I. Classification des transformateurs de puissance
Classification par but
Transformateur à pas: Utilisé par les centrales électriques pour transmettre l'électricité vers l'extérieur.
Transformateur interfère: Utilisé dans les sous-stations des bureaux d'alimentation pour transformer la tension.
Transformateur de distribution: Utilisé pour fournir de l'énergie aux utilisateurs.
Transformateur de service de station: Utilisé pour fournir une puissance interne aux centrales électriques.
Transformateur de service de sous-station: Utilisé pour fournir une puissance interne pour les sous-stations.
Transformateur de convertisseur: Utilisé dans la transmission de puissance DC, avec un côté connecté à l'alimentation CA et l'autre côté connecté à la soupape de convertisseur.
Transformateur de redresseur: Utilisé pour alimenter le précipitateur électrostatique dans les centrales thermiques.
Classification par les enroulements
Transformateur à deux vêtements: Utilisé pour les transformateurs de step-up, les transformateurs bas, les transformateurs de service de station, etc.
Transformateur à trois vêtements: Utilisé pour les transformateurs interfères, les transformateurs à attaches, etc.
Autotransformateur: Utilisé pour les transformateurs interfères, les transformateurs à attaches, etc.
Transformateur divisé: Il existe deux types, la fente axiale et la division radiale, utilisée pour les transformateurs de service de station et les transformateurs de démarrage et de secours.
Classification par structure
Transformateur monophasé: Utilisé pour les transformateurs de 330 à 1000kV.
Transformateur triphasé: Utilisé pour 10 ~ 500kV Transformers.
Transformateur combiné: Le transformateur est divisé en plusieurs parties puis assemblé sur place, utilisé dans des zones avec un transport gênant.
Classification par méthode de refroidissement
Transformateur à l'huile: Utilisé pour 10 ~ 1000kV Transformers.
Transformateur de type sec: Utilisé pour les transformateurs de 10 ~ 110kV.
Transformateur SF6: Actuellement utilisé pour les transformateurs de 110kV.
Modèle de transformateur de puissanceSignification des lettres dans le modèle
D-phase D; Frous
O-autotransformateur; Circulation d'huile forcée en p
S-Three-Phase ou Three-Winding; I-I-Immersé de J-Oil
Changeur de robinet Z-on-charge; Enroulement en l-aluminum
Il n'est pas nécessaire d'ajouter des symboles pour les enroulements en cuivre et les deux ventres.
Exemples
SFPSL -120000 / 110: 110KV, 120 mVa Transformateur d'enroulement en aluminium refroidi par Air Circulation en aluminium refroidi par air.
OSFPSZ -240000 / 330: 330KV, 240mva Changeur de robinet à trois vides à trois phases Autotransformateur de circulation à huile forcée Forced Forced Circulation.
Ii Enroulements de transformateurs de puissance
L'enroulement est le composant le plus important et le plus complexe d'un transformateur de puissance. Il est enroulé avec des fils de cuivre (ou d'aluminium) et est équipé de composants isolants spéciaux.
Enroulement en spirale
La principale caractéristique de l'enroulement en spirale est qu'il existe un grand nombre de fils parallèles, et les disques d'enroulement sont enroulés en spirale, et un disque d'enroulement est à un tour de l'enroulement. L'enroulement en spirale a une bonne stabilité mécanique, de bonnes performances de dissipation de chaleur et une bonne processeur. Il est largement utilisé dans les enroulements basse tension et à courant élevé de transformateurs.
Selon l'ampleur du courant, l'enroulement en spirale peut être enroulé en trois structures: spirale unique, double spirale et quadruple spirale.
Enroulement continu
Lorsque l'enroulement est composé de plusieurs segments distribués le long de la direction axiale et que les segments n'ont pas besoin d'être soudés les uns aux autres, il est appelé enroulement continu.
L'enroulement continu a une grande surface de support d'extrémité, peut supporter une grande force axiale, a une forte résistance à court-circuit et chaque segment a une grande capacité de dissipation thermique. Ce type d'enroulement est largement utilisé quel que soit le niveau de tension ou la plage de capacité.
Enroulement entrelacé
L'enroulement entrelacé est composé de plusieurs segments entrelacés (disques). Un enroulement composé entièrement de segments (disques) entrelacés est appelé un enroulement entièrement entrelacé, qui est largement utilisé dans les transformateurs avec une tension de 220kV et plus. Un enroulement composé d'une partie de segments entrelacés (disques) et d'une partie de segments continus est appelé un enroulement continu entrelacé, qui est appliqué aux transformateurs avec une tension de 66 kV et au-dessus.
Puisqu'il insère des tours non adjacents entre les virages adjacents de l'enroulement, un segment entrelacé est formé et un enroulement entrelacé est composé, ce qui augmente la capacité longitudinale de l'enroulement et améliore les caractéristiques de distribution de la tension d'impulsion le long de la hauteur axiale de l'enroulement. Par conséquent, il est largement utilisé dans divers enroulements à haute tension.
Enroulement intérieur blindé
L'enroulement continu intérieur blindé vise à améliorer la distribution de la tension d'impulsion en augmentant la capacité de la série entre les segments. Sa caractéristique structurelle est que les virages de capacité supplémentaires sont directement enroulés à l'intérieur du segment continu et que les extrémités des virages de capacité sont isolées et suspendues dans le segment. Les virages de capacité ne portent pas de courant et ne fonctionnent que sous tension d'impulsion.
L'enroulement continu intérieur blindé a des formes telles que le pontage à deux segments, le pontage à quatre segments, le pontage à huit segments et la connexion segmentée dans la structure.
Iii. Noyau en fer des transformateurs de puissance
Le noyau de fer est également un élément important d'un transformateur de puissance. Il est empilé de feuilles d'acier en silicium à haute perméabilité, puis serré avec des pinces en acier ou liée avec du ruban à fibre de verre.
Feuilles en acier en silicium
Les feuilles d'acier en silicium utilisées dans les transformateurs de puissance sont des feuilles d'acier en silicium roulées à froid avec une épaisseur de 0. 3 ~ 0. 5 mm. Actuellement, seuls les usines de fer et les acier et le baosteel de Wuhan et Shanghai en Chine peuvent produire de telles feuilles d'acier en silicium à froid. Cependant, les feuilles d'acier en silicium pour les grands transformateurs doivent encore être importées du Japon.
Formes structurelles du noyau de fer
Noyau de fer à deux colonnes monophasé: Utilisé pour divers transformateurs monophasés.
Colonne segmentée monophasée et noyau de fer de joug latéral: Utilisé pour les transformateurs monophasés à haute tension et à grande capacité.
Core de fer à deux colonnes monophasé à deux colonnes: Utilisé pour les transformateurs monophasés à grande capacité à haute tension et extra-tension.
Noyau de fer à trois colonnes triphasé: Utilisé pour divers transformateurs triphasés.
Noyau de fer à cinq colonnes: Utilisé pour les transformateurs triphasés de grande capacité.
Iv. Réservoirs d'huile de transformateurs à l'huile
Réservoir d'huile cylindrique: Principalement utilisé pour divers petits transformateurs immeurés à l'huile et transformateurs à l'huile extra-larges.
Réservoir d'huile en forme de cloche: Largement utilisé pour les transformateurs immentés à l'huile de 110 ~ 500kV.
Réservoir d'huile entièrement scellé: C'est-à-dire que le réservoir d'huile est soudé fermement. Il n'a été utilisé que pour les transformateurs à 110 kV et au-dessus de l'huile au cours des dernières années.
V. Conservateurs de transformateurs à l'huile
Le conservateur d'un transformateur a deux fonctions. L'une consiste à fournir un espace pour l'expansion thermique et la contraction de l'huile de transformateur dans le réservoir d'huile; L'autre consiste à séparer l'huile de transformateur de l'atmosphère externe pour empêcher le vieillissement de l'huile de transformateur.
Conservateur de type capsule: Une capsule en caoutchouc est utilisée à l'intérieur pour séparer l'huile de transformateur de l'atmosphère externe et fournir un espace pour l'expansion thermique et la contraction de l'huile de transformateur.
Conservateur de type diaphragme: Un diaphragme en caoutchouc est utilisé pour séparer l'huile de transformateur de l'atmosphère externe et fournir un espace pour l'expansion thermique et la contraction de l'huile de transformateur.
Conservateur ondulé: Un expanseur de métal composé de feuilles ondulé en métal est utilisé pour séparer l'huile de transformateur de l'atmosphère externe et fournir un espace pour l'expansion thermique et la contraction de l'huile de transformateur. Le conservateur ondulé est divisé en deux types, type d'huile interne et type d'huile externe. Le type d'huile interne a de meilleures performances mais un plus grand volume.
Vi. Méthodes de refroidissement des transformateurs immeurés à l'huile
Symboles représentant la méthode de refroidissement
La première lettre: huile de minérale, liquide isolant en k-synthétique, gaz isolant en L.
La deuxième lettre: circulation de convection naturale n naturelle, circulation d'huile forcée F, circulation dirigée forcée en D.
La troisième lettre: A-Air, W-Water.
La quatrième lettre: convection n naturelle, circulation forcée F (ventilateur, pompe).
Exemples
Refroidissement de l'onan naturel
Refroidissement à l'air
Refroidissement d'air de circulation d'huile forcée de l'AAF
Circulation d'huile forcée à l'ODAF refroidissement
Vii. Bagues de transformateur
Souchages d'isolation en porcelaine pure en dessous de 40kV
Il existe deux structures, le type de goujon et le type de passe-câble. Le type de goujon est utilisé pour les bagues à basse tension des transformateurs; Le type de passe-câble est utilisé pour les prises de 10 kV haute tension.
Bagues à courant élevé en dessous de 40kV
Il existe deux structures, le type de goujon et le type capacitif. La bague en porcelaine pure de type de goujon est utilisée pour les prises d'enroulement basse tension des transformateurs de générateurs moyennes; La bague capacitive est utilisée pour les prises d'enroulement basse tension des grands transformateurs de générateur.
Bouchages capacitifs du papier à huile au-dessus de 66 kV
L'isolation interne de ce type de bague est un noyau capacitif en papier isolant et en aluminium enroulé alternativement. L'espace entre le noyau capacitif et la bague en porcelaine est rempli d'huile isolante. Il existe deux structures de connexion entre la bague et l'enroulement, le type de goujon et le type de passe-câble. Le noyau capacitif du papier d'huile est enroulé alternativement avec du papier câble avec une épaisseur de 0. 0 8 ~ 0. 12 mm et un papier d'aluminium avec une épaisseur de 0,01 mm sur le tube conducteur.
Bouchages capacitifs de papier imprégnés de résine supérieurs à 66KV
L'isolation interne de ce type de bague est un noyau capacitif en papier imprégné de résine et en aluminium enroulé alternativement. L'espace entre le noyau capacitif et la bague en porcelaine est rempli d'huile isolante, et la partie inférieure de la bague n'a pas besoin d'une bague en porcelaine. Cependant, ce type de bague a un grand tanδ, et le papier imprégné de résine est sujet à la fissuration et à la décharge partielle. Actuellement, sa production a été arrêtée.
Bagues capacitives coulées en résine
La principale isolation de ce type de bague est également un noyau capacitif en papier isolant et en aluminium enroulé alternativement, puis la résine époxy est coulée à l'extérieur pour former une bague d'isolation solide. Ce type de bague peut être utilisé comme bague en gaz d'huile. La partie supérieure est manchée dans le pipeline du SIG, et le gaz SF6 est rempli entre eux; La partie inférieure est immergée dans l'huile de transformateur.
Viii. Méthodes de régulation de tension des transformateurs de puissance
Méthodes de régulation de tension
Il existe deux méthodes de régulation de tension pour les transformateurs: régulation de tension sans chargement et régulation de tension en charge. La régulation de tension sans chargement, également appelée régulation de tension de charge, est effectuée lorsque le transformateur est hors service et sans charge; La régulation de tension de chargement est effectuée lorsque le transformateur est en fonctionnement et avec charge. Le dispositif de régulation de tension pour la régulation de tension à vide est appelé un changeur de robinet à vide; L'appareil pour la régulation de tension en charge est appelé un changeur de robinet à chargement.
Positions de régulation de tension en charge
Il y a trois positions de régulation de tension en charge pour les transformateurs: la régulation de la tension du point neutre, la régulation de tension de borne à haute tension et la régulation de tension de borne à haute tension. Parmi eux, la structure et le processus de régulation de la tension des points neutres sont relativement simples et il est plus largement utilisé.
Changeur de robinet à chargement
Le changeur de robinet est également appelé commutateur de robinet. Actuellement, la qualité des changeurs de robinet à chargement produites en Chine n'est pas suffisante, et la plupart des changeurs de robinet sur le chargement reposent sur les importations. Parmi eux, les personnes importées des sociétés allemandes de MR et d'ABB suédois sont relativement courantes.
Ix. Huile de transformateur
Composition de l'huile de transformateur
L'huile de transformateur est une huile minérale, qui est un mélange composé de nombreuses molécules d'hydrocarbures avec différents poids moléculaires, principalement des composés d'hydrocarbures tels que les alcanes, les naphthènes et une petite quantité d'aromatiques.
Fonctions et notes d'huile de transformateur
L'huile isolante utilisée dans les transformateurs à l'huile est l'huile de transformateur. L'huile de transformateur a non seulement une fonction isolante mais aussi une fonction de dissipation de chaleur.
Selon la différence dans le point de congélation, l'huile de transformateur est divisée en huile n ° 25 et huile n ° 45. Le point de congélation de l'huile n ° 25 est -25 degré; Le point de congélation de l'huile n ° 45 est -45 degré.
L'huile de transformateur n ° 25 appartient à l'huile à base de paraffine et l'huile de transformateur n ° 45 est de l'huile à base de naphténique. Dans le passé, l'huile de transformateur n ° 45 devait être importée de l'étranger, et maintenant la raffinerie du Xinjiang Karamay peut également la produire.
X. Processus de fabrication des transformateurs de puissance
Les transformateurs de puissance sont composés de deux parties principales: l'assemblage central et les accessoires. L'assemblage du noyau est composé d'enroulements, de pièces isolantes, de noyau de fer, de changeur de robinet, d'huile de transformateur et de réservoir d'huile. Les accessoires du transformateur comprennent le conservateur, le refroidisseur, la bague, le relais de gaz, le dispositif de décharge de pression et le thermomètre, etc. Parmi eux, le refroidisseur, l'huile isolante, la bague, le changeur de robinet, le relais de gaz, le dispositif de décharge de pression et le thermomètre sont tous achetés à l'extérieur. Ce qui suit introduit brièvement les processus de fabrication de plusieurs composants principaux.
Enroulement sinueux: Installez le squelette sinueux du vent de l'enroulement, Whet les fils, en forme de l'isolation, le test d'enroulement l'enroulement.
Ensemble de noyau de fer: Coupez les feuilles en acier en silicium-rémunérez les terrifiants le noyau de fer Installation des plaques de traction et des boucliers-bend le noyau de fer-test du noyau de fer, les pinces de noyau de fer.
Traitement des pièces isolant: Coupez les pièces isolantes-rémunérez le Burrs Round Les coins-Carring Out Troof Toof.
Traitement du réservoir d'huile et du conservateur: Coupez les plaques en acier-Weld le réservoir d'huile et le conservateur-réduisant la rouille-sandblast-appliquant le poitrine d'amorçage du test de résistance mécanique.
Assemblage final: Installez le noyau de fer Installation de l'huile de réservoir d'huile Put sur les enroulements Stack Le joug supérieur Installation du changeur de robinet a-t-il fait le test des plombs, le noyau assemblage de l'assemblage de produits à assemblage de l'huile, les accessoires à l'huile de scellant, le toit-rythme de l'huile d'huile s'établit.
Xi. Tests d'usine de transformateurs de puissance
Les tests d'usine des transformateurs de puissance sont divisés en trois types: tests de routine (usine), tests de type et tests spéciaux. Les tests de routine sont les éléments de test que chaque transformateur doit subir avant de quitter l'usine, et sont généralement également appelés tests d'usine; Les tests de type sont les éléments de test effectués par échantillonnage de 1 ~ 2 transformateurs dans un type de produit; Les tests spéciaux sont les éléments de test proposés par l'utilisateur et contenus par le fabricant par négociation.
Exigences et réglementations de base pour les tests d'isolation à haute tension
Les enroulements du transformateur sont inspectés en fonction de la tension de fonctionnement la plus élevée UM et du niveau d'isolation correspondant. Le tableau suivant montre les éléments de test d'isolation spécifiés dans le National Standard GB1094. 3-2003 "Transformateurs de puissance PARTIE 3: Niveaux d'isolation, tests d'isolation et dégagements d'air d'isolation externes".
Éléments de test de routine (usine)
Mesure de la résistance à DC des enroulements: mesurée à toutes les extrémités de lead-out de robinet.
Mesure du rapport de transformation: mesuré à toutes les positions de TAP.
Détection du groupe de connexion enroulement: testé à la position de robinet nominale.
Mesure de la résistance à l'isolation, du rapport d'absorption et de l'indice de polarisation: l'indice de polarisation est mesuré uniquement pour les transformateurs de 220 kV et plus.
Mesure de TanΔ et capacité des enroulements: TanΔ est mesuré pour les transformateurs de 35 kV et plus.
Mesure de TanΔ et capacité des bagues: TanΔ et la capacité sont mesurées pour les bagues capacitives de 66 kV et au-dessus.
Tests de l'huile de transformateur: des éléments tels que l'analyse chimique de l'huile, la résistance à l'isolation, le tanΔ, l'analyse chromatographique, etc. Pour les transformateurs de 750kV et plus, la taille des particules dans l'huile doit également être testée. Et l'analyse chimique pétrolière et l'analyse chromatographique pétrolière doivent être effectuées à plusieurs reprises pendant l'ensemble du processus de test.
Mesure de la perte de chargement et du courant à vide: testé sous la connexion de tension nominale.
Mesure de la perte de charge et de l'impédance court-circuit: testé sous la connexion de tension nominale.
Test de décharge partielle: la quantité de décharge n'est pas utilisée comme évaluation, mais uniquement comme référence pour savoir si le test à haute tension peut être effectué.
Test d'impulsion à ondes complètes de la foudre: pour les transformateurs de 220kV et plus et 120 mva et au-dessus.
Test d'impulsion de commutation: pour les transformateurs de 330kV et plus.
Test de tension induite Test avec mesure de décharge partielle: pour les transformateurs de 110kV et plus.
Fréquence de puissance appliquée Test de la fréquence de puissance sur l'enroulement basse tension et le point neutre.
Test de décharge partielle: Ce test est utilisé comme test d'évaluation de la valeur du test d'usine.
Mesure de l'électrification du débit d'huile: pour les transformateurs avec des pompes à huile de 330 kV et plus.
Test de décharge partielle avec la pompe à huile fonctionnant: pour les transformateurs avec des pompes à huile de 330 kV et plus.
Type d'éléments de test
Test d'élévation de la température.
Test d'impulsion à onde hachée de foudre.
Test d'impulsion à onde pleine foudre sur le point neutre.
Test d'interférence radio.
Articles de test spéciaux
Mesure du niveau sonore.
Mesure de l'impédance de séquence zéro des transformateurs triphasés.
Mesure des harmoniques de non
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