā sprieguma tinumam (bez atzarojumiem) pievada tīkla spriegumu. Ja tīkla spriegums un frekvence ir nemainīgi, arī magnētiskā plūsma tr-rā ir nemainīga, bet EDS E 2 ir tieši proporcionāls sekundārā tinuma vijumu skaitam saskaņa ar formulu. Tātad, lai paaugstinātu EDS, vijumu skaits jāpalielina, bet lai pazeminātu EDS – jāsamazina.

Sprieguma regulēšana Otru paņēmienu – sprieguma regulēšanu mainot primārā tinuma vijumu skaitu – sauc par sprieguma regulēšanu ar magnētiskās plūsmas izmaiņu. Ja neņem vērā sprieguma kritumu tr-ra tinumos (U1E1) un pieņem, ka tīkla spriegums un frekvence ir nemainīgi, tad saskaņa ar formulu. Tādā gadījumā reizinājums, ja samazina primārā tinuma vijumu skaitu, magnētiskā plūsma pieaug, un otrādi. Lai palielinātu sekundārā tinuma spaiļu spriegumu par 5%, par 5% jāsamazina primārā tinuma vijumu skaits. Tas nozīmē, kā pārslēga rokturi jāpārvieto uz leju no stāvokļa Nom līdz atzīmei -5%. Šo regulēšanas paņēmienu trūkums ir tas, ka atzarojumu pārslēgšanai tr-rs vispirms jāatslēdz no tīkla. Tas rada pārtraukumus patērētāju apgādē ar elektroenerģiju Lai varētu regulēt spriegumu neatslēdzot slodzi ražo tr-rus paredzētus pārslēgšanai slodzes režīmā. Pārslēgšana no viena atzarojuma uz otru notiek automātiski atkarībā no sprieguma izmaiņas.

Sprieguma regulēšana

Tr-ru paralēlā darbība Divi vai vairāki tr-ri darbojas paralēli, ja to primārie tinumi pieslēgti kopējam primārajam tīklam, bet sekundārie tinumi – kopējam sekundārajam tīklam Trīsfāžu tr-rus var saslēgt paralēlai darbībai, ja ievēroti šādi noteikumi: 1.līniju spriegumu transformācijas koeficienti tukšgaitas režīmā ir vienādi: ; 2.tr-ru īsslēguma spriegumi ir vienādi: transformatoru savienojumu grupas ir vienādas : Y/Y-0(I), Y/Y-0 (II)... 3.vēlams lai tr-ru nominālo jaudu attiecība nepārsniegtu 3:1. 4.Pirms tr-ru saslēgšanas paralēlai darbībai tie jāfāzē; jāpārbauda vai tr-riem, kas primārajā pusē pieslēgti pie viena tīkla sekundāro tinumu spriegumi sakrīt fāzē. Fāzēšanu vienmēr izdara pie zema sprieguma, lietojot voltmetru.