Երեք փուլային տրանսֆորմատորների կառուցվածքը

Հսկայական և բարդ ցանցում, որը էլեկտրաէներգիա է մատակարարում մեր տներին, ձեռնարկություններին և արդյունաբերությանը, Եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորը կանգնած է որպես անհայտ հերոս: Ինժեներական այս մոնումենտալ նմուշը պարզապես արկղ է կոմունալ սյուների վրա կամ բարձիկ ենթակայանում. այն մանրակրկիտ նախագծված և կառուցված սարքավորում է, որը կարևոր նշանակություն ունի ողջ էլեկտրական ցանցի կայունության և արդյունավետության համար: Նրա դերն իսկապես գնահատելու համար պետք է նայել նրա պողպատե տպավորիչ արտաքինից այն կողմ և հասկանալ ներսի բարդ կառուցվածքը: Այս հոդվածը ներկայացնում է եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորի անատոմիայի համապարփակ ուսումնասիրություն՝ կոտրելով յուրաքանչյուր բաղադրիչ և բացատրելով դրա կենսական գործառույթը էներգիայի փոխանցման և բաշխման սիմֆոնիայում:

Ի՞նչ է եռաֆազ տրանսֆորմատորը:

Իր հիմքում, ա Եռաֆազ տրանսֆորմատորը ստատիկ էլեկտրական սարք է, որը նախատեսված է էլեկտրական էներգիան փոխարինող հոսանքի երեք կամ ավելի սխեմաների միջև փոխանցելու համար: Այն գործում է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի սկզբունքով, որպեսզի կա՛մ բարձրացնի լարումը արդյունավետ միջքաղաքային հաղորդման համար, կա՛մ իջեցնի այն՝ նպատակակետում անվտանգ և գործնական օգտագործման համար: Թեև գոյություն ունեն տարբեր տեսակներ, Եռաֆազ նավթային ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորը գերիշխող ընտրությունն է միջին և բարձր լարման կիրառման համար, հատկապես կոմունալ ենթակայաններում և խոշոր արդյունաբերական օբյեկտներում: Դրա տարածվածությունը պայմանավորված է հովացման գերազանց կարողությունների, գերազանց դիէլեկտրական ուժի և ամուր կառուցվածքի համակցությամբ, ինչը նրան դարձնում է հուսալի աշխատանքային ձի, որը կարող է տասնամյակներ շարունակ հաղթահարել հսկայական ուժային բեռներ: Ցանկացած եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորի հիմնարար դիզայնը վկայում է էլեկտրատեխնիկայի և մեքենաշինության համատեղության մասին, որն ուղղված է առավելագույն արդյունավետության, անվտանգության և երկարակեցության հասնելուն:

Եռաֆազ տրանսֆորմատորների կառուցվածքը

Եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորի կառուցվածքը կարող է ապակառուցվել չորս հիմնական համակարգերի` մագնիսական միջուկ, ոլորուն, պաշտպանիչ պատյան և օժանդակ մասերի հավաքածու: Այս համակարգերից յուրաքանչյուրը էական նշանակություն ունի տրանսֆորմատորի աշխատանքի համար, և դրանց նախագծման և արտադրության որակը ուղղակիորեն որոշում է միավորի ընդհանուր արդյունավետությունը, հուսալիությունը և կյանքի տևողությունը:

2.1. Տրանսֆորմատորի միջուկը

Միջուկը տրանսֆորմատորի մագնիսական շղթայի սիրտն է: Դրա հիմնական գործառույթը ոլորունների կողմից առաջացած մագնիսական հոսքի համար ցածր դժկամության ուղի ապահովելն է: Այս ճանապարհի արդյունավետությունը առաջնային է, քանի որ այստեղ ցանկացած անարդյունավետություն ուղղակիորեն հանգեցնում է էներգիայի կորստի: Ժամանակակից եռաֆազ նավթային ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորի միջուկը կառուցված է հազարավոր բարակ, շերտավոր թիթեղներից՝ բարձր սիլիցիումի, հատիկավոր էլեկտրական պողպատից:

• Նյութ և շերտավորում. Սիլիկոնային պողպատի օգտագործումը զգալիորեն մեծացնում է հիմնական նյութի էլեկտրական դիմադրությունը, դրանով իսկ նվազեցնելով պտտվող հոսանքի կորուստները: Շերտավորումը՝ միմյանցից մեկուսացված բարակ թիթեղների կուտակումը, ավելի է խաթարում այս պտտվող հոսանքների ուղիները, որոնք տրանսֆորմատորի առանց բեռի կորստի հիմնական բաղադրիչն են: Պողպատի հատիկավոր կողմնորոշումը երաշխավորում է, որ մագնիսական հոսքը կարող է ավելի հեշտությամբ շարժվել հացահատիկի երկայնքով՝ նվազագույնի հասցնելով հիստերեզի կորուստը՝ առանց բեռի կորստի ևս մեկ կարևոր բաղադրիչ:

• Միջուկի տեսակները. Եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորի միջուկի երկու հիմնական կոնֆիգուրացիա կա.

• Միջուկի տեսակը. Սա մեծ ուժային տրանսֆորմատորների համար ամենատարածված դիզայնն է: Այն բաղկացած է երեք ուղղահայաց վերջույթներից, յուրաքանչյուր փուլի համար ցածր լարման (LV) և բարձր լարման (HV) ոլորունները համակենտրոնորեն տեղադրված են մեկ վերջույթի շուրջ: Այս դիզայնն առաջարկում է բարձրակարգ սառեցում, քանի որ ոլորուն մակերեսի ավելի մեծ մասը ենթարկվում է շրջանառվող մեկուսիչ յուղին, և դա հեշտացնում է արտադրության և հավաքման գործընթացը:

• Կեղևի տեսակը. Այս դիզայնում ոլորունները շրջապատված են միջուկով: Մագնիսական սխեման բոլոր կողմերից շրջապատում է ոլորունները՝ նմանելով պատյան։ Թեև սա առաջարկում է ավելի լավ մեխանիկական պաշտպանություն և ավելի կարճ մագնիսական հոսքի ուղի, այն ավելի բարդ է կառուցել և ավելի մեծ մարտահրավերներ է ներկայացնում ոլորունների արդյունավետ սառեցման համար:

Տիպիկ եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորի համար միջուկի տեսակը գրեթե միշտ նախընտրելի է՝ շնորհիվ իր կատարողականի հավասարակշռության, արտադրելիության և սպասարկման հնարավորության:

2.2. Եռաֆազ տրանսֆորմատորի ոլորուն

Եթե ​​միջուկը սիրտն է, ապա ոլորունները տրանսֆորմատորի թոքերն են, որոնք կազմում են նրա էլեկտրական միացումը: Հաղորդող մետաղալարերի այս կծիկները այնտեղ են, որտեղ իրականում տեղի է ունենում էներգիայի փոխակերպումը: Դրանք մանրակրկիտ փաթաթված են և մեկուսացված՝ դիմակայելու հսկայական էլեկտրական և ջերմային սթրեսներին, որոնց նրանք կհանդիպեն շահագործման ընթացքում:

• Հաղորդիչներ. ոլորունները սովորաբար պատրաստված են կամ բարձր հաղորդունակությամբ պղնձից կամ ալյումինից: Պղինձն առաջարկում է բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն տվյալ խաչմերուկի համար, ինչը հանգեցնում է բեռի ավելի ցածր կորստի (I²R կորուստներ): Ալյումինն ավելի թեթև է և էժան, բայց պահանջում է ավելի մեծ խաչմերուկ՝ նույն հոսանքը կրելու համար, ինչը կարող է ազդել Եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորի ընդհանուր չափի վրա:

• Մեկուսացում. ոլորման պտույտների, շերտերի և HV և LV ոլորունների միջև մեկուսացումը բացարձակապես կարևոր է: Այն կանխում է կարճ միացումները և ապահովում է միավորի անվտանգ աշխատանքը: Մեկուսիչ նյութերը ներառում են էմալը, թուղթը և տպատախտակը, որոնք բոլորը ներծծված են մեկուսիչ յուղով: Յուղը լրացնում է բոլոր բացերը՝ կտրուկ բարձրացնելով մեկուսացման համակարգի դիէլեկտրական ուժը:

• Կոնֆիգուրացիա. Թե՛ առաջնային, թե՛ երկրորդական կողմերի ոլորունների երեք խմբերի միացման եղանակը սահմանում է տրանսֆորմատորի վեկտորային խումբը և նրա պահվածքը էներգահամակարգում: Միացման երկու հիմնական տեսակներն են՝ wye կապը (աստղ) և դելտա միացումը: Կազմաձևի ընտրությունը ազդում է լարման մակարդակների, փուլային տեղաշարժի և ներդաշնակության հետ աշխատելու վրա՝ դարձնելով այն նախագծման կարևոր պարամետր ցանկացած Եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորի համար:

2.3. Տրանսֆորմատորի պատյան

Տրանսֆորմատորի պատյանը կամ հիմնական բաքը պողպատե պատյանն է, որը պարունակում և պաշտպանում է միջուկը և ոլորուն հավաքը: Դա կարևոր բաղադրիչ է, որը կատարում է բազմաթիվ գործառույթներ: Տանկը լցված է մեկուսիչ յուղով, որը սուզում է ակտիվ մասերը։ Հետևաբար, պատյանը պետք է լինի ամուր, չհոսող և նախատեսված լինի ներքին ճնշմանը և շրջակա միջավայրի սթրեսներին դիմակայելու համար: Տանկի կնքման աշխատանքը առաջնային է նավթի արտահոսքը և խոնավության ներթափանցումը կանխելու համար, որոնք երկուսն էլ կարող են աղետալիորեն քայքայել տրանսֆորմատորի մեկուսացումը: Հիմնական բաքը նույնպես անբաժանելի է հովացման համակարգին: Այն սովորաբար տեղադրված է արտաքին ռադիատորներով կամ լողակներով, որոնք մեծացնում են մակերեսը, ինչը թույլ է տալիս միջուկի և ոլորունների կողմից առաջացած ջերմությունը (բեռնվածքի կորստից և առանց բեռի կորստից) տարածվել շրջակա օդ: Սառեցման մեթոդը հաճախ դասակարգվում է ստանդարտներով, ինչպիսիք են ONAN (Oil Natural Air Natural), որտեղ նավթը և օդը շրջանառվում են միայն կոնվեկցիայով, կամ ONAF (Oil Natural Air Forced), որտեղ օդափոխիչները օգտագործվում են ռադիատորների վրա օդը ստիպելու համար ուժեղացված եռաֆազ յուղով ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորում:

2.4. Եռաֆազ տրանսֆորմատորի օժանդակ մասեր

Ժամանակակից եռաֆազ նավթի ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորը հագեցած է մի շարք օժանդակ սարքերով, որոնք վերահսկում, պաշտպանում և աջակցում են դրա աշխատանքը: Այս մասերը կարևոր են անվտանգության, վերահսկման և պահպանման համար:

Օժանդակ մասի	գործառույթ և նշանակություն
Կոնսերվատոր Տանկ	Ընդարձակման բաք, որը տեղադրված է հիմնական տանկի վերևում: Այն թույլ է տալիս ջերմամեկուսիչ յուղին ընդարձակվել և կծկվել ջերմաստիճանի փոփոխություններով՝ կանխելով հիմնական բաքում ճնշման կուտակումը:
Շնչել	Սիլիկա գել պարունակող սարք՝ կապված կոնսերվատորի հետ։ Այն չորացնում է օդը, որը ներքաշվում է տանկի մեջ, երբ նավթը սառչում է, թույլ չտալով, որ խոնավությունը աղտոտի նավթը:
Բուխհոլցի ռելե	Հիմնական տանկի և կոնսերվատորի միջև խողովակում տեղադրված պաշտպանիչ ռելե գազով: Այն հայտնաբերում է աննշան ներքին անսարքությունները (զգալով գազի դանդաղ կուտակումը) և խոշոր անսարքությունները (զգալով նավթի ալիքը), ազդանշան տալով կամ անջատելով տրանսֆորմատորը:
Կտտացրեք Changer-ը	Տրանսֆորմատորի պտույտների հարաբերակցությունը կարգավորելու մեխանիզմ, որը թույլ է տալիս կարգավորել ելքային լարումը բեռնվածքի տատանումները փոխհատուցելու համար: Այն կարող է լինել առանց բեռնվածության (հոսանքազրկված) կամ բեռի վրա (գործում է տրանսֆորմատորի լարման ժամանակ):
Ջերմաստիճանի և նավթի մակարդակի չափիչներ	Ապահովեք իրական ժամանակի տեսողական և հեռակառավարման մոնիտորինգ ոլորման ջերմաստիճանի բարձրացման և նավթի մակարդակի վերաբերյալ, որոնք կարևոր գործառնական պարամետրեր են:
Սառեցման Սարքավորումներ	Ներառում է ռադիատորներ, օդափոխիչներ և պոմպեր ONAF-ի կամ ավելի հզոր հովացման համակարգերի համար (օրինակ՝ OFAF - Oil Forced Air Forced), որոնք պահանջվում են ավելի մեծ ստորաբաժանումների համար՝ ջերմաստիճանի բարձրացումը արդյունավետ կառավարելու համար:

Երեք փուլային տրանսֆորմատորների շահագործման սկզբունքը

Գործողությունը ա Եռաֆազ նավթի ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորը դրա կառուցվածքի անմիջական արդյունքն է: Այն ղեկավարվում է Ֆարադեյի էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքով։ Երբ եռաֆազ AC լարումը կիրառվում է առաջնային ոլորունների վրա, այն ստեղծում է ժամանակի փոփոխվող մագնիսական հոսք մագնիսական միացումում (միջուկը): Այս փոփոխական հոսքը կապվում է երկրորդական ոլորունների հետ՝ առաջացնելով լարում դրանց մեջ: Առաջնային և երկրորդային ոլորունների միջև պտույտների հարաբերակցությունը որոշում է լարման բարձրացման կամ իջեցման հարաբերակցությունը:

Կառուցվածքն է թելադրում կատարումը։ Հիմնական պողպատի որակը որոշում է առանց բեռի կորուստը: Ոլորուն հաղորդիչների խաչմերուկը և նյութը որոշում են բեռի կորուստը: Ոլորունների և միջուկի օդային բացվածքի ֆիզիկական դասավորությունը սահմանում է տրանսֆորմատորի կարճ միացման դիմադրությունը, որը կարևոր պարամետր է անսարքության հոսանքները սահմանափակելու և զուգահեռ աշխատանքը հնարավոր դարձնելու համար: Ամբողջ հավաքույթը ողողված է մեկուսիչ յուղով, որը ոչ միայն մեկուսացնում է, այլև ջերմությունը հեռացնում է միջուկից և ոլորուններից դեպի հովացման ռադիատորներ՝ կառավարելով ջերմաստիճանի բարձրացումը: Լավ նախագծված եռաֆազ նավթի ընկղմված ուժային տրանսֆորմատորը համակարգ է, որտեղ յուրաքանչյուր կառուցվածքային բաղադրիչ աշխատում է համատեղ՝ արդյունավետ և հուսալի էներգիայի փոխակերպման հասնելու համար: