Трансформатор оцр 5600 25
Основные технические данные. В
табл. 5 приведены основные данные тяговых трансформаторов электроподвижного состава, эксплуатируемого на железных дорогах СССР. В обозначении типов трансформаторов буква О указывает на число фаз (однофазный), буква Ц — на принудительную циркуляцию масла, Р — на назначение трансформатора (питание ртутных выпрямителей), Д — на принудительное воздушное дутье и Э — на принадлежность к электровозу. Числитель дроби означает типовую мощность трансформатора в киловольт-амперах (у трансформатора ЬТ8-7,85/25 в тысячах киловольт-амперах), знаменатель — номинальное напряжение сетевой обмотки в киловольтах.
Трансформаторы ОЦР-5000/25В, ОДЦЭ-5000/25А и ОДЦЭ-5000/25Б. Стенки бака 1 (рис 114, а) сварены
Серия электроподвижного состава
Номинальная мощность первичной обмотки,
Длительный ток первичной обмотки, А
Вторичная тяговая обмотка:
номинальная мощность, кВ- А
номинальная мощность, кВ • А
напряжение холостого хода, В
номинальная мощность, кВ- А
При напряжении сети 25 кВ потери холостого
Суммарные потери мощности не более, кВт
Напряжение короткого замыкания, %
Количество воздуха, продуваемого через ра-
*’ Всех модификаций, кроме электропоездов ЭР9Е, где установлены тяговые трансформаторы ОДЦЭ-1600/25 Такой трансформатор, несмотря на то что в его бак дополнительно помещена обмотка сглаживающего реактора, имеет массу на 420 кг меньше, чем трансформатор ОЦР-1000/25, охладитель масла такой же, как на электропоездах ЭР9П и ЭР9М, работает в режиме самовентиляции Остальные характеристики трансформаторов одинаковые. *г На электровозах ВЛ80Р, ВЛ801 номинальное напряжение обмоток возбуждения 180 В, ток 720 А.
Рнс 114 Общий вид (а), схема расположения вводов (б) и схема соединения обмоток (в) трансформатора ОЦР-5000/25В электровоза ВЛ80К
из листовой стали толщиной 6 мм; к ним приварены жесткие балки-камеры 3, выполняющие роль воздуховодов и передающие силы, создаваемые весом трансформатора, на опорные балки 9. Балки-камеры имеют конусообразные стаканы 10, которые опираются на конусы рамы кузова электровоза через резиновые конусы. Секции 2 теплообменника установлены на стенках бака и соединены трубопроводом с масляным насосом 8.
На крышке трансформатора ОЦР-5000/25В расположены: два ввода А и X (рис. 114, б и в) сетевой обмотки напряжением 25 кВ, четыре ввода аі, хі, а2 и х2 основных (нерегулируемых) частей и десять вводов /, 2, 3, 4, 01, 02, 8, 7, 6, 5 регулируемых частей тяговой обмотки, пять вводов х, аЗ, а.4, а5, аб обмотки собственных нужд. Все вводы разборные и допускают замену изоляторов без подъема активной части
Для установки главного контроллера ЭКГ-8Д (а на трансформаторе ОДЦЭ-5000/25В электровоза ВЛ80С — ЭКГ-8Ж) на крышке смонтированы стойки 5 и 7 (см. рис. 114, а). На стойке 7 укреплен заводской щиток 6 с основными данными трансформатора, а на стойке 5 — расширитель 4.
Трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б имеет такую же конструкцию, как и трансфор-
матор ОЦР-5000/25В, и отличается лишь монтажом выводов на крышке. Трансформатор ОДЦЭ-5000/25А электровоза ВЛ80Р имеет меньшее число секций и выводов тяговых обмоток. У него предусмотрена дополнительная обмотка для питания выпрямительной установки возбуждения в режиме рекуперации. Обмотки расположены таким образом, что в случае повреждения одной из них ее реактивное сопротивление увеличивается и ток к. з ограничивается. В связи с этим частично изменена и конструкция трансформатора.
Трансформаторы ОЦР-1000/25 и ОДЦЭР-1600/25. Трансформатор ОЦР-1000/25 моторного вагона электропоездов ЭР9, ЭР9П и ЭР9М выполнен с регулированием на стороне низшего напряжения. Трансформатор имеет полуовальный бак / (рис. 115) и подвешен к раме кузова вагона на балках 6 и 8, приваренных к крышке 5
Вводы 10 расположены на торцовой стенке бака и защищены герметической металлической коробкой 11 со съемной крышкой В верхней части коробки расположен кожух 9, через который силовые кабели подводят к вводам 10 На второй торцовой стенке установлен насос с трехфазным асинхронным двигателем 7, обеспечивающим принудительную цирку-
ляцию масла в системе охлаждения На боковой стенке бака / размещены воз-духоосушитель, коробка 3 термометрического сигнализатора и защитный кожух 2 термобаллона сигнализатора.
Воздухоосушитель очищает и сушит входящий в бак 1 воздух, который соприкасается с очень большой поверхностью масла, так как трансформатор не имеет расширителя. При понижении уровня масла в баке воздух засасывается через отверстие в дне 18 (рис. 115, б) осушителя в масляный затвор 16, проходит через масло, где очищается от грязи и пыли. Очищенный воздух поднимается вверх в камеру 4, заполненную силикаге-лем 15, который осушает воздух. В верхней части корпуса помещен стакан 13 с индикаторным силикагелем (силикагель, пропитанный хлористым кальцием и хлористым кобальтом), имеющим голубой цвет. При увлажнении он становится розовым. Наблюдают за состоянием сили-кагеля через смотровое окно 14 в стакане. Воздухоосушитель соединен с баком трансформатора патрубком 12. Масло в затвор наливают через пробку 17.
Выемная часть расположена в баке трансформатора горизонтально и подвешена к крышке 1 (рис. 116, а) за ярмо-вые балки 8 и 10 четырьмя шпильками
2 и 7. Для направления потока масла внутрь обмоток //, расположенных на стержнях магнитопровода 9, поставлены перегородки 6 из электрокартона. Отводы из медных шин 3 укреплены деревянными планками 4 на ярмовых балках магнитопровода. К нижней поверхности крышки / приварена коробка 5, предохраняющая масло от плескания во время ускорения и торможения электропоезда.
Первыми у стержней на бакелитовых цилиндрах с толщиной стенок 10 мм размещены соединенные последовательно катушки сетевой обмотки А—X (рис 116, б). Среднее положение занимают соединенные параллельно катушки тяговой обмотки с девятью выводами. На наружных цилиндрах 12 (см. рис. 116, а) размещены на одном стержне обмотка собственных нужд 02—х2, а на другом — обмотка отопления 01—х1.
Трансформатор ОДЦЭР-1600/25 установлен на электропоезде ЭР9Е. Принципиальная схема трансформатора ОДЦЭР-1600/25 и его характеристики такие же, как у трансформатора ОЦР-1000/25, но в бак трансформатора ОДЦЭР-1600/25 дополнительно помещена обмотка сглаживающего реактора Охладитель масла такой же, как на серийных электропоездах ЭР9П и ЭР9М, но использован в режиме
Рис 116 Выемная часть (а), схема соединения обмоток (б) трансформатора ОЦР-1000/25
самовентиляции. Вынесенный под встречный поток воздуха, он огражден специальным каркасом с металлической сеткой, исключающей попадание щебня и других предметов на его активную часть, и оборудован направляющим экраном — диффузором для улучшения условий охлаждения. Принудительная циркуляция масла через охладитель начинается после включения насоса, которое происходит автоматически при нагреве масла до температуры + 30° С. В диапазоне скоростей движения 40—100 км/ч поверхность охладителя масла трансформатора обдувается воздухом со средней скоростью 4,5—5 м/с.
Активная выемная часть состоит из трансформаторного и реакторного блоков Активная часть помещена в стальной бак с трансформаторным маслом, обеспечивающим необходимую изоляцию и охлаждение обмоток. Магни-топровод трансформатора стержневого типа, расположен горизонтально стержни установлены параллельно рельсовому пути Расположение обмоток на стержнях
концентрическое: первой размещена сетевая обмотка А—X, намотанная плашмя на бумажно-бакелитовый цилиндр с клиньями, которые образуют продольные каналы для масла Циркуляция мас-
Рис. 117 Тяговый трансформатор ЬТ5-7,85/25 электровоза ЧС4
Рис 118 Тяговый трансформатор 68/3848/51 (а), схема соединения обмоток (б), маслоохладитель 60Е (в) и схема его охлаждения (г)
ла осуществляется электронасосом 2ТТ-16/10-01.
Трансформатор LTS-7,85/25. Этот трансформатор (рис. 117) установлен на электровозе ЧС4 и выполнен с регулированием на стороне высшего напряжения. Он имеет бак / четырехугольной формы, к продольным стенкам которого приварены лапы (фланцы) 2 для установки трансформатора на опорной плите 6. Между лапами и опорной плитой находятся амортизирующие резиновые прокладки. Стенки бака имеют толщину 5 мм, дно — 10 мм.
На стенках бака укреплены: переключатель ступеней 3, отделенный от внутреннего пространства бака изоляционной перегородкой, на которой расположены штепсельные контакты регулируемой обмотки; вводы обмоток собственных нужд и отопления поезда; теплообменник 4 с насосом. На крышке смонтированы высоковольтные вводы, шинные вводы, расширитель 5, сваренный из листовой стали толщиной 3 мм, воздухоосушитель, реле газовой защиты. К стенке расширителя приварен маслоуказатель На стенке расширителя около маслоуказате-ля нанесены контрольные отметки, соответствующие уровню масла при температурах —40, +20 и +40° С. На расширителе 5 также установлен дистанционный контактный термометр, контролирующий температуру верхних слоев масла в баке, с уставкой контактов 60 (номинальная температура) и 90° С (максимальная температура). При температуре масла выше уставки контакты термометра замыкают цепь сигнальной лампы на пульте управления. Между крышкой бака и расширителем находится газовое реле.
Магнитопровод трансформатора броневого типа набран из листов холоднокатаной трансформаторной стали толщиной 0,35 мм Магнитные потери не превышают 0,7 Вт/кг при индукции lOOOx X Ю
4 Тл Листы покрыты карлитом.
Обмотки выполнены из медного провода прямоугольного сечения, изолированного несколькими слоями кабельной бумаги и одним слоем хлопчатобумажной пряжи.
Трансформатор SL68/3848/51. Трансформатор (рис. 118), примененный на
электровозе ЧС4Т, в отличие от трансформатора LTS-7,85/25 имеет магнитопровод, магнитные потери в котором не превышают 0,6 Вт/кг при индукции 1000 -Ю-4Тл. Бак 2 соединен с рамой / фланцами 13, между которыми проложена резиновая прокладка. На боковой стенке бака 2, укреплен переключатель ступеней 12. На верхней части бака 2 расположены: шкаф 11, на котором укреплен расширитель 10 с воздухоосу-шителем 9; газовое реле 16; проходные изоляторы с вводами 18 и 19 первичной обмотки. Рядом с расширителем находятся выводы 14 обмотки отопления (С1 и С2 на рис. 118, б) и выводы 15 обмотки собственных нужд, выводная коробка 17 переключателя напряжения 25/12 кВ. В отличие от трансформатора LTS-7,85/25, где переключение питания с 25 на 12 кВ производится пересоединением высоковольтного ввода на соответствующие выводы регулировочной обмотки, на трансформаторе SL-68/3848/51 имеется переключатель напряжения, к зажимам которого подключены выводы 3 обмотки DO—D25
Охладительная система расположена на баке 2 и включает в себя масляный насос 4, два мотор-вентилятора, установленных в отдельных блоках 8, коробку с зажимами 5, маслоохладители, фильтр 6, охладительную камеру 7 и трубопроводы. Маслоохладитель с поверхностью охлаждения 39 м2 состоит из латунных трубок 20 (рис. 118, в) с ребрами. В отличие от трансформатора LTS-7,85/25 в трансформаторе SL 68/3848/51 трубки 20 впаяны в корпус охладительных элементов, которые с обеих сторон закрыты камерами 21. Каждый из двух маслоохладителей обдувается воздухом, засасываемым отдельным вентилятором. Нагретый воздух выбрасывается под кузов электровоза ЧС4Т. Нагретое масло из бака 2 (рис. 118, г) трансформатора по трубе поступает в маслоохладитель 23 и затем по трубе через открытый затвор 22, фильтр 25, масляный насос 4 — снова в бак 2. Для спуска масла предусмотрен кран 24. Контроль температуры масла осуществляется термометром, который имеет контакты для сигнализации о нормальной (60° С) и наибольшей (90° С) температуре.
Источник
Трансформатор оцр 5600 25
Устройство тягового трансформатора ОДЦЭ-5000/25Б электровоза BЛ80C
Трансформатор типа ОДЦЭ-5000/25Б (рис. 3.2) состоит из активной части, помещенной в бак с трансформаторным маслом, а также системы охлаждения.
Рис. 3.2. Тяговый трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б:
1 — маслоуказатель; 2 — расширительный бак; 3 — балка-камера; 4 — устройство для осевой стяжки обмоток; 5 — опора трансформатора; 6 — масляные радиаторы; 7 — активная (выемная) часть; 8 — отвод; 9 — нижняя ярмовая балка; 10 — опорная балка; 11, 13 — пробки; 12 — резиновое уплотнение; 14 — выводы обмотки собственных нужд; 15 — выводы тяговых вторичных обмоток; 16 — выводы первичной (сетевой) обмотки; 17 — электрический масляный насос; 18 — стальные заглушки; 19 — упоры для крепления активной части
Рис. 3.3. Магнитопроводы шпилечной (а) и бесшпилечной (б) конструкции: 1 — нижнее ярмо: 2 — шпилька; 3 — стержень; 4 — верхнее ярмо; 5 — бандаж
стержня
Активная часть — состоит из шихтованного магнитопровода и трех обмоток.
Магнитопровод — двухстержневой, шихтованный, состоит из двух вертикальных стержней и двух горизонтальных ярм.
Стержни магнитопровода (рис. 3.3, а) набраны из листов электротехнической стали (толщиной 0,35 мм) пакетами разной ширины и имеют ступенчатое сечение, близкое к круглому. Все листы стержней спрессованы и скреплены пятью шпильками, при этом для изоляции шпильки пропущены внутри бакелитовых трубок, а под гайки подложены бакелитовые шайбы.
Ярма набраны из листов электротехнической стали пакетами разной дайны. При сборке с боков ярм устанавливаются швеллера, которые стянуты по концам друг с другом болтами, вкрученными в торцы стальных планок в прорези стержней магнитопровода. При этом ярма скрепляются с вертикальными стержнями магнитопровода.
К двум швеллерам нижнего ярма приварены снизу две планки, через которые активная часть опирается на дно бака через приваренные к дну бака конуса для фиксации. К двум швеллерам верхнего ярма сверху крепится крышка болтами со свободным ходом 20 мм за счет овальных отверстий для четырех верхних болтов. За счет этого активная часть всегда стоит на дне бака и одновременно ее крышка плотно притянута к фланцам бака через прокладки из маслоустойчивой резины.
Обмотки трансформатора — трансформатор имеет три обмотки (рис. 3.4, а): первичную обмотку (сетевую) с выводами А-Х на напряжение 25 кВ (862 витка) и две вторичные обмотки. Вторичные обмотки разделяют на: обмотку собственных нужд с выводами х-а5-а4-аЗ на напряжение до 638 В (22 витка) для питания вспомогательного оборудования электровоза и главную вторичную обмотку (тяговую) для питания тяговых двигателей. Тяговая вторичная обмотка состоит из двух нерегулируемых частей с выводами al-xl и а2-х2 (по 22 витка), где наводится ЭДС по 638 В и двух регулируемых частей с выводами 1-01 и 5-02 (по 20 витков), где наводится ЭДС по 580 В. Каждая регулируемая часть обмотки разделена на четыре секции (по 5 витков), в каждой из которых наводится ЭДС по 145 В.
Все три обмотки трансформатора намотаны на шесть бакелитовых цилиндров, установленных на двух вертикальных стержнях маг-нитопровода, по три цилиндра один внутри другого. На двух внутренних цилиндрах находятся нерегулируемые части тяговой вторичной обмотки, на двух средних цилиндрах находится первичная (сетевая) обмотка. На двух наружных цилиндрах находятся регулируемые части тяговой вторичной обмотки, а также обмотка собственных нужд.
Все обмотки трансформатора намотаны из медных шин различного сечения, изолированных кабельной бумагой на текстолитовые планки (толщиной 20 мм), установленные вдоль бакелитового цилиндра. Между витками на этих планках установлены прокладки из электрокартона. За счет такой намотки, каждый виток обмотки омывается трансформаторным маслом со всех четырех сторон.
При сборке активной части при снятом верхнем ярме на стержни магнитопровода (на нижнее ярмо) устанавливаются стальные шайбы, на которые веером устанавливаются текстолитовые бруски для подхода масла к обмоткам снизу. На них устанавливаются также по три текстолитовых кольца (толщиной 50 мм) один внутри другого. На эти шесть колец устанавливаются нижним витком шесть цилиндров с обмотками. На верхний виток на каждом цилиндре устанавливаются текстолитовые кольца. На них веером устанавливаются текстолитовые бруски,
предназначенные для выхода масла от обмоток трансформатора. На эти текстолитовые бруски устанавливаются две стальные шайбы (прессующие кольца).
Затем к двум стержням магнитопровода крепится верхнее ярмо. В отверстия с резьбой в приварных втулках сбоку швеллеров верхнего ярма вкручиваются шпильки, которые через специальные
башмаки, через верхнюю стальную шайбу, текстолитовые бруски, через три текстолитовых кольца плотно сжимают между собой через изоляцию витки всех обмоток на шести цилиндрах.
Рис. 3.4. Схема соединения обмоток трансформатора (а) и схема циркуляции масла (б): Н — масляный насос; А — активная часть; Т — теплообменники
На электровозах ВЛ80С используется устройство для автоматической прессовки обмоток тягового трансформатора, на башмаки наклонных шпилек давят сильные сжатые пружины сбоку.
Выводы всех обмоток трансформатора выведены наружу через изоляторы в отверстиях крышки. Средние утолщения изоляторов укреплены к крышке с помощью фланцев с резиновыми прокладками, которые приклеивают к крышке. Крышка с изоляторами имеет свободный ход до 20 мм.
Бак трансформатора — выполнен сварным из стали толщиной 10 мм, восьмигранной формы. Внутрь бака на дно опускается активная часть трансформатора и затем крышка трансформатора крепится к фланцам бака по периметру болтами через прокладки из масломорозоустойчивой резины.
Бак трансформатора с активной частью через четыре приварных конуса с боков бака и через резиновые конуса опирается на два поперечных средних двутавровых бруса рамы кузова.
Внизу сбоку бака выполнены: пробка для взятия пробы масла и кран для слива масла и заполнения бака маслом в депо (в нормальном положении должны быть опломбированными). Внизу на дне бака находится пробка для слива остатков масла.
В верхней части, сбоку на баке укреплен масляный насос МН типа 4ТТ-63/10. С обеих сторон бака укреплены по три секции масляных радиаторов, закрытых решетками с воздухопроводами от вентиляторов МВЗ и МВ4. Каждая секция радиаторов состоит из латунных овальных трубок (10 рядов по 9 трубок в каждом), закрепленных в решетках, для обдува воздухом от вентиляторов.
В дополнение к баку трансформатора находится расширитель, который служит для восприятия излишков масла из бака при его нагревании, а также для уменьшения поверхности соприкосновения масла с воздухом. Расширитель сварен из стали (размером 500x1500x600 мм) и укреплен на кронштейнах. Расширитель соединяется с баком трансформатора трубой через отверстие в крышке трансформатора. Бак трансформатора полностью заполнен трансформаторным маслом, а расширитель только частично.
Трансформаторное масло служит изоляцией между всеми обмотками трансформатора и одновременно является охлаждающей жидкостью. Технические характеристики трансформаторного масла следующие: цвет светло-желтый; температура застывания 35 °С; температура вспышки +135 °С; слой масла толщиной 2,5 мм должен выдерживать без пробоя в течение одной минуты напряжение не менее 35 кВ.
Для контроля уровня масла на расширителе сбоку установлено масломерное стекло, где нанесены риски нормального уровня масла для трех температур: -50, +15, +50 °С.
Для контроля за работой масляного насоса служит манометр, установленный на нагнетательном патрубке МН, за показанием которого можно наблюдать из коридора. Давление масла должно находиться в пределах 0,8—1,0 кгс/см2.
Для контроля за температурой трансформаторного масла в верхних слоях бака служит термосигнализатор. Он состоит из датчика в виде баллончика, заполненного легкокипящей жидкостью и погруженного в бак. Датчик через капиллярную трубку соединен с черной стрелкой прибора, укрепленного сбоку на расширительном баке (красная и желтая стрелки нужны для регулировки температуры, при которой замыкаются контакты двух блокировок термосигнализатора, на электровозах ВЛ80С эти блокировки в схеме не используются).
Сбоку на расширителе вварена трубка с пробкой для доливки масла на ремонтах. Сверху на расширителе выполнено отверстие со змеевиком для выхода и входа воздуха в расширитель.
Система охлаждения обмоток трансформатора (рис. 3.4, б) является принудительной, так как охлаждение происходит за счет принудительной циркуляции трансформаторного масла масляным насосом, через радиаторы.
При работе масляного насоса нагретое масло забирается из верхних слоев бака и по двум маслопроводам направляется в радиаторы (по три секции с каждой стороны бака), которые обдуваются воздухом от МВЗ и МВ4.
Охлажденное в радиаторах масло снизу бака за счет маслонаправленного щита из электрокартона направляется через зазоры в веерообразных текстолитовых брусках ко всем обмоткам на шести бакелитовых цилиндрах. При этом масло, нагреваясь, поднимается вверх, где снова забирается насосом и направляется в радиаторы.
Примечания. 1. Начиная с электровоза № 1900 магнитопроводы трансформаторов имеют бесшпилечную конструкцию (рис. 3.3, б).
2. При работе электровоза температура трансформаторного масла не должна превышать +85 °С длительно и 95 °С в течение 2 ч. При нарушении этих норм необходимо снизить нагрузку и выяснить причины повышения температуры.
3. Не допускается включение нагрузки без электронасоса, если температура масла выше +30 °С.
4. При резком повышении температуры трансформаторного масла необходимо отключить тяговый трансформатор до устранения причин неисправности.
5. Не допускается включение нагрузки на трансформатор (питание ТЭД) при отключенных вентиляторах МВЗ и МВ4. Допускается работа трансформатора при отключенных вентиляторах МВЗ и МВ4 и при нагруженной обмотке собственных нужд.
6. После длительного отстоя электровоза в зимнее время при отрицательных температурах масла включать нагрузку на трансформатор следует при отключенном МН, который можно будет включить, когда масло прогреется до +15 °С.
Источник
