История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
более целесообразны в случае необходимости широких пределов регулирования
напряжения, а также в трансформаторах на очень большие токи (например,
трансформаторы для электрических печей).
Весьма характерным в трансформаторостроении последнего времени является
объединение преимущества стрежневых и броневых типов в одной конструкции.
'Так, современные трансформаторы большой мощности (до 100 тыс. ква в
одной фазе) и высокого напряжения (до 220-400 кв) выполняются в виде
бронестержневой или ¦ многостержневой конструкции с разветвленной
магнитной .системой (рис. 13-20). При этом снижается высота сердечника и
облегчается перевозка трансформаторов в собран-j ном виде по железной
дороге.
Одной из характерных тенденций в практике использования трансформаторов
является установка одного или нескольких мощных трансформаторов вместо
большого писала малых трансформаторов той же суммарной мощности, в
результате чего снижаются вес и стоимость активных материалов на 1 ква, а
также потери на единицу мощности.
За последние годы все шире начинают применяться многообмоточные
трансформаторы. Такие трансформаторы устанавливаются в энергосистемах, а
также в радиотехнических схемах и автоматических устройствах, когда
возникает необходимость во взаимной связи нескольких цепей или систем
переменного тока разных напряжений. Многообмоточные трансформаторы могут
иметь либо одну первичную и две или несколько вторичных обмоток, либо две
или несколько первичных и одну вторичную обмотки. Наибольшее применение
получили трансформаторы первого типа, называемые трехобмоточными (по
числу обмоток). Один трехобмоточный мощный трехфазный трансформатор
заменяет два отдельных обычных трансформатора и позволяет получить на
двух вторичных обмотках напряжения для питания потребителей, удаленных от
электростанции на разные расстояния.
631
/
Совершенствование обмоток трансформаторов шло
в направлении повышения их механической и электрической прочности,
нагревостойкости, экономичности и технологичности изготовления. В
частности, в нашей стране еще в 1940 г. были освоены простые конструкции
емкостной защиты обмоток, повысившей их импульсную прочность. С этого
времени все . трансформаторы на напряжение 110 кв и выше строятся
грозоупорными.
Одним из важных направлений в совершенствовании' конструкции
трансформаторов явилось улучшение системы охлаждения.
. Как известно, по способу охлаждения трансформаторы разделяются на сухие
с естественным или искусственным охлаждением (посредством специальных
вентиляторов) и масляные, в доторых масло не только охлаждает сердечник и
обмотку, но и улучшает изоляцию обмоток и предохраняет их от влаги и
пыли.
При мощности трансформаторов до 20 квт масляный бак делается гладким. Но
с ростом мощностей трансформаторов пришлось бы значительно увеличить
размеры ; бака. Эта задача была решена за счет изготовления сте- | нок
бака из волнистого железа, что значительно увеличивало поверхность бака.
При мощностях свыше 7 500 ква баки с волнистыми стенками становились
настолько непрочными (с возрастанием мощности трансформатора глу- j бина
волнистости увеличивалась), что пришлось перейти к новым конструкциям -
гладким бакам с вваренными в их стенки трубами (20-е годы). При
достижении мощно- | стей трансформаторов до 15-20 тыс. ква подобная кон-
> струкция баков стала осложнять транспортировку трансформаторов. В связи
с этим были разработаны специальные охладители - радиаторы, которые легко
снимались при перевозке. Однако при радиаторной охладительной системе вес
и габариты трансформаторов значительно возросли. Стремясь снизить эти
параметры, конструкторы со-] здали масляные трансформаторы с
искусственным водя-! ным охлаждением (по змеевику, помещенному в баке,!
проходит охлаждающая вода). Но при этом надежность трансформатора
значительно снизилась, так как при порче| змеевика вода попадала в масло.
Наиболее радикально проблема охлаждения была разрешена в 30-х годах,
когда были разработаны система; с принудительной циркуляцией масла и
охлаждением его в особых охладителях, а также система 'форсированного 632
дутьевого охлаждения посредством вентилятора, применяемая в мощных
трансформаторах. Искусственное дутье позволяет увеличить мощность
трансформатора до 30%. Для сверхмощных трансформаторов применяется
воздухо-маеляное охлаждение.
Область применения сухих трансформаторов расширилась за счет
использования стеклянной изоляции, пропитанной силиконовым лаком; такая
изоляция допускает работу до температур порядка 180° С.
Значительный прогресс в трансформаторостроении за последние годы (с
начала 50-х годов) был обусловлен внедрением новых, более качественных
материалов и, в ча-! стности, холоднокатаной электротехнической стали для
j изготовления сердечников. Эта сталь характеризуется высокой магнитной
проницаемостью и малыми магнитными ! потерями. В результате использования
холоднокатаной ; стали сечение и вес сердечников уменьшились, а потери в
