Тяговый трансформатор типа ОДЦЭ – 5000/25

 

О – однофазный; Д – с дутьём воздуха, Ц – с циркуляцией масла,

Э – электровозный.

Технические данные:

1. Полная мощность – S =5000 кВА

2. U ном1 = 25000 В.  I ном 1 = 185 А.

3. U ном2 = 1230 В х 2. I ном 2 = 1750 А.

4. U ном о.с.н. = 380 В. I ном о.с.н. = 550 А.

5. Вес трансформатора = 8000 кг. В том числе; вес керна = 4700кг.

                                                                              вес бака = 1240 кг.

                                                                              вес масла = 2060 кг.

6. Габаритные размеры: 2565 х 2000 х 2850мм.

Трансформатор  состоит из выемной части (керна), помещённого в бак с трансформаторным маслом.    

        Выемная часть трансформатора типа ОДЦЭ (керн)

Состоит из шихтованного магнитопровода и 3-х обмоток.

Магнитопровод состоит из 2-х вертикальных стержней и 2-х горизонтальных ярм. Листы стержней спрессованы и скреплены 5-ю шпильками.

Ярма помещены между швеллеров, которые стянуты болтами. При этом ярма скрепляются с вертикальными стержнями. К нижним швеллерам приварены снизу планки, через которые керн опирается на дно бака. К двум верхним швеллерам крепится крышка керна, с ходом 20 мм за счёт овальных отверстий, болтами. Между крышкой и баком по периметру уложена прокладка, из масломорозо устойчивой резины.

Обмотки трансформатора. Трансформатор имеет три обмотки  ---- первичную А – Х на ~ U = 25000 В (862 витка) и две вторичные обмотки для питания ТД, которая состоит из двух нерегулируемых частей а1 – х1 и а2 – х2, где наводится ЭДС по 638 В (по 22 витка) и двух регулируемых частей 1 – 01 и 5 – 02, где наводится ЭДС по 580 В (по 20 витков). Каждая регулируемая часть обмотки разделена на четыре секции 1 – 2, 2 – 3, 3 – 4, 4 – 01 и 5 – 6, 6 – 7, 7 – 8, 8 – 02, (по5 витков) в каждой секции наводится по 145 В; обмотки собственных нужд х – а3  на U = 638В  для питания вспомогательных машин и других вспомогательных устройств.  С напряжением х – а5 = 232В, х – а4 = 406В, х – а3 = 638В.

Все три обмотки трансформатора намотаны на шесть бакелитовых цилиндров, установленных на двух вертикальных стержнях магнитопровода. На двух внутренних цилиндрах - вторичная нерегулируемая обмотка, на двух средних – первичная обмотка, на двух наружных -  вторичная регулируемая и обмотка собственных нужд.

Выводы всех обмоток выведены наружу на крышку керна через изоляторы.

 

 

  Бак и система охлаждения трансформатора ОДЦЭ.

Бак выполнен сварной, восьмигранной формы. Внутрь бака на дно устанавливается керн и затем крышка керна, через прокладку по периметру из масло- морозоустойчивой резины.

Бак с керном через 4-е приварных конуса опирается на две под трансформаторные балки рамы кузова.

Внизу сбоку на баке пробка для взятия проб масла на анализ и кран для слива и заполнения бака маслом от насоса депо.

Сверху сбоку на баке масло-насос МН. С обеих сторон с боков укреплены по 3-и секции радиаторов, закрытых решётками, с воздухопроводами от МВ3 и МВ4. В дополнение к баку, на крышке керна, установлен расширитель (размером 500 х 1500 х 600). Расширитель трубой соединён с баком. Расширитель служит для восприятия излишек масла из бака при нагревании масла.

Бак трансформатора заполнен трансформаторным маслом, которое служит для изоляции обмоток и их охлаждения.

Технические данные трансформаторного масла: Цвет – светло-жёлтое,   «Т» застывания - - 35*С, «Т» вспышки - +135*С, слой масла толщиной 2,5мм должен выдержать без пробоя в течении минуты напряжение не менее 35кВ.

Для контроля за уровнем, масла на боку расширителя установлено масломерное стекло с тремя рисками для 3-х температур; - 50*, +15*, +50*.

Для контроля за температурой масла служит термосигнализатор, с тремя стрелками; жёлтая, чёрная и красная. Максимально допустимая - +95*С.

Сверху на расширителе доливочная горловина и сапун для выравнивания давления.

 

 

   3. Переходной реактор типа ПРА -3А (на схеме 25)

Служит, для перехода с одной позиции ЭКГ на другую позицию, без разрыва цепи с током ТД. На неходовых позициях, когда силовая цепь  подключена к двум соседним выводам трансформатора, то реактор ограничивает ток к.з. до 1200А.

Оба ПРА 24 и 25 выполнены в одном комплекте(без стального сердечниканика).Каждый    ПРА 24 и 25 состоит из 4-х катушек(всего-8 катушек).

Каждая катушка ПРА намотана из двух параллельных алюминиевых шин (сечением 8 x 60 мм) в виде спирали и имеет 8 витков. По восьми радиусам между витками катушки установлены прокладки из электронита  для изоляции, по которым все витки катушки стягиваются бандажами из стеклоленты.

При сборке оба реактора ставят друг на друга и 8-ю шпильками крепят к гетинаксовой плите.

Сверху, снизу и между ПРА укреплены шихтованные пакеты, для замыкания в них магнитных потоков катушек, чтобы меньше нагревались от вихревых токов крышка керна и основание ЭКГ.

Все 4-е катушки соединены между собой последовательно, путём сварки шин. Каждый ПРА имеет 3-и вывода А, Х, О.

ПРА установлен под ЭКГ, на крышке керна. Имеет естественное охлаждение. Вес реактора 570 кг.

 

 

   4. Сглаживающий реактор типа РС – 32 (на схеме 55, 56)

Служит для сглаживания пульсирующего тока, выпрямленного ВУ, что нужно для улучшения коммутации ТД.

1. Принцип работы реактора основан на явлении самоиндукции.

При нарастании пульсирующего тока в катушке наводится ЭДС самоиндукции, направленная по правилу Ленца встречно нарастающему току и не даёт вырасти до  I max.

При убывании пульсирующего тока эта ЭДС самоиндукции направлена согласно  с убывающим током и по правилу Ленца не даёт ему убыть до 0; и т.д.

2. Сглаживающий реактор состоит из горизонтального шихтованного круглого магнитопровода и катушки.

Магнитопровод, набран из шихтованных пакетов, стянутых и изолированных стеклопластом. Закреплённый между двумя гетинаксовыми боковинами, стянутых 5-ю алюминиевыми шпильками.

Катушка намотана из медной шины (сеч. 4 х 60мм) на узкое ребро и имеет 70 витков. Между витками заложена лента из электронита, сложенная вдвое с разрезом. РС помещён в кожухе под ВУ и охлаждается воздухом от МВ3 и МВ4

Технические данные; I час = 1850А, вес = 800 кг.

 

     5. Индуктивный шунт типа ИШ-95 (на схеме ИШ1 – ИШ4)

Служит для предотвращения образования кругового огня по коллектору ТД при включении «ОП» для ТД, когда на ходу происходит кратковременный отрыв лыжи от контактного провода.

ИШ1 – ИШ4 устроены подобно сглаживающему реактору, только имеет меньшие размеры (катушка имеет 62 витка). Вес 110 кг. Без кожуха. Установлены в форкамерах перед вентиляторами. 

Кремниевые выпрямители.

     Электронная и дырочная проводимость кремния.

Кремний Si (си) - серого цвета, удельный вес 2,4 г/см.куб, температура плавления – 1420 градусов. В природе Si очень много (28% земной коры – окись Si  это речной песок), но в чистом виде не встречается совсем.

Si является полупроводником, он 4-х валентный, т.е. на внешнем уровне имеет 4-е электрона.

Если в чистый Si вплавить 5-и валентное вещество (сплав серебра, свинца, сурьмы), то атомы этого вещества займут своё место в кристаллической решётке Si, их 4-е электрона образуют ковалентные связи, а 5-ый электрон остаётся свободным.

Если к такой пластинке Si приложить напряжение, то под его действием 5-ые электроны начнут направленно двигаться к + источника, по цепи пойдёт ток.

Такая проводимость Si называется  электронная, n-типа.

Если в чистый Si вплавить 3-х валентное вещество (алюминий), то атомы этого вещества займут своё место в кристаллической решётке, их 3-и электрона образуют связи, а у 4-го электрона нет. Этот недостаток электрона в электротехнике называют «дыркой».

Если к пластинке Si с такой примесью приложить напряжение, то под его действием соседние электроны заполнят эту «дырку», образуя после себя новую «дырку», её займёт другой электрон и так далее. При этом начнётся направленное движение электронов в обратном направлении, по цепи пойдёт ток.

Такая проводимость Si называется дырочной, p- типа.