IV. Конструкція магнітної системи
силового трансформатора потужністю 25-630 кВ·А.
Першим завданням, яке вирішується при проектуванні магнітної системи силового трансформатора, є вибір її конструктивної схеми. Плоска магнітна система може бути прийнята для виробництва будь-якого трансформаторного заводу. Просторові магнітні системи дозволяють отримати економію електротехнічної сталі та зменшення втрат холостого ходу до 9-10% [1], але для їх виготовлення необхідно мати спеціальне обладнання для навивки та тривалого відпалу навитих частин. Для пропонованих у роботі трансформаторів приймаємо плоску магнітну систему.
При розрахунку плоскої магнітної системи з рулонної холоднокатанної сталі повинен бути обраний план шихтування пластин магнітопроводу. Найпростіша і найпоширеніша заготівля пластин та складання магнітної системи представлена на рис. 1[1] c.
Рис.1. План шихтування магнітної системи косими стиками в чотирьох і прямими у двох кутах.
Магнітна система (кістя) служить також і механічною основою трансформатора. На кістяку розташовуються і зміцнюються обмотка і відводи від обмоток, і в деяких конструкціях на кістяку в процесі складання трансформатора зміцнюється кришка бака з вводами та різною арматурою.
Для того щоб магнітна система, зібрана з маси пластин тонколистової сталі, мала достатню стійкість, могла витримувати механічні сили, що виникають між обмотками при короткому замиканні, і не розвалювалася при підйомі кістяка або активної частини, її верхнє і нижнє ярма повинні бути надійно з'єднані механічно.
Таким з'єднанням верхніх і нижніх ярмових балок в кістяку з плоскою магнітною системою можуть служити вертикальні шпильки, розташовані поза обмоток ВН і досить віддалені від нихчи надійно ізольовані. У масляних трансформаторах такі шпильки застосовують при напругах обмоток ВН-10, 35 і 110 кВ, а сухих до 10 кВ. Вертикальні шпильки можуть бути використані для осьової пресування обмоток за рахунок невеликого зсуву вниз верхніх ярмових балок.
Поперечний переріз стрижня в стрижневих магнітних системах зазвичай має вигляд симетричної ступінчастої фігури, вписаної в коло. Діаметр цього кола d називається діаметром стрижня трансформатора і є одним із основних його розмірів. Ступінчастий переріз стрижня та ярма утворюється перерізами пакетів пластин. При цьому пакетом називається стопа пластин одного розміру. Чистий переріз сталі у поперечному перерізі стрижня чи ярма називається активним перерізом стрижня чи ярма.
Число ступенів, що визначається за кількістю пакетів стрижня в одній половині кола, може бути різним. Збільшення числа щаблів збільшує коефіцієнт заповнення площі кола Ккр площею ступінчастої фігури, але одночасно збільшує число типів пластин, що мають різні розміри, ніж ускладнює заготівлю пластин і збирання магнітної системи.
Для орієнтування у цьому питанні може бути табл. 5, в якій наведено значення чисел щаблів у стрижнях сучасних трифазних трансформаторів різної потужності.
Таблиця 5.Кількість ступенів у перерізі стрижня сучасних
Пресування стрижня розклинюванням з обмоткою