Site Loader

Содержание

устройство, принцип действия и особенности установкаа

Силовой трансформатор – большое по габаритам устройство, которое используется для передачи электрической энергии от основного источника на большие расстояния. Чаще всего он имеет две обмотки (может и больше), которые преобразовывают напряжение тока, и делают его приемлемым для использования в домах, на предприятиях и других учреждениях. Для этого устройство обладает переменным магнитным полем.

Силовой трансформатор может быть понижающим (распределяет энергетический поток) и повышающим (передает напряжение на большие расстояния), в зависимости от того, как он должен «переделывать» напряжение. Нужно отметить, что до того, как ток попадет от станции в места бытового пользования, он преобразовывается несколько раз.

Принцип действия агрегата основывается на явлении взаимной индукции. Здесь задействованы обе обмотки. В первой, при поступлении на нее электричества, образуется переменным магнитный поток, который создает электродвижущую силу во второй обмотке. Если ко второй обмотке присоединен приемник энергии, то через него начинает проходить ток. При этом напряжение уже будет преобразованным.

Нужно отметить, что силовой трансформатор имеет неодинаковое напряжение в обеих обмотках. Этот параметр и определяет тип агрегата. Если вторичное напряжение будет ниже первичного, то устройство называется понижающим, в противном случае оно будет повышающим.

Что касается обмоток, то они чаще всего имеют цилиндрическую форму. Возле самого магнитопровода должно быть более низкое напряжение, так как его легче изолировать. Между обмотками обязательно должна находиться изолирующая прокладка.

Силовой трансформатор является достаточно большим устройством, для установки которого необходимы время, сила и осторожность. Заниматься этим должны специалисты-электрики, имеющие разрешение на совершение подобных работ. Прежде всего, агрегат доставляется на место монтажа. Для этого используется большой грузовик или платформа на рельсах. На территории, где будут совершаться все работы, должны быть организованы возможности для подъезда и работы погрузочно-монтажного транспорта и оборудования.

Монтаж силовых трансформаторов должен производиться согласно с требованиями правил безопасности. Площадка должна быть оснащена всем необходимым инвентарем, а также всей необходимой техникой для пожаротушения. На месте проведения работ должна быть установлена телефонная связь. Далее необходимо обеспечить хорошее освещение установочной площадки.

Если все подготовительные работы произведены, то необходимо полностью осмотреть силовые трансформаторы напряжения на предмет плохо установленных деталей, трещин или других повреждений. Также необходимо проверить ввод при помощи испытательного напряжения.

После монтажа агрегаты необходимо тщательно проверить. Если во время испытаний были замечены проблемы, то их нужно обязательно устранить. Если недостатки не могут быть устранены на месте, то устройство необходимо отправить на производство, где оно будет тщательно осмотрено и отремонтировано.

Основные неисправности силовых трансформаторов

В ходе эксплуатации силовых трансформаторов неизбежно возникают различные повреждения, которые могут нарушать нормальный режим работы оборудования. С одними дефектами агрегаты могут продолжать функционирование, тогда как другие приводят к их полному отключению. В любом случае необходимо оперативное проведение ремонта, который позволит избежать серьезной аварии и привести к еще более сложным повреждениям. При этом важно не только определить характер дефекта, но и причины его появления.

Неисправность магнитопровода

Магнитопровод является ключевым компонентом силового трансформатора. Основной причиной, которая может вывести его из строя, считается перегрев. Высокая температура разрушает лаковую пленку и приводит к спеканию стальных листов. Также повреждения данного устройства могут быть спровоцированы образованием короткозамкнутых контуров, замыкающих отдельные участки магнитопровода между собой, и разрушением изоляции шпилек.   

Повреждение изоляции

Основной причиной нарушения целостности главной изоляции является ее чрезмерное увлажнение под воздействием повышенной влажности. Также возможно механическое разрушение при наличии в ее структуре мелких изъянов. Многие сухие трансформаторы с литой изоляцией мощностью более 220 кВ часто сталкиваются с проблемой «ползущего разряда». Данное явление заключается в разрушении изолирующего слоя локальными разрядами, которые возникают и распространяются под воздействием высокого рабочего напряжения. Витковая изоляция получает повреждения в ходе коротких замыканий или протечек масляных каналов.

Сбой в работе переключателей напряжения

Неисправность ПБВ обычно связана с нарушением контакта между токоведущими стержнями и подвижными кольцами. Его причиной может быть как образование оксидной пленки на поверхности контактирующих элементов, так и снижение давления. У более сложных по строению регуляторов РПН повреждения обычно возникают вследствие подгара контактов, снижения прочности стальных деталей, износа бумажно-бакелитового вала или заклинивания контакторов.

Повреждение силовых вводов

Главная причина выход из строя этих устройств заключается в переувлажнении бумажной основы, которое может возникать в результате неаккуратной доливки масла или разрушения уплотнителей.

Фарфоровые вводы обычно получают повреждения при перегреве контактов в токоведущих шпильках или в месте соединения с наружными шинами.

Эффективным способом быстрого обнаружения неисправностей является использование релейных средств защиты. Также в этом помогут регулярный осмотр трансформаторов и своевременное ТО.

Силовые трансформаторы — устройство и принцип действия

Силовым трансформатором называется электромагнитное устройство, преобразующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого более высокого или более низкого напряжения при неизменной частоте. Трансформаторы выпускаются стандартных мощностей: 10, 16, 25, 40 и 63 кВ А с увеличением каждого из этих значений в 10, 100, 1000 и 10000 раз.

Трансформаторы разделяются по способу охлаждения на масляные, сухие, с дутьевым и водомасляным охлаждением; по исполнению — для внутренней и наружной установок, герметичные и уплотненные; по числу фаз — одно- и трехфазные; по числу обмоток — двух- и трехобмоточные; по способу регулирования напряжения — под нагрузкой и при отключенном напряжении.

Сухие (без масла) трансформаторы выпускаются мощностью до 1600 кВ А и напряжением до 15, 75 кВ с естественным охлаждением. Достоинством сухих трансформаторов является их пожаробезопасность.

Для масляных трансформаторов с естественным масляным охлаждением, используемых в закрытых помещениях, обеспечивается непрерывная вентиляция для отвода нагретого и доступа холодного воздуха.

Основными параметрами трансформаторов являются: номинальные напряжения обмоток, номинальная мощность, номинальный ток и номинальная нагрузка обмоток.

Обмотки первичного и вторичного напряжения трехфазных двухобмоточных трансформаторов соединяют по схемам звезда-звезда или звезда-треугольник. В зависимости от направления намотки обмотки, последовательности соединений фазных обмоток и чередования фаз при соединении в звезду или треугольник можно получить ту или иную группу соединений. Наиболее распространенные схемы соединений обмоток трансформаторов приведены на рис. 115.

Рис. 115. Схемы соединений обмоток двухобмоточных трансформаторов:
а — звезда-звезда с выведенной нейтралью; б — звезда-треугольник; в — звезда с выведенной нейтралью-треугольник.

Силовые трансформаторы имеют обозначения, состоящие из букв и цифр. Первая буква указывает число фаз: О — однофазный и Т — трехфазный. Вторая буква указывает вид охлаждения: М — масляное естественное; Д — масляное с дутьевым охлаждением и естественной циркуляцией масла; ДЦ — масляное с дутьевым охлаждением и принудительной циркуляцией масла; MB — масляно-водяное охлаждение масла с естественной циркуляцией; Ц — масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла; С, СЗ, СТ — естественное воздушное охлаждение соответственно при открытом, закрытом и герметизированном исполнениях; у трансформаторов с заполнением негорючих диэлектриков вид охлаждения обозначается буквами Н — естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком и НД — охлаждение негорючим жидким диэлектриком с принудительным дутьем.

Третья буква указывает число обмоток (Т — трехобмоточный), четвертая — выполнение одной из обмоток с устройством регулирования напряжения под нагрузкой — РПН и обозначается буквой Н.

Мощность и высшее напряжение трансформатора указываются в обозначениях дробью. Числитель дроби указывает номинальную мощность в кВ А, а знаменатель — высшее напряжение обмоток (ВН) в кВ.

Например, трансформатор типа ТДТН-15000/35 — трехфазный, с дутьевым охлаждением, трехобмоточный, с регулировкой напряжения под нагрузкой, мощностью 15000 кВ А и напряжением ВН — 35 кВ.


Рис. 116. Трехфазный силовой трансформатор мощностью 1000 кВ А с масляным охлаждением:
1 — бак; 2, 5 — нижняя и верхняя ярмовые балки; 3 — обмотка ВН; 4 — регулировочные отводы; 6 — магнитопровод; 7 -деревянные планки; 8 — отвод от обмотки ВН; 9 — переключатель; 10 — подъемная шпилька; 11 — крышка; 12 — подъемное кольцо; 13 — ввод ВН; 14 — ввод НН; 15 — выхлопная труба; 16 — расширитель; 17 — маслоуказатель; 18 — газовое реле; 19 — циркуляционные трубы; 20 — маслоспускной кран; 21 — катки.

Основой конструкции силового двухобмоточного трансформатора (рис. 116) является его активная часть, состоящая из магнитопровода 6 с расположенными на нем обмотками низшего (НН) и высшего 3 (ВН) напряжений, отводов 8 и переключателя напряжения 9. Магнитопровод 6 трансформатора набирается из листов специальной электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм. Отдельные части магнитопровода собирают в жесткую конструкцию из трех вертикальных стержней с верхним 5 и нижним 2 ярмами с помощью стяжных шпилек и прессующих ярмовых балок, образуя замкнутый контур. Между собой листы стали изолированы лаком или теплостойким покрытием на основе жидкого стекла. Ярмовыми балками из швеллеров листы стали магнитопровода плотно опрессовывают при помощи шпилек. Ярмовые балки и шпильки изолируют от активной стали магнитопровода. Активная часть трансформатора помещается в металлический бак, который предохраняет обмотки от повреждений и является резервуаром для трансформаторного масла.

Обмотки трансформаторов изготовляют из электротехнической меди или алюминия прямоугольного или круглого сечения.

Чаще всего применяют цилиндрические и винтовые обмотки. Их отделяют от сердечника, друг от друга и от стенок бака цилиндрами из изолирующего материала (бакелита).

Цилиндрические обмотки выполняют из круглых или прямоугольных проводов с изоляцией из хлопчатобумажной пряжи и наматывают в один слой (однослойная), в два слоя (двухслойная) или несколько слоев (многослойная) одним или несколькими проводами по винтовой линии (рис. 117).



Рис. 117. Однослойная (а), двухслойная (б) и многослойная (в) конструкции цилиндрических обмоток силовых трансформаторов:
1 — выравнивающие кольца; 2 — коробочка из электрокартона; 3 — конец первого слоя обмотки; 4 — планка из бука; 5 — отводы для регулирования напряжения.

Начала и концы обмоток располагают на их противоположных торцах. Однослойные и двухслойные обмотки применяются в качестве обмоток низкого напряжения, а многослойные — в качестве обмоток ВН в трансформаторах мощностью до 630 кВ А.

Цилиндрические многослойные обмотки изготовляют из круглого провода, намотанного на бумажно-бакелитовый цилиндр, плотно укладывая витки слоями и прокладывая между ними листы кабельной бумаги (рис. 117, в). При большом числе слоев между ними укладывают планки из древесины твердых пород или из нескольких слоев полосок склеенного электрокартона, образуя вертикальные каналы. Такая конструкция обеспечивает хороший отвод теплоты для охлаждения обмотки. Для увеличения механической прочности обмотку обматывают хлопчатобумажной лентой, пропитывают глифталевым лаком и запекают при температуре около 100 С.

В более мощных трансформаторах применяют непрерывные обмотки из плоских проводов без разрывов и паек при переходе из одной катушки в другую. Эти обмотки наматываются на рейки, уложенные на бумажно-бакелитовом цилиндре и образующие в своих промежутках вертикальные каналы охлаждения, а горизонтальные каналы создаются с помощью пакетов из электротехнического картона, собранных на проваренных в масле деревянных планках. Они применяются в силовых трансформаторах в качестве обмоток низшего и высшего напряжения.

Баки силовых трансформаторов изготовляют из листовой стали. Они могут быть овальной или прямоугольной форм. Баки изготовляют гладкими, а для лучшего охлаждения масла — ребристыми, трубчатыми и с радиаторами. Баки устанавливают на катки для перемещения трансформаторов в пределах помещения подстанции. Сверху бак закрывается съемной крышкой, на которой размещают вводные изоляторы, термометр, пробивной предохранитель, переключатель отводов обмотки для регулирования напряжения, расширитель, газовое реле и предохранительную трубу.

Для присоединения обмоток к токопроводящим шинам применяют фарфоровые изоляторы, через которые проходят медные стержни.

Изоляционное масло в трансформаторе используется в качестве изолирующей и охлаждающей среды. В процессе эксплуатации трансформатора масло стареет и теряет свои первоначальные изоляционные свойства за счет воздействия на него кислорода, влаги, грязи и высокой температуры.

Для измерения температуры верхних слоев масла в трансформаторах мощностью до 1000 кВ А применяют стеклянный термометр с шкалой от -20 до +100 ºС, а в трансформаторах свыше 1000 кВ А — термометрический сигнализатор ТС-100, который служит для контроля температуры масла и для сигнализации или отключения трансформатора при превышении температуры свыше допустимого предела.

В тех случаях, когда вторичные сети имеют изолированную от земли нейтраль, для безопасной работы применяется пробивной предохранитель, имеющий воздушные промежутки. В аварийном режиме воздушные промежутки пробиваются и обмотка низкого напряжения заземляется.


Рис. 118. Переключатели ТПСУ-9-120/11 (а), ТПСУ-9-120/10 (б) отводов обмоток для регулирования напряжения силовых трансформаторов и их схема (в):
1 — сегментный контакт; 2 — коленчатый вал; 3, 4 — бумажно-бакелитовая трубка; 5 — резиновое уплотнение; 6 — крышка трансформатора; 7 — фланец; 8 — стопорный болт; 9 — колпак; 10 — указатель положения; 11 — неподвижный контакт.

Для поддержания необходимого уровня напряжения потребителей у трансформаторов с регулировкой напряжения (рис. 119, а и б) проводят изменение коэффициента трансформации с помощью переключателей ответвлений обмоток (рис. 118). Регулирование напряжения проводится в пределах ±5 %. Трансформаторы с РПН (регулирование под нагрузкой) имеют большое число ступеней и более широкой диапазон регулирования (до 20%).



Рис. 119. Схемы трансформаторов с РПН без реверсирования (а) и с реверсированием (б):
1 — основная обмотка; 2 — регулировочная обмотка; 3 — устройство переключения; 4 — переключатель (реверсор).

Часть обмотки ВН с ответвлениями называется регулировочной обмоткой. Расширение регулировочного диапазона без увеличения числа отводов достигается применением схем с реверсированием (рис. 119, б). Переключатель-реверсор 4 позволяет присоединить регулировочную обмотку 2 к основной 1 согласно или встречно, благодаря чему диапазон регулирования удваивается. Устройство 3 PПН обычно включается со стороны нейтрали X. что позволяет выполнять их с пониженной изоляцией.

Устройство РПН состоит из контактора, разрывающего и замыкающего цепь рабочею тока; избирателя (переключателя), контакты которого размыкают и замыкают электрическую цепь без тока; реактора или резистора; приводного механизма (рис. 120).



Рис. 120. Последовательность работы переключающих устройств с РПН:
Р — реактор; К1, К2 — контакторы; РО — регулировочная обмотка; П — переключатель.

Очередность в работе контакторов и избирателей обеспечивается приводным механизмом с реверсивным пускателем. В нормальном режиме работы через реактор Р проходит ток нагрузки, а в процессе переключения ответвлений — реактор ограничивает значение тока I цирк. Контактор, в котором при переключении возникает дуга на контактах, помещают в отдельном масляном баке. Управление устройством РПН осуществляется автоматически от реле напряжения или дистанционно диспетчером.

На маслоуказателе расширителя нанесены три контрольные черты, соответствующие уровню масла при температуре -45, +15, +40.


Рис. 121. Расположение на крышке трансформатора расширителя, газового реле и предохранительной трубы:
1 — расширитель; 2 — газовое реле; 3 — предохранительная труба.

Газовое реле (рис. 121) служит для сигнализации или отключения трансформатора в случаях внутренних повреждений. Разлагающиеся под действием высоких температур масло, дерево или изоляция выделяют газы, которые воздействуют на поплавки с контактами газового реле. В случае отказа работы газового реле в трансформаторе создается повышенное давление, которое разрушает мембрану предохранительной трубы и выбрасывает газы и масло наружу, предотвращая опасность взрыва бака. Мембрана трубы изготовляется из стекла или фольги.


Рис. 122. Схема автотрансформатора:
а — однофазного; б — трехфазного.

Автотрансформаторы представляют собой трансформаторы, у которых обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения (рис. 122). Автотрансформаторы широко используются для связи электрических сетей напряжением 150/121, 230/121. 350/121, 500/121 и 750/330 кВ. Они выполняются трехфазными или и виде групп, состоящих из трех однофазных. Автотрансформаторы низкого напряжения широко применяются для регулирования напряжения в цепях управления, автоматики, а также при испытаниях оборудования и сетей.

В мощных автотрансформаторах напряжение регулируют переключателем, как и в обычных трансформаторах.

На напряжение 110 кВ изготовляют трансформаторы мощностью от 2500 до 400 000 кВ-А. В их устройство входят все рассмотренные ранее части. Конструктивные отличия отдельных частей вызваны значительными по сравнению с трансформаторами I-III габаритов токами, электрическими полями, потенциалами, потерями в магнитной системе и обмотках.

Рис. 1. Главная изоляция и основные изоляционные промежутки трехфазного трансформатора класса 110 кВ с выводом нейтрали внизу обмотки



Рис. 2. Трехфазный трехобмоточный трансформатор ТДТ-16000/110 в собранном виде :
1 — кран, 2 — вентилятор, 3 — бак, 4 — радиатор, 5 — крюк, 6 — переходный фланец с установкой трансформаторов тока, 7 — ввод 110 кВ, 8 — ввод 35 кВ, 9 — бумажно-бакелитовый цилиндр ввода 110 кВ, 10 — привод переключающего устройства ПБВ, 11 — ввод НН (10 кВ), 12 — выхлопная труба, 13 — газовое реле, 14 — расширитель, 15- маслоуказатель, 16 — воздухоосушитель, 17 — переключатель обмотки ВН, 18 — обмотка ВН (110 кВ), 19 — термосифонный фильтр, 20 — каретка, 21 — распределительная коробка, 22 — площадка для установки домкрата, 23 — магистральная коробка

На рис. 1 показана конструкция главной изоляции трехфазного трансформатора класса 110 кВ при выводе линейного отвода с верхней части обмотки, а нейтрали — с нижней. Обмотки НН изолированы от обмоток ВН и стержня двумя электрокартонньь
ми цилиндрами 1 толщиной по 6 мм, от ярма и прессующего кольца 2- угловыми шайбами 3 толщиной по 6 мм, собранными из полос электрокартона толщиной 0,5 мм; для изоляции фаз обмоток ВН установлены электрокартонные барьеры 4 толщиной по 8 мм каждый с электрокартонными рейками между ними; изоляцией обмоток ВН от нижнего ярма служит барьер 6 толщиной 6 мм. Кроме того, концевая изоляция заполняет промежутки между торцами обмоток и ярмами. Для защиты обмоток ВН от перенапряжений предусмотрены емкостные кольца 5.
Стержни магнитной системы стянуты стеклобандажами, ярма — полубандажами. На рис. 2 показан общий вид трехфазного трехобмоточного трансформатора ТДТ-16000/110 с номинальными напряжениями обмоток ВН-110 кВ; СН- 35 и НН — 10 кВ. Для переключения ответвлений обмоток ВН и СН установлены однофазные переключающие устройства ПБВ барабанного типа.
Для перемещения трансформатора бак 3 снабжен четырьмя каретками 20 с поворотными катками. Бумажно-масляные герметичные вводы ВН установлены на специальных переходных фланцах 6\ во фланцы встроены трансформаторы тока. Нижняя часть вводов ВН закрытая бумажно-бакелитовыми цилиндрами, металлическая часть — экранами, выравнивающими электрическое поле. Система охлаждения Д состоит из прямотрубных радиаторов 4, обдуваемых вентиляторами 2. Напряжение на электродвигатели вентиляторов подается через распределительные коробки 21 (с предохранителями), подключаемые к магистральной проводке, проложенной по стенкам бака. Проводка к внешней электросети подключена через магистральную коробку 23. Все остальные части, установленные на трансформаторе, были рассмотрены ранее и отличаются в основном размерами и массой.

При транспортировке электроэнергии на большие расстояния для снижения потерь используется принцип трансформации. Для этого электричество, вырабатываемое генераторами, поступает на трансформаторную подстанцию. На ней повышается амплитуда напряжения, поступающего в линию электропередачи.

Второй конец ЛЭП подключен на ввод удаленной подстанции. На ней для распределения электричества между потребителями осуществляется понижение напряжения.

На обеих подстанциях трансформацией электроэнергии больших мощностей занимаются специальные силовые устройства:

1. трансформаторы;

2. автотрансформаторы.

Они имеют много общих признаков и характеристик, но отличаются определенными принципами работы. Эта статья описывает только первые конструкции, у которых передача электроэнергии между разделенными обмотками происходит за счет электромагнитной индукции. При этом изменяющиеся по амплитуде гармоники тока и напряжения сохраняют частоту колебаний.

Особенности устройства

Силовые трансформаторы в энергетике устанавливаются на заранее подготовленные стационарные площадки с прочными фундаментами. Для размещения на грунте могут монтироваться рельсы и катки.

Общий вид одного из многочисленных типов силовых трансформаторов, работающего с системами напряжений 110/10 кВ и обладающего величиной полной мощности 10 МВА, показан на фотографии ниже.

Отдельные ярко выраженные элементы его конструкции снабжены подписями. Более подробно устройство основных частей и их взаимное расположение демонстрирует чертеж.

Электрическое оборудование трансформатора размещается внутри металлического корпуса, изготовленного в форме герметичного бака с крышкой. Он заполнен специальным сортом трансформаторного масла, которое обладает высокими диэлектрическими свойствами и, одновременно, используется для отвода тепла от деталей, подвергаемых большим токовым нагрузкам.

Гидравлическая схема трансформатора

Упрощенно состав и взаимодействие ее основных элементов показано на картинке.

Для залива/слива масла используются специальные задвижки и вкручивающаяся пробка, а запорный вентиль, расположенный внизу бака, предназначен для отбора проб масла и последующего проведения его химического анализа.

Принципы охлаждения

В силовом трансформаторе образовано два контура циркуляции масла:

1. внешний;

2. внутренний.

Первый контур представлен радиатором, состоящим из верхнего и нижнего коллекторов, соединенных системой металлических трубок. Через них проходит нагретое масло, которое, находясь в магистралях охладителя, остывает и возвращается в бак.

Внутри бака циркуляция масла может производиться:

    естественным путем;

    принудительно за счет создания давления в системе насосами.

Часто поверхность бака увеличивается за счет создания гофр — специальных металлических пластин, улучшающих теплообмен между маслом и окружающей атмосферой.

Забор тепла от радиатора в атмосферу может выполняться обдувом системой вентиляторов или без них за счет свободной конвекции воздуха. Принудительный обдув эффективно повышает теплосъем с оборудования, но увеличивает затраты энергии на эксплуатацию системы. Они могут снизить до 25%.

Тепловая энергия, выделяемая современными трансформаторами повышенной мощности, достигает огромных величин. Об ее размере может служить тот факт, что сейчас за ее счет стали реализовывать проекты отопления промышленных зданий, расположенных рядом с постоянно работающими трансформаторами. В них поддерживаются оптимальные условия работы оборудования даже в зимнее время.

Контроль уровня масла в трансформаторе

Масло постоянно циркулирует внутри бака. Его температура зависит от целого комплекса воздействующих факторов. Поэтому объем его все время изменяется, но поддерживается в определенных границах. Для компенсации объемных отклонений масла служит расширительный бачок. В нем удобно наблюдать текущий уровень.

Для этого используется маслоуказатель. Наиболее простые устройства изготавливают по схеме сообщающихся сосудов с прозрачной стенкой, заранее проградуированной в единицах объема.

Подключения такого маслоуказателя параллельно расширительному баку вполне достаточно для контроля эксплуатационных характеристик. На практике встречаются и другие, отличные от этого принципа работы маслоуказатели.

Защита от проникновения влаги

Поскольку верхняя часть расширительного бака контактирует с атмосферой, то в ней устанавливают осушитель воздуха, препятствующий проникновению влаги внутрь масла и снижению его диэлектрических свойств.

Защита от внутренних повреждений

Важным элементом масляной системы является . Его монтируют внутри трубопровода, соединяющего основной бак трансформатора с расширительным. За счет этого все газы, выделяемые при нагреве из масла и органической изоляции, проходят через емкость с чувствительным элементом газового реле.

Этот датчик отстроен от работы на очень маленькое, допустимое газообразование, но срабатывает при его увеличении в два этапа:

1. на выдачу светового/звукового предупредительного сигнала обслуживающему персоналу о возникновении неисправности при достижении уставки первой величины;

2. на отключение силовых автоматических выключателей со всех сторон трансформатора для снятия напряжения при бурном газообразовании, свидетельствующем о начале мощных процессов разложения масла и органической изоляции, начинающихся при коротких замыканиях внутри бака.

Дополнительная функция газового реле — контроль уровня масла в баке трансформатора. При снижении его до критической величины газовая защита может отработать в зависимости от настройки:

    только на сигнал;

    на отключение с выдачей сигнала.

Защита от аварийного повышения давления внутри бака

На крышке трансформатора так монтируется выхлопная труба, чтобы ее нижний конец сообщался с емкостью бака, а масло поступало внутрь до уровня в расширителе. Верхняя часть трубы возвышается над расширителем и отводится в сторону, немного загибается вниз. Ее конец герметично закрыт стеклянной предохранительной мембраной, которая разрушается при аварийном повышении давления из-за возникновения нерасчетного нагрева.

Другая конструкция подобной защиты основана на монтаже клапанных элементов, которые открываются при повышении давления и закрываются при его сбросе.

Еще один вид — сильфонная защита. Она основана на быстром сжатии сильфона при резком повышении газа. В результате сбивается защелка, удерживающая боек, который в нормальном положении находится под воздействием сжатой пружины. Освобожденный боек разбивает стеклянную мембрану и тем самым осуществляет сброс давления.

Электрическая схема силового трансформатора

Внутри корпуса бака размещаются:

    остов с верхней и нижней балкой;

    магнитопровод;

    обмотки высокого и низкого напряжения;

    регулировочные ответвления обмоток;

    низковольтный и высоковольтный отводы

    нижняя часть вводов высокого и низкого напряжения.

Остов вместе с балками служит для механического закрепления всех составных деталей.

Конструкция внутренних элементов Магнитопровод служит для снижения потерь магнитному потоку, проходящему через обмотки. Его изготавливают из сортов электротехнической стали шихтованным способом.

По обмоткам фаз трансформатора протекает ток нагрузки. Материалами для их изготовления выбирают металлы: медь или алюминий с круглым либо прямоугольным сечением. Для изоляции витков используют специальные сорта кабельной бумаги или хлопчатобумажную пряжу.

Концентрические намотанные обмотки выполняют в виде цилиндров, расположенных один в другом. Для стороны высокого напряжения (ВН) создается непрерывная или многослойная обмотка, а для низкого (НН) — винтовая и цилиндрическая.

Обмотку НН располагают ближе к стержню: так легче выполнить слой для ее изоляции. Затем на нее устанавливают специальный цилиндр, обеспечивающий изоляцию между сторонами высокого и низкого напряжения, а на него монтируют обмотку ВН.

Описанный способ монтажа показан на левой части нижерасположенной картинки с концентрическим размещением обмоток на стержне трансформатора.

С правой стороны картинки показан способ размещения чередующихся обмоток, разделяемых изоляционным слоем.

Для повышения электрической и механической прочности изоляции обмоток их поверхность пропитывают специальным сортом глифталевого лака.

Для подключения обмоток одной стороны напряжения между собой используют схемы:

При этом концы каждой обмотки маркируют буквами латинского алфавита, как показано в таблице.

Тип трансформатора Сторона обмотки
Низкого напряжения Среднего напряжения Высокого напряжения
начало конец нейтраль начало конец нейтраль начало конец нейтраль
Однофазный а X Ат Хт А X
Две обмотки три фазы a Х 0 А X 0
b Y



B Y
с г



C Z
Три обмотки три фазы a X
Ат Хт
А X
b Y 0
Y т 0 B Y 0
c Z

Хт
C Z

Выводы от обмоток подключают к соответствующим токоотводам, которые монтируются на шпильки проходных изоляторов, расположенных на крышке бака трансформатора.

Для осуществления возможности регулировки величины выходного напряжения на обмотках делают ответвления. Один из вариантов выполнения регулировочных ответвлений показан на схеме.

Систему регулирования напряжения создают с возможностью изменения номинальной величины в пределах ±5%. Для этого выполняют пять ступеней по 2,5% в каждой.

У мощных силовых трансформаторов регулирование обычно создают на обмотке высокого напряжения. Это упрощает конструкцию переключателя ответвлений и позволяет повышать точность выходных характеристик за счет большего числа витков на этой стороне.

Для многослойных цилиндрических обмоток регулировочные ответвления выполняют на внешнем стороне слоя у окончания обмотки и компонуют их симметрично на одинаковой высоте относительно ярма.

У отдельных конструкций трансформаторов ответвления делают в средней части. При использовании оборотной схемы одна половина обмотки выполняется с правой намоткой, а вторая — с левой.

Для коммутации ответвлений используют трехфазный переключатель.

У него есть система неподвижных контактов, которые подключены к ответвлениям обмоток, и подвижных, осуществляющих коммутацию схемы за счет создания различных электрических цепей с неподвижными контактами.

Если ответвления сделаны около нулевой точки, то одним переключателем управляют работой сразу всех трех фаз. Это можно делать потому, что между отдельными частями переключателя напряжение не превышает 10% линейной величины.

Когда ответвления выполнены в средней части обмотки, то для каждой фазы используется свой, индивидуальный переключатель.

Способы регулирования выходного напряжения

Существуют два типа переключателей, позволяющие изменять количество витков на каждой обмотке:

1. с отключением нагрузки;

2. под нагрузкой.

Первый способ требует больше времени на выполнение и не пользуется популярностью.

Переключения под нагрузкой обеспечивают более легкое управление электрическими сетями за счет беспрерывного электроснабжения подключенных потребителей. Но, для его выполнения необходимо иметь усложненную конструкцию переключателя, который наделяется дополнительными функциями:

    осуществление переходов между ответвлениями без разрыва токов нагрузки за счет подключения двух соседних контактов на момент переключения;

    ограничение тока короткого замыкания внутри обмотки между подключаемыми ответвлениями во время их одновременного включения.

Техническое решение этих вопросов заключается в создании переключающих устройств, работающих от дистанционного управления с применением токоограничивающих реакторов и резисторов.

На фотографии, показанной в начале статьи, у силового трансформатора используется автоматическое регулирование выходного напряжения под нагрузкой за счет создания конструкции АРН, сочетающей релейную схему управления электродвигателя с приводным механизмом и контакторами.

Принцип и режимы работы

В основу работы силового трансформатора заложены те же законы, что и у обычного:

    Проходящий по входной обмотке электрический ток с изменяющейся по времени гармоникой колебаний наводит внутри магнитопровода меняющееся магнитное поле.

    Изменяющийся магнитный поток, пронизывая витки второй обмотки, наводит в них ЭДС.

Режимы работы

При эксплуатации и проверках силовой трансформатор может оказаться в рабочем или аварийном режиме.

Рабочий режим создается подключением источника напряжения к первичной обмотке, а нагрузки — ко вторичной. При этом величина тока в обмотках не должна превышать расчетных допустимых значений. В этом режиме силовой трансформатор должен длительно и надежно питать все подключенные к нему потребители.

Разновидностями рабочего режима являются опыт холостого хода и короткого замыкания, создаваемые для проверок электрических характеристик.

Холостой ход создается размыканием вторичной цепи для исключения протекания в ней тока. Он используется для определения:

    КПД;

    коэффициента трансформации;

    потерь в стали на намагничивание сердечника.

Опыт короткого замыкания , создается шунтированием накоротко выводов вторичной обмотки, но с заниженным напряжением на входе в трансформатор до величины, способной создать вторичный номинальный ток без его превышения. Этот способ используют для определения потерь в меди.

К аварийным режимам трансформатора относятся любые нарушения его работы, приводящие к отклонению рабочих параметров за границы допустимых для них значений. Особенно опасным считается короткое замыкание внутри обмоток.

Аварийные режимы приводят к пожарам электрооборудования и развитию необратимых последствий. Они способны причинить огромный ущерб энергосистеме.

Поэтому для предотвращения подобных ситуаций все силовые трансформаторы снабжаются устройствами автоматики, защит и сигнализации, которые предназначены для поддержания нормальной работы первичной схемы и быстрого отключения ее со всех сторон при возникновении неисправностей.

Устройство силового масляного трансформатора 110 кВ

Силовой трансформатор переменного тока — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии. Слово «силовой» отражает работу данного вида трансформаторов с большими мощностями. Необходимость применения силовых трансформаторов обусловлена различной величиной рабочих напряжений ЛЭП(35-750 кВ), городских электросетей (как правило 6,10 кВ), напряжения, подаваемого конечным потребителям (0,4 кВ, они же 380/220 В) и напряжения, требуемого для работы электромашин и электроприборов (самые различные от единиц вольт до сотен киловольт).

Трехфазный трехобмоточный трансформатор ТДТ-16000/110 в собранном виде

1 — кран, 2 — вентилятор, 3 — бак, 4 — радиатор, 5 — крюк, 6 — переходный фланец с установкой трансформаторов тока, 7 — ввод 110 кВ, 8 — ввод 35 кВ, 9 — бумажно-бакелитовый цилиндр ввода 110 кВ, 10 — привод переключающего устройства ПБВ, 11 — ввод НН (10 кВ), 12 — выхлопная труба, 13 — газовое реле, 14 — расширитель, 15- маслоуказатель, 16 — воздухоосушитель, 17 — переключатель обмотки ВН, 18 — обмотка ВН (110 кВ), 19 — термосифонный фильтр, 20 — каретка, 21 — распределительная коробка, 22 — площадка для установки домкрата, 23 — магистральная коробка Трехфазные трансформаторы обычно выполняют на магнитопроводе стержневого типа с тремя стержнями.

По способу соединения стержней с ярмами различают магнитопроводы стыковые и шихтованные. В стыковых магнитопроводах стержни и ярма собирают раздельно, а затем соединяют посредством крепежных частей. Такая конструкция магнитопровода облегчает посадку обмоток на стержни, так как для этого достаточно снять только верхнее ярмо. Но при шихтовой сборке магнитопровода, когда листы собирают «внахлестку», воздушный зазор в месте стыка стержней и ярем может быть сделан минимальным, что значительно снизит магнитное сопротивление и соответственно уменьшит потери холостого хода. Кроме того, механическая прочность шихтованного магнитопровода намного выше, чем стыкового. Все это привело к тому, что шихтованные магнитопроводы получили в России основное применение. Листы магнитопровода стягивают посредством ярмовых балок, бандажей из стеклоленты и шпилек, изолированных от листов изоляционными шайбами и трубками.

Форма поперечного сечения стержней обычно многоступенчатая, причем число ступеней зависит от мощности трансформатора. Ступенчатое сечение стержней обеспечивает лучшее использование площади внутри обмотки, так как периметр ступенчатого стержня приближается к окружности. В трансформаторах большой мощности для улучшения теплоотдачи между пакетами стали магнитопровода устраивают вентиляционные каналы.

Обмотки трансформаторов выполняют из проводов круглого и прямоугольного сечения, которые, как указывалось выше, изолируются кабельной бумагой.

Наиболее распространены концентрические катушечные (непрерывные, винтовые) обмотки.

При этом обычно ближе к стержню располагают обмотку низкого напряжения (НН), так как она требует меньшей электрической изоляции от заземленного стержня, а затем обмотку высокого напряжения (ВН). Между обмотками делается вертикальный канал, в котором располагается изоляционный цилиндр из электрокартона, а также происходит циркуляция масла.

В комплект обмотки входят также отводы для присоединения к вводам, размещаемым на крышке трансформатора, ответвления для регулирования напряжения, емкостные кольца и электростатические экраны емкостной зашиты от перенапряжений.

Непрерывная обмотка состоит из катушек, соединенных между собой последовательно. Катушки наматываются прямоугольным проводом, располагаемым «плашмя».

Характерной особенностью непрерывной обмотки является выполнение так называемых перекладных катушек.

Между катушками размещаются прокладки из электрокартона, создающие горизонтальные каналы для охлаждения обмотки. Эти прокладки укрепляются на вертикальных рейках посредством специального выреза в виде «ласточкина хвоста».

Трехфазный силовой двухобмоточный трансформатор схематично можно представить следующим образом.

Магнитопровод трехфазного трансформатора образует как бы два «окна», которые так и принято называть. Для упрощения обычно ограничиваются представлением расположения в окне только одной фазы, предполагая, что другая фаза в этом окне располагается симметрично, а в соседнем — аналогично.

Силовой трансформатор может иметь несколько обмоток. Обычно речь идет о трехобмоточных трансформаторах, когда кроме обмоток НН и ВН появляется еще обмотка СН среднего напряжения. Эти обмотки считаются основными, и именно по их количеству определяется вид трансформатора: двухобмоточный или трехобмоточный. Кроме основных в трансформаторе могут быть регулировочные обмотки, с помощью которых обеспечивается регулирование напряжения под нагрузкой (схема РПН). В основных обмотках СН или ВН могут быть участки, посредством которых обеспечивается регулирование напряжения с отключением трансформатора. Это так называемая схема ПБВ — переключение без возбуждения.

Кроме обмоток и магнитопровода, которые в совокупности образуют активную часть трансформатора, в его состав входят другие узлы и блоки: бак, система охлаждения, вводы и др.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Электромагнитная схема однофазного двухобмоточного трансформатора состоит из двух обмоток, разме­щенных на замкнутом магнитопроводе, который выполнен из ферромагнитного материала, применение ферромагнитного магнитопровода позволяет усилить электромагнитную связь между обмотками, т. е. уменьшить магнитное сопротивление контура, по которому проходит магнитный поток машины. Первичную обмотку подключают к источнику переменного тока электрической сети с напряжением U1. Ко вторичной обмотке присоединяют сопротивление нагрузки U Н .

Обмотку более высокого напряжения называют обмоткой высшего напряжения (ВН), а низкого напряжения — обмоткой низшего напряжения (НН). Начала и концы обмотки ВН обозначают буквами А и X ; обмотки НН — буквами а и х.

При подключении к сети в первичной обмотке возникает переменный ток I и который создает переменный магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток Ф индуцирует в обеих обмотках переменные ЭДС — е х и е 2 , пропорциональные, согласно закону Максвелла, числам витков и соответствующей обмотки и скорости изменения потока.

В системах передачи и распределения энергии в ряде случаев применяют трехобмоточные трансформаторы, а в устрой­ствах радиоэлектроники и автоматики — многообмоточные трансформаторы. В таких трансформаторах на магнитопроводе размещают три или большее число изолированных друг от друга обмоток, что дает возможность при питании одной из обмоток получать два или большее число различных напряжений (u 2 , u 3 , u 4 и т. д.) для электроснабжения двух или большего числа групп потребителей. в трехобмоточных силовых трансформаторах различают обмотки высшего, низшего и среднего (СН) напряжений.

В трансформаторе преобразуются только напряжения и токи. Мощность же остается приблизительно постоянной (она несколько уменьшается из — за внутренних потерь энергии в трансформаторе).При увеличении вторичного напряжения трансформатора в к раз по сравнению с первичным, ток г 2 во вторичной обмотке соответственно уменьшается в к раз.

Трансформатор может работать только в цепях перемен­ного тока. Если первичную обмотку трансформатора под­ключить к источнику постоянного тока, то в его магнитопроводе образуется магнитный поток, постоянный во времени по величине и направлению. Поэтому в первичной и вторич­ной обмотках в установившемся режиме не индуцируются ЭДС, а следовательно, не передается электрическая энергия из первичной цепи во вторичную. Такой режим опасен для трансформатора, так как из-за отсутствия ЭДС Е г в первичной обмотке ток 1 1 = U 1/R 1 весьма большой.

Важным свойством трансформатора, используемым в устройствах автоматики и радиоэлектроники, является способ­ность его преобразовывать нагрузочное сопротивление.Если к источнику переменного тока подключить сопротивление R через трансформатор с коэффициентом трансформации K , то для цепи источника

R= K 2 R

Таким образом, трансформатор изменяет значение сопротивления R в к 2 раз. Это свойство широко используют при разработке различных электрических схем для согласования сопротивлений нагрузки с внутренним сопротивлением источ­ников электрической энергии.

Установка и эксплуатация трансформаторов | Способы охлаждения трансформаторного оборудования

Силовой трансформатор — это электротехническое устройство, предназначенное для преобразования напряжения электроэнергии до параметров пригодных для поставки конечному потребителю. Различают повышающие и понижающие силовые трансформаторы. Понижение напряжения требуется при подаче тока от энергетических магистралей на низковольтные сети освещения, питания электрооборудования или на цепи управления.

Правила установки и подключения

Преобразователи напряжения мощностью до 2500 кВА поставляются от производителя в полностью собранном виде. Установка такого агрегата выполняется бригадой опытных работников под руководством компетентного прораба и мастера, специализирующихся в данной сфере. После подключения требуется организовать грамотную эксплуатацию силового трансформатора.

На этапе установке персонал специализированной бригады осматривает аппарат, чтобы выявить возможные повреждения. После внешнего осмотра специалисты проводят первичное тестирование. Производители подробно описывают порядок пуска оборудования, требуется точно соблюдать эти рекомендации.

Эксплуатация сухих и масляных трансформаторов

Преобразование напряжения сопровождается выделением тепловой энергии, поэтому основной задачей по обеспечению работоспособности агрегата, является отведение тепла. Различают «сухие» трансформаторы с воздушным охлаждением, и аппараты, в которых тепло отводится с помощью масляных радиаторов.

Трансформаторы с воздушным охлаждением делятся на закрытые, обозначаемые аббревиатурой ТСЗИ или ТСЗП, у которых есть защитный кожух, и встраиваемые агрегаты ТСУ, не имеющие внешнего корпуса. Аппараты первого типа чаще применяются в производственных целях и адаптированы для питания электроинструмента, встраиваемые трансформаторы рассчитаны на работу в управляющих цепях.

Преобразователи напряжения с жидкостным охлаждением имеют герметичную конструкцию, обозначаются как трансформаторы ТМГ. Упакованные в защитный кожух, аппараты данного типа могут устанавливаться как внутри помещения, так и на открытых площадках. Герметичные масляные трансформаторы комплектуются контрольно-измерительными приборами и автоматикой.

Главное требование безопасной эксплуатации данного оборудования – содержание аппаратов в чистоте. Трансформаторы сконструированы таким образом, что тепло отводится автоматически. Задача обслуживающего персонала сводится к обеспечению вентиляции, кроме этого требуется поддерживать влажность в пределах нормы. Также трансформатор начинает перегреваться при превышении предельно допустимой нагрузки, поэтому важно следить за этим параметром.

Если агрегат работает в штатном режиме, перегрев начинается только при загрязнении токопроводящих обмоток. Ввиду этого очень важно вовремя удалять любые загрязнения с обмоток «сухих» трансформаторов и своевременно заменять масло в аппаратах с жидкостным охлаждением.

По вопросам приобретения трансформаторов обращайтесь к нашим менеджерам по телефону, e-mail или при помощи онлайн-чата.

Одной из главных причин ухудшения характеристик масла является перегрев, поэтому на крышке трансформатора устанавливают термометр. Если температура рабочей среды приближается к критической отметке, включается принудительная вентиляция. Для оценки динамики состояния трансформатора параметры работы аппарата фиксируются в специальный журнал.

5.3. СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ И МАСЛЯНЫЕ РЕАКТОРЫ

            5.3.1. При эксплуатации трансформаторов (автотрансформаторов) и шунтирующих масляных реакторов должны выполняться условия их надежной работы. Нагрузки, уровень напряжения, температура отдельных элементов трансформаторов (реакторов), характеристики масла и параметры изоляции должны находиться в пределах установленных норм; устройства охлаждения, регулирования напряжения, другие элементы должны содержаться в исправном состоянии.
            5.3.2. Трансформаторы (реакторы), оборудованные устройствами газовой зашиты, должны быть установлены так, чтобы крышка имела подъем по направлению к газовому реле не менее 1%, а маслопровод к расширителю не менее 2%. Полость выхлопной трубы должна быть соединена с полостью расширителя. При необходимости мембрана (диафрагма) на выхлопной трубе должна быть заменена аналогичной, поставленной заводом-изготовителем.
            5.3.3. Стационарные средства пожаротушения, маслоприемники, маслоотводы и маслосборники должны быть в исправном состоянии.
            5.3.4. На баках трансформаторов и реакторов наружной установки должны быть указаны станционные (подстанционные) номера. Такие же номера должны быть на дверях и внутри трансформаторных пунктов и камер.
            На баки однофазных трансформаторов и реакторов должна быть нанесена расцветка фазы. Трансформаторы и реакторы наружной установки должны быть окрашены в светлые тона краской, стойкой к атмосферным воздействиям и воздействию масла.
            5.3.5. Питание электродвигателей устройств охлаждения трансформаторов (реакторов) должно быть осуществлено, как правило, от двух источников, а для трансформаторов (реакторов) с принудительной циркуляцией масла с применением АВР.
            5.3.6. Устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) трансформаторов должны быть в работе в автоматическом режиме. По решению технического руководителя АО-энерго (энергообъекта) допускается устанавливать неавтоматический режим регулирования напряжения путем дистанционного переключения РПН с пульта управления, если колебания напряжения в сети находятся в пределах, удовлетворяющих требования потребителей электроэнергии.
            Переключение устройства РПН трансформатора, находящегося под напряжением, вручную (рукояткой) запрещается.
            5.3.7. Вентиляция трансформаторных подстанций и камер должна обеспечивать работу трансформаторов во всех нормированных режимах.
            5.3.8. На трансформаторах и реакторах с принудительной циркуляцией воздуха и масла (охлаждение вида ДЦ) и на трансформаторах с принудительной циркуляцией воды и масла (охлаждение вида Ц) устройства охлаждения должны автоматически включаться (отключаться) одновременнос включением (отключением) трансформатора или реактора. Принудительная циркуляция масла должны быть непрерывной независимо от нагрузки. Порядок включения (отключения) систем охлаждения должен быть определен заводской инструкцией.
            Эксплуатация трансформаторов и реакторов с искусственным охлаждением без включенных в работу устройств сигнализации о прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды или об останове вентиляторов запрещается.
            5.3.9. На трансформаторах с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла (система охлаждения Д) электродвигатели вентиляторов должны автоматически включаться при достижении температуры масла 55oC или номинальной нагрузки независимо от температуры масла и отключаться при понижении температуры масла до 50oC, если при этом ток нагрузки менее номинального.
            Условия работы трансформаторов с отключенным дутьем должны быть определены заводской инструкцией.
            5.3.10. При масловодяном охлаждении трансформаторов давление масла в маслоохладителях должно превышать давление циркулирующей в них воды не менее чем на 0,1 кгс/см2 (10 кПа) при минимальном уровне масла в расширителе трансформатора.
            Система циркуляции воды должна быть включена после включения рабочих маслонасосов при температуре верхних слоев масла не ниже 15oC и отключена при понижении температуры масла до 10oC, если иное не оговорено в заводской технической документации.
            Должны быть предусмотрены меры для предотвращения замораживания маслоохладителей, насосов и водяных магистралей.
            5.3.11. Масло в расширителе неработающего трансформатора (реактора) должно быть на уровне отметки, соответствующей температуре масла в трансформаторе (реакторе).
            5.3.12. При номинальной нагрузке температура верхних слоев масла должна быть (если заводами-изготовителями не оговорены иные температуры) у трансформатора и реактора с охлаждением ДЦ не выше 75oC, с естественным масляным охлаждением М и охлаждением Д не выше 95oC; у трансформаторов с охлаждением Ц температура масла на входе в маслоохладитель должна быть не выше 70 С.
            5.3.13. Допускается продолжительная работа трансформаторов (при мощности не более номинальной) при напряжении на любом ответвлении обмотки на 10% выше номинального для данного ответвления. При этом напряжение на любой обмотке должно быть не выше наибольшего рабочего.
            Для автотрансформаторов с ответвлениями в нейтрали для регулирования напряжения или предназначенных для работы с последовательными регулировочными трансформаторами допустимое повышение напряжения должно быть определено заводом-изготовителем.
            5.3.14. Для масляных трансформаторов допускается длительная перегрузка по току любой обмотки на 5% номинального тока ответвления, если напряжение на ответвлении не превышает номинального.
            Кроме того, для трансформаторов в зависимости от режима работы допускаются систематические перегрузки, значение и длительность которых регламентируются типовой инструкцией по эксплуатации трансформаторов и инструкциями заводов-изготовителей.
            В автотрансформаторах, к обмоткам низкого напряжения которых подключены генератор, синхронный компенсатор или нагрузка, должен быть организован контроль тока общей части обмотки высшего напряжения.
            5.3.15. В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах:
            Масляные трансформаторы
            Перегрузка по току, %    30    45    60    75    100
Длительность перегрузки, мин   120   80    45    20    10
            Сухие трансформаторы
            Перегрузка по току, %   20    30    40    50    60
Длительность перегрузки, мин   60    45    32    18    5
            Допустимые продолжительные перегрузки сухих трансформаторов устанавливаются заводской инструкцией.
            5.3.16. При аварийном отключении устройств охлаждения условия работы трансформаторов определяются требованиями заводской документации.
            5.3.17. Включение трансформаторов на номинальную нагрузку допускается:
            с системами охлаждения М и Д при любой отрицательной температуре воздуха;
            с системами охлаждения ДЦ и Ц при температурах окружающего воздуха не ниже минус 25 С. При более низких температурах трансформатор должен быть предварительно прогрет включением на нагрузку около 0,5 номинальной без запуска системы циркуляции масла до достижения температуры верхних слоев масла минус 25oC, после чего должна быть включена система циркуляции масла. В аварийных, условиях допускается включение трансформатора на полную нагрузку независимо от температуры окружающего воздуха;
            при системе охлаждения с направленным потоком масла в обмотках трансформаторов НДЦ, НЦ в соответствии с заводскими инструкциями.
            5.3.18. Переключающие устройства РПН трансформаторов разрешается включать в работу при температуре верхних слоев масла минус 20oC и выше (для погружных резисторных устройств РПН) и минус 45oC и выше (для устройств РПН с токоограничивающими реакторами, а также для переключающих устройств с контактором, расположенным на опорном изоляторе вне бака трансформатора и оборудованным устройством искусственного подогрева).
            Эксплуатация устройств РПН должна быть организована в соответствии с требованиями инструкций заводов-изготовителей.
            5.3.19. Для каждой электроустановки в зависимости от графика нагрузки с учетом надежности питания потребителей и минимума потерь энергии должно быть определено количество одновременно работающих трансформаторов.
            В распределительных электросетях напряжением до 15 кВ включительно должны быть организованы измерения нагрузок и напряжений трансформаторов в период максимальных и минимальных нагрузок. Срок и периодичность измерений устанавливаются техническим руководителем энергообъекта.
            5.3.20. Допускается работа двухобмоточных трансформаторов, имеющих расщепленную обмотку низкого напряжения, при одинаковых напряжениях ее частей с параллельным соединением этих частей обмотки.
            5.3.21. Нейтрали обмоток 110 кВ и выше автотрансформаторов и реакторов, а также трансформаторов 330 кВ и выше должны работать в режиме глухого заземления.
            Допускается заземление нейтрали трансформаторов и автотрансформаторов через специальные реакторы.
            Трансформаторы 110 и 220 кВ с испытательным напряжением нейтрали соответственно 100 и 200 кВ могут работать с разземленной нейтралью при условии ее защиты разрядником. При обосновании расчетами допускается работа с разземленной нейтралью трансформаторов 110 кВ с испытательным напряжением нейтрали 85 кВ, защищенной разрядником.
            5.3.22. При срабатывании газового реле на сигнал должен быть произведен наружный осмотр трансформатора (реактора), отобран газ из реле для анализа и проверки на горючесть. Для обеспечения безопасности персонала при отборе газа из газового реле и выявления причины его срабатывания должны быть произведены разгрузка и отключение трансформатора (реактора). Время выполнения мероприятий по разгрузке и отключению трансформатора должно быть минимальным.
            Если газ в реле негорючий, отсутствуют признаки повреждения трансформатора (реактора), а его отключение вызвало недоотпуск электроэнергии, трансформатор (реактор) может быть немедленно включен в работу до выяснения причины срабатывания газового реле на сигнал. Продолжительность работы трансформатора (реактора) в этом случае устанавливается техническим руководителем энергообъекта.
            По результатам анализа газа из газового реле, хроматографического анализа масла, других измерений (испытаний) необходимо установить причину срабатывания газового реле на сигнал, определить техническое состояние трансформатора (реактора) и возможность его нормальной эксплуатации.
            5.3.23. В случае автоматического отключения трансформатора (реактора) действием защит от внутренних повреждений трансформатор (реактор) можно включать в работу только после осмотра, испытаний, анализа газа, масла и устранения выявленных нарушений.
            В случае отключения трансформатора (реактора) защитами, действие которых не связано с его повреждением, он может быть включен вновь без проверок.
            5.3.24. Трансформаторы мощностью 1 МВ А и более и реакторы должны эксплуатироваться с системой непрерывной регенерации масла в термосифонных или адсорбционных фильтрах.
            Масло в расширителе трансформаторов (реакторов), а также в баке или расширителе устройства РПН должно быть защищено от непосредственного соприкосновения с окружающим воздухом.
            У трансформаторов и реакторов, оборудованных специальными устройствами, предотвращающими увлажнение масла, эти устройства должны быть постоянно включены независимо от режима работы трансформатора (реактора). Эксплуатация указанных устройств должна быть организована в соответствии с инструкциями завода-изготовителя.
            Масло маслонаполненных вводов должно быть защищено от окисления и увлажнения.
            5.3.25. Включение в сеть трансформатора (реактора) должно осуществляться толчком на полное напряжение.
            Трансформаторы, работающие в блоке с генератором, могут включаться вместе с генератором подъемом напряжения с нуля.
            5.3.26. Осмотры трансформаторов (реакторов) без отключения производятся в сроки, устанавливаемые техническим руководителем энергообъекта в зависимости от их назначения, места установки и технического состояния.
            5.3.27. Ремонты трансформаторов и реакторов (капитальные, текущие) и их составных частей (РПН, система охлаждения и др.) выполняются по мере необходимости в зависимости от их технического состояния, определяемого испытаниями и внешним осмотром.
            Сроки ремонта устанавливаются техническим руководителем АО-энерго (энергообъекта).
            5.3.28. Профилактические испытания трансформаторов (реакторов) должны быть организованы в соответствии с «Нормами испытания электрооборудования» и заводскими инструкциями.

Что такое электрические трансформаторы? | Triad Magnetics

Трансформаторы представляют собой электрические устройства, способные изменять уровень напряжения переменного тока (AC) в цепи. Они работают только с цепями переменного тока, но не с цепями постоянного тока (DC). Основными компонентами трансформатора являются две отдельные катушки провода, намотанные на один сердечник. Катушка, подключенная к входному источнику или источнику напряжения, является первичной катушкой, катушка, подключенная к выходному или выходному напряжению, является вторичной катушкой, а сердечник представляет собой электромагнитное устройство, которое препятствует (ограничивает) или усиливает (увеличивает) поток напряжения в соответствии с выходными требованиями. .

Более глубокое изучение того, как работают трансформаторы, их различных типов и их общих применений, помогает лучше понять важнейшую функцию, которую они выполняют, обеспечивая полезную мощность для работы компьютеров, бытовой техники, осветительных приборов и широкого спектра других устройств. электрические и электронные устройства.


Как работают трансформаторы и их различные типы

Трансформаторы не вырабатывают электроэнергию. Вместо этого они передают его из одной цепи переменного тока в другую.Этот процесс передачи начинается, когда электрический ток поступает в трансформатор. Ток поступает через соединение с первичной катушкой (также называемой обмоткой, поскольку она наматывается на часть сердечника). Эта обмотка вокруг сердечника преобразует электрическую энергию в магнитное поле, которое затем проходит через сердечник и в обмотки вторичной катушки. Вторичная катушка превращает электромагнитный поток обратно в электрическую энергию при необходимом требуемом выходном напряжении.

Как указано выше, базовый трансформатор состоит из четырех основных компонентов:

  • Входные соединения: Входное соединение, также называемое первичной стороной, находится там, где питание поступает в трансформатор.
  • Выходные соединения: Выходное соединение — или вторичная сторона — трансформатора передает преобразованную мощность (увеличенную или уменьшенную) за пределы трансформатора в нагрузку.
  • Обмотки трансформатора: В большинстве случаев первичная и вторичная обмотки представляют собой не отдельные катушки, а несколько катушек, соединенных с их основным входным или выходным источником для уменьшения потока (мера напряженности электрического поля через заданную поверхность). Величина увеличения или уменьшения напряжения зависит от соотношения витков первичной и вторичной обмоток или количества витков каждой катушки вокруг сердечника.Например, трансформатор с соотношением витков 3:1 будет преобразовывать 3 вольта в 1 вольт в понижающем трансформаторе, а передаточное отношение 3:5 будет преобразовывать 3 вольта в 5 вольт в повышающем трансформаторе.
  • Сердечники трансформатора: Сердечник трансформатора усиливает магнитную связь между первичной и вторичной цепями. Он обеспечивает контролируемый путь магнитного потока через трансформатор от первичной обмотки к вторичной обмотке. Сердечники — это не сплошной стержень из стали. Вместо этого они состоят из множества тонких ламинированных стальных листов.Эта конструкция помогает ограничить или исключить накопление тепла внутри трансформатора. В трансформаторах используются два типа сердечников — с сердечником и с оболочкой, которые отличаются друг от друга размещением первичной и вторичной катушек. Обмотки наматываются вокруг сердечника в варианте с сердечником, а в варианте с оболочковым типом сердечник окружает обмотки.

Доступно множество различных типов трансформаторов, и компания Triad Magnetics предлагает широкий ассортимент этих стандартных продуктов, подходящих для широкого спектра применений.Различные категории трансформаторов включают:

Силовые трансформаторы

Силовые трансформаторы повышают или понижают линейное напряжение и, если это необходимо для работы интегральных схем или других специализированных схем, могут способствовать преобразованию напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. Работа этих трансформаторов происходит на одной из трех частот, измеряемых в герцах (Гц) или числе циклов в секунду. Хотя некоторые переключающие силовые трансформаторы работают на частотах 2.5 мегагерц и выше стандартные линейные силовые трансформаторы работают на частотах 50 Гц, 60 Гц и 400 Гц.

Поскольку частота остается постоянной от источника до выхода в силовом трансформаторе, герц является важным измерением, которое влияет на размер сердечника и количество тепла, выделяемого трансформатором. Это измерение, наряду с первичным напряжением, вторичным среднеквадратичным напряжением и током, монтажными характеристиками и, иногда, напряжением пробоя между первичной и вторичной обмотками, необходимо учитывать при проектировании или покупке силового трансформатора.

Изолирующие трансформаторы и автотрансформаторы

Изолирующие трансформаторы и автотрансформаторы представляют собой два противоположных типа силовых трансформаторов.

Изолирующие трансформаторы состоят из первичной и вторичной обмоток, которые не соединены, так как они намотаны независимо друг от друга. Такая конструкция позволяет этим устройствам изолировать участки цепи, предотвращая поражение электрическим током.

С другой стороны, автотрансформаторы используют часть первичной обмотки как часть вторичной обмотки, что создает прямое соединение между двумя линиями с помощью медного провода.Эти устройства используют меньше меди в катушках, что делает их менее дорогими и более компактными. Их основное применение — в приборах американского производства, предназначенных для зарубежных рынков, где напряжение сети составляет 230 В, а устройство должно работать при напряжении 115 В.

Аудиотрансформаторы

Аудиотрансформатор выполняет другую функцию, чем силовой или изолирующий трансформатор. Аудиопреобразователи преобразуют электрические сигналы, несущие звук. Катушки в звуковых трансформаторах имеют различные уровни импеданса (сопротивление электрической цепи, измеряемое в омах) на частотах от 20 Гц до 100 000 Гц.Различные уровни импеданса в аудиокомпонентах возникают из-за изменений материала сердечника или коэффициента трансформации трансформатора и влияют на качество звука.

Импульсные трансформаторы

Этот тип трансформатора обрабатывает импульсы электрического тока очень высокой частоты без искажения сигнала. Разработка импульсного трансформатора для одновременного увеличения или уменьшения импульса зависит от соотношения витков катушек. Этот тип трансформатора способен передавать импульс переменного тока от одной цепи к другой, одновременно блокируя сигналы постоянного тока.


Применение и использование трансформаторов

Силовые трансформаторы и изолированные трансформаторы присутствуют на различных этапах распределения электроэнергии, от электростанции до розеток внутри дома или офиса. Повышающие трансформаторы преобразуют мощность электростанции в более высокое напряжение для улучшения передачи, в то время как понижающие трансформаторы на подстанциях и трансформаторных барабанах снижают напряжение для общего пользования. Хотя это их наиболее распространенный вариант использования, существует множество других электрических и электронных применений трансформаторов, в том числе:

  • Настенные трансформаторы (т.д., зарядка электронных устройств)
  • Электростанции и возобновляемые источники энергии
  • Средства автоматизации и управления промышленной обработкой
  • Системы освещения
  • Мелкая бытовая техника (например, компьютеры, телевизоры, тостеры, микроволновые печи)
  • Крупная бытовая техника (например, стиральные машины, сушилки, копировальные аппараты)
  • Аудиоусилители и динамики
  • Медицинские устройства (включая оборудование для МРТ и компьютерной томографии, кислородные насосы и капельные контроллеры)

Наиболее оптимальный тип трансформатора зависит от технических характеристик конкретного применения.Некоторые из спецификаций, которые следует учитывать, включают:

  • входное напряжение (т. е. первичное напряжение),
  • выходное напряжение (т.е. вторичное напряжение),
  • выходной ток,
  • уровень мощности
  • и
  • Размер трансформера
  • (от рисового зерна до большого полуприцепа).

Свяжитесь с Triad Magnetics сегодня, чтобы узнать о ваших потребностях в трансформаторах

Трансформаторы

различных типов и форм позволяют безопасно использовать широкий спектр электрических и электронных устройств.Это простое устройство с относительно простой функцией, но они являются важным элементом в обеспечении электроэнергией дома и на рабочем месте.

Компания Triad Magnetics поставляет различные трансформаторы для широкого спектра применений. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о широком ассортименте трансформаторов, которые у нас есть, или запросите ценовое предложение на трансформатор, который лучше всего соответствует вашим потребностям, у одного из членов нашей команды экспертов.

Как работают электрические трансформаторы?

Как работают электрические трансформаторы? — Объясните этот материал Реклама

Мощные линии электропередач, которые пересекаются наша сельская местность или невидимые под городскими улицами несут электричество при очень высоких напряжениях от питания растения в наши дома. Нет ничего необычного в том, что линия электропередач оценивается от 300 000 до 750 000 вольт, а некоторые линии работают при еще более высоких напряжениях. [1] Но приборы в наших домах используют напряжение в тысячи раз меньшее — обычно от 110 до 250 вольт. Если вы попытались запитать тостер или телевизор от опоры электропередач, это бы мгновенно взорваться! (Даже не думай пытаться, потому что электричество в воздушных линиях почти наверняка убьет вас.) Так что приходится быть каким-то способом уменьшить электроэнергию высокого напряжения от электростанций до электричество более низкого напряжения, используемое фабриками, офисами и домами. Часть оборудования, которая делает это, гудит электромагнитными волнами. энергия, как она идет, называется трансформатором. Давайте подробнее рассмотрим, как это работает!

Фото: Взрыв из прошлого: трансформатор странной формы на плотине Чикамауга недалеко от Чаттануги, штат Теннесси. Снято в 1942 году Альфредом Т. Палмером, Управление военного управления, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Почему мы используем высокое напряжение?

Ваш первый вопрос, вероятно, таков: если наши дома и офисы с помощью копировальных аппаратов, компьютеры, стиральные машины и электробритвы напряжением 110–250 вольт, почему электростанции просто не передают электричество при таком напряжении? Почему они используют такие высокие напряжения? К Объясните это, нам нужно немного знать о том, как распространяется электричество.

Как электричество течет по металлу провод, электроны, которые несут его энергию покачиваться сквозь металлическую конструкцию, ударяясь и разбиваясь о обычно тратит энергию, как неуправляемый школьники бегут по коридору.Вот почему провода нагреваются, когда через них проходит электричество (что очень полезно в электрических тостерах и других приборы, использующие нагревательные элементы). Оказывается, что чем выше напряжение электричества, которое вы используете, и чем ниже ток, тем меньше энергии тратится впустую. Таким образом, электричество, которое приходит от электростанций передается по проводам под чрезвычайно высоким напряжением к экономить энергию.

Фото: Спуск: Эта старая подстанция (понижающий электрический трансформатор) снабжает энергией маленькую английскую деревушку, где я живу.Его высота составляет около 1,5 м (5 футов), и его работа заключается в преобразовании нескольких тысяч вольт входящего электричества в сотни вольт, которые мы используем в наших домах.

Но есть и другая причина. Промышленные предприятия имеют огромный завод машины, которые намного больше и более энергоемки, чем все, что вы иметь дома. Энергия, используемая прибором, напрямую связана (пропорциональна) к напряжению, которое он использует. Таким образом, вместо того, чтобы работать от 110–250 вольт, энергоемкие машины могут использовать 10 000–30 000 вольт. Небольшим фабрикам и механическим цехам может потребоваться питания 400 вольт или около того.Другими словами, разное электричество. пользователям нужны разные напряжения. Имеет смысл грузить высоковольтные электричество от электростанции, а затем преобразовать его в более низкие напряжения, когда он достигает различных пунктов назначения. (Даже при этом централизованные электростанции еще очень неэффективны. Около двух третей энергии, поступающей на электростанцию, в виде сырого топлива, тратится на самом заводе и по дороге домой.)

На фото: Изготовление больших электрических трансформаторов на заводе Westinghouse во время Второй мировой войны.Фото Альфреда Т. Палмера, Управление военного управления, предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Рекламные ссылки

Как работает трансформатор?

Трансформатор основан на очень простом факте об электричестве: когда По проводнику течет переменный электрический ток, который создает магнитное поле. поле (невидимый образец магнетизма) или «магнитный поток» все вокруг него. Сила магнетизма (которая имеет скорее техническое название плотности магнитного потока) непосредственно связанный с величина электрического тока.Таким образом, чем больше ток, тем сильнее магнитное поле. А теперь еще один интересный факт о электричество тоже. Когда магнитное поле колеблется вокруг куска провода, он генерирует электрический ток в проводе. Итак, если мы положим второй виток провода рядом с первым, и отправить колеблющийся электрический ток в первую катушку, мы создадим электрическую ток во втором проводе. Ток в первой катушке обычно называется первичным током и током во втором проводе это (сюрприз, сюрприз) вторичный ток.Что мы сделали вот пропускают электрический ток через пустое пространство от одного витка провод к другому. Это называется электромагнитным индукции, потому что ток в первой катушке вызывает (или «индуцирует») ток во второй катушке. Мы можем более эффективно передавать электрическую энергию от одной катушки к другой. другой, обернув их вокруг прутка из мягкого железа (иногда называемого сердечником):

Чтобы сделать катушку из проволоки, мы просто скручиваем проволоку в петли или («повороты», как любят их называть физики).Если вторая катушка имеет то же число витков, что и первая катушка, электрический ток в вторая катушка будет практически такого же размера, как и в первой катушка. Но (и вот в чем умная часть), если у нас будет больше или меньше ходов во второй катушке мы можем сделать вторичный ток и напряжение больше или меньше первичного тока и напряжения.

Важно отметить, что этот трюк работает, только если электрический ток каким-то образом колеблется. Другими словами, у вас есть использовать тип постоянно реверсивного электричества, называемого переменным тока (AC) с трансформатором.Трансформаторы не работают с постоянным током (DC), где постоянный ток постоянно течет в одном и том же месте. направление.

Понижающие трансформаторы

Если в первой катушке больше витков, чем во второй, вторичная напряжение меньше, чем первичное напряжение:

Это называется понижающим трансформатор. Если вторая катушка имеет половину столько витков, сколько в первой катушке, вторичное напряжение будет вдвое меньше размер первичного напряжения; если во второй катушке в 10 раз меньше оборотов, он имеет одну десятую напряжения.Всего:

Вторичное напряжение ÷ Первичное напряжение = количество витков вторичной обмотки ÷ количество витков в начальной школе

Ток трансформируется наоборот — увеличивается в размерах — в понижающий трансформатор:

Вторичный ток ÷ Первичный ток = Количество витков в первичный ÷ Количество витков во вторичном

Итак, понижающий трансформатор со 100 витками в первичной и 10 катушки во вторичной обмотке уменьшат напряжение в 10 раз, но умножьте ток на коэффициент 10 одновременно.Сила в электрический ток равен произведению силы тока на напряжение (Вт = вольт х ампер — это один из способов запомнить это), чтобы вы могли видеть мощность в вторичная катушка теоретически такая же, как мощность в первичная катушка. (В действительности происходит некоторая потеря мощности между первичный и вторичный, потому что часть «магнитного потока» просачивается сердечника, часть энергии теряется из-за нагрева сердечника и т. д.)

Повышающие трансформаторы

Перевернув ситуацию, мы можем сделать шаг вперед трансформатор, повышающий низкое напряжение в высокое:

На этот раз у нас больше витков на вторичке катушка, чем первичная.Это все еще правда, что:

Вторичное напряжение ÷ Первичное напряжение = Количество витков в вторичная ÷ количество витков в первичной

и

Вторичный ток ÷ Первичный ток = Количество витков в первичный ÷ Количество витков во вторичном

В повышающем трансформаторе во вторичной обмотке используется больше витков, чем в первичный, чтобы получить большее вторичное напряжение и меньшее вторичное ток.

Рассматривая как понижающие, так и повышающие трансформаторы, можно увидеть, что общее правило катушка с наибольшим количеством витков имеет самое высокое напряжение, а катушка с наименьшим количеством витков имеет самый высокий ток.

Трансформеры в вашем доме

Фото: Типичные бытовые трансформаторы. Против часовой стрелки сверху слева: трансформатор модема, белый трансформатор в iPod. зарядное устройство и зарядное устройство для мобильного телефона.

Как мы уже видели, в городах много огромных трансформеров. и городов, где высоковольтная электроэнергия от входящих линий электропередач преобразуется в низковольтные. Но трансформеров много. ваш дом также. Крупные электроприборы, такие как стиральные и посудомоечные машины, используют относительно высокое напряжение. 110–240 вольт, но электронные устройства, такие как портативные компьютеры и зарядные устройства для MP3-плееров и мобильных телефонов, потребляют относительно мало напряжения: ноутбуку требуется около 15 вольт, зарядному устройству iPod требуется 12 вольт. вольт, а мобильному телефону обычно требуется менее 6 вольт, когда вы зарядить его аккумулятор.Таким образом, электронные устройства, подобные этим, имеют небольшие встроенные в них трансформаторы (часто монтируются в конце силовой свинец) для преобразования внутренней сети 110–240 вольт. питания в меньшее напряжение, которое они могут использовать. Если вы когда-нибудь задумывались, почему такие вещи, как мобильные телефоны, имеют эти большие толстые шнуры питания, это потому, что они содержат трансформаторы!

Фотографии: электрическая зубная щетка стоит на зарядном устройстве. Аккумулятор в щетке заряжается индукционно: между пластиковой щеткой и пластиковым зарядным устройством в основании нет прямого электрического контакта.Индукционное зарядное устройство представляет собой особый вид трансформатора, разделенного на две части: одну в основании и одну в щетке. Невидимое магнитное поле связывает две части трансформатора вместе.

Индукционные зарядные устройства

Многие бытовые трансформаторы (например, те, что используются в iPod и мобильных телефонов) предназначены для подзарядки аккумуляторов. Вы можете увидеть, как именно они работают: электричество течет в трансформатор от электрической розетки на вашей стене, получает преобразуется в более низкое напряжение и течет в батарею в вашем Айпад или телефон.Но что происходит с чем-то вроде электрической зубной щетки, у которой нет кабель питания? Он заряжается немного другим типом трансформатор, одна из катушек которого находится в основании щетки, а другой в зарядном устройстве, на котором стоит щетка. Вы можете узнать как работают такие трансформаторы в нашей статье про индукционные зарядные устройства.

Трансформаторы на практике

Если у вас дома есть такие трансформаторные зарядные устройства (обычные или индукционные), вы заметите, что они нагреваются после того, как поработают какое-то время.Поскольку все трансформаторы производят некоторое количество отработанного тепла, ни один из них не является абсолютно эффективным: вторичная обмотка производит меньше электроэнергии, чем мы подаем в первичную, и большая часть разницы приходится на отработанное тепло. На небольшом домашнем зарядном устройстве для мобильного телефона потери тепла довольно минимальны (меньше, чем у старомодной лампы накаливания), и обычно не о чем беспокоиться. Но чем больше трансформатор, тем больше ток, который он пропускает, и тем больше тепла он производит.Для трансформатора подстанции, такого как тот, что на нашей фотографии вверху, шириной примерно с небольшой автомобиль, отработанное тепло может быть очень значительным: оно может повредить изоляцию трансформатора, серьезно сократить срок его службы и сделать его гораздо менее надежным ( не будем забывать, что сотни и даже тысячи людей могут зависеть от мощности одного трансформатора, который должен надежно работать не только изо дня в день, но и из года в год). Поэтому вероятное повышение температуры трансформатора во время работы является очень важным фактором при его конструкции.Типичная «нагрузка» (насколько интенсивно он используется), сезонный диапазон наружных (окружающих) температур и даже высота над уровнем моря (которая снижает плотность воздуха и, следовательно, насколько эффективно он что-то охлаждает) — все это необходимо принять во внимание, чтобы выяснить, насколько эффективно будет работать наружный трансформатор.

На практике большинство крупных трансформаторов имеют встроенные системы охлаждения, в которых используется воздух, жидкость (масло или вода) или и то, и другое для отвода отработанного тепла. Обычно основная часть трансформатора (сердечник, первичная и вторичная обмотки) погружается в масляный бак с теплообменником, насос и охлаждающие ребра.Горячее масло перекачивается из верхней части трансформатора через теплообменник (который охлаждает его) и обратно в нижнюю часть, готовое к повторению цикла. Иногда масло перемещается по контуру охлаждения только за счет конвекции без использования отдельного насоса. Некоторые трансформаторы имеют электрические вентиляторы, которые продувают воздух мимо охлаждающих ребер теплообменника для более эффективного отвода тепла.

Работа: Большие трансформаторы имеют встроенную систему охлаждения. В этом случае сердечник и катушка трансформатора (красные) находятся внутри большого масляного бака (серого).Горячее масло, отбираемое из верхней части бака, циркулирует через один или несколько теплообменников, которые рассеивают отработанное тепло с помощью охлаждающих ребер (зеленые), а затем возвращают масло в тот же бак внизу. Иллюстрация из патента США 4,413,674: Структура охлаждения трансформатора, автор Randall N. Avery et al., Westinghouse Electric Corp., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Что такое твердотельные трансформаторы?

Из вышеизложенного вы поняли, что трансформаторы могут быть очень большими, очень неуклюжими, а иногда и очень неэффективными.Начиная с середины 20 века, всевозможные ловкие электрические трюки, которые раньше выполнялись большими (а иногда и механическими) вместо этого компоненты были сделаны в электронном виде с использованием так называемой «твердотельной» технологии. Так, например, поменяны местами переключающее и усилительное реле. для транзисторов, в то время как магнитные жесткие диски все чаще заменяются флэш-памятью (в таких вещах, как твердотельные накопители, твердотельные накопители и USB-накопители).

В течение последних нескольких десятилетий инженеры-электронщики работали над созданием так называемых твердотельных трансформаторов (ТПТ).По сути, это компактные, мощные, высокочастотные полупроводниковые схемы, повышающие или понижающие напряжения с большей надежностью и эффективность по сравнению с традиционными трансформаторами; они также гораздо более управляемы, так что больше реагировать на изменения спроса и предложения. «Умные сети» (будущие системы электропередачи, питаемые от прерывистых источников энергии). возобновляемые источники энергии, такие как ветряные турбины и солнечные фермы), поэтому будут основным приложением. Несмотря на огромный интерес, SST технология остается относительно малоиспользуемой до сих пор, но она, вероятно, будет самая захватывающая область проектирования трансформаторов в будущем.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

Для читателей постарше
  • Трансформаторы Дизайн и применение Роберта М. Дель Веккио и др. CRC Press, 2018. Подробное руководство по силовым трансформаторам.
  • Справочник по проектированию трансформаторов и индукторов полковника Уильяма Т. Маклаймана. CRC Press, 2011. Подробное практическое руководство по проектированию электрических машин с использованием индуктивности.
  • Электрические трансформаторы и силовое оборудование Энтони Дж. Пансини. Fairmont Press, 1999. Объясняет теорию, конструкцию, установку и техническое обслуживание трансформаторов и различных типов трансформаторов, прежде чем перейти к соответствующим силовым устройствам, таким как автоматические выключатели, предохранители и защитные реле.
  • «Трансформаторы и моторы» Джорджа Патрика Шульца. Newnes, 1997. Эта книга имеет гораздо более практический, практический характер, чем некоторые другие книги, перечисленные здесь; он предназначен больше для электриков и людей, которым приходится работать с трансформаторами, чем для тех, кто хочет их проектировать.
Более общие книги для младших читателей
  • Н.К. Свидетель: Электричество Стива Паркера. Дорлинг Киндерсли, 2005 г. Исторический взгляд на электричество и то, как люди применяют его на практике.
  • Сила и энергия Криса Вудфорда. Facts on File, 2004. В одной из моих собственных книг описывается, как люди использовали энергию (включая электричество) на протяжении всей истории.

Патенты

Имеются сотни патентов на электрические трансформаторы различных типов.Вот несколько особенно интересных (ранних) из базы данных Бюро патентов и товарных знаков США:

  • Патент США 351 589: Система распределения электроэнергии Люсьена Голара и Джона Гиббса, 26 октября 1886 г. Голар и Гиббс описывают, как можно использовать трансформаторы для повышения и понижения напряжения для эффективного распределения электроэнергии — основы современного электроснабжения. системы во всем мире.
  • Патент США 433702: Электрический трансформатор или индукционное устройство Николы Теслы, 5 августа 1890 г.Тесла описывает фазосдвигающий трансформатор (тот, который может создавать разность фаз между первичным и вторичным токами).
  • Патент США 497,113: Трансформаторный двигатель Отто Титуса Блати, 9 мая 1893 г. Комбинированный трансформатор и двигатель, произведенные одним из изобретателей трансформатора.
  • Патент США 1422653: Электрический трансформатор для регулирования или изменения напряжения подаваемого от него тока Эдмунд Берри, 11 июля 1922 г. Трансформатор с циферблатом, позволяющим регулировать выходное напряжение.

Новостные статьи

  • Трансформеры: супергерои электрических изобретений Вацлава Смила. IEEE Спектр. 25 июля 2017 г. На планете миллиарды трансформеров — в вашем смартфоне, ноутбуке, зубной щетке и где угодно; не пора ли нам ценить их немного больше? Включает горшечную историю.
  • Интеллектуальные трансформаторы
  • сделают электросети чище и гибче, Субхашиш Бхаттачарья, IEEE Spectrum, 29 июня 2017 г. Взгляд в будущее, основанное на твердотельных трансформаторах.
  • Упражнение по замене трансформеров Crucial (не голливудского типа) Мэтью Л. Уолда. Нью-Йорк Таймс. 14 марта 2012 г. Если трансформаторы являются важной частью энергосистемы, как их можно удалить во время технического обслуживания или отказа компонентов?
  • Next for the Grid: Solid State Transformers, Майкл Канеллос, Green Tech Media, 15 марта 2011 г. Обзор того, как твердотельные трансформаторы могут революционизировать наши электрические сети.

Каталожные номера

  1. ↑   Напряжение передачи варьируется от страны к стране в зависимости от расстояния, на которое необходимо передать электроэнергию, но обычно колеблется от 45 000 до 750 000 вольт. (45–750 кВ).Однако некоторые междугородние линии работают при напряжении более 1 миллиона вольт (1 000 000 вольт или 1000 кв). См. «Технологии защиты систем передачи переменного тока сверхвысокого напряжения» Bin Li et al. Эльзевир, 2020, стр. 1–5. Высоковольтные линии относятся к классу 45–300 кВ; диапазон сверхвысоких напряжений от 300 кВ до 750 кВ; и сверхвысокие напряжения, как правило, выше 800 кВ, в соответствии с «Воздушные линии электропередач: планирование, проектирование, строительство» Фридриха Кисслинга и др., Спрингер, 2003/2014, стр. 6.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторское право на текст © Chris Woodford 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Электрические трансформаторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/transformers. 2 \ раза R.Повышающие уровни находятся возле электростанций. Повышающие трансформаторы на электростанции – показаны три трансформатора и один запасной. Повышающий трансформатор в основании ветряной турбины. У каждой турбины своя. Изображение предоставлено: Патрик Финнеган – CC.

  • Понижающее напряжение; следовательно, повышающий ток — позволяет распределять мощность потребителям при безопасной величине напряжения. Понижающие устройства находятся рядом с центрами нагрузки и в системах вспомогательной передачи.
Понижающие трансформаторы на распределительной станции
  • На распределительных трансформаторах, если они установлены, устройство РПН поддерживает вторичное напряжение постоянным при увеличении или уменьшении нагрузки.
  • Трансформатор также предназначен для специальных применений, таких как
    • фазосдвигающий трансформатор (выталкивает больше мощности на линию передачи за счет изменения угла мощности \sin\delta – подробнее) Компенсаторный (SVC) трансформатор (ВАР генерируются емкостными и индуктивными элементами на среднем напряжении, еще нужен трансформатор для повышения при подвязке этих элементов к высоковольтной сети)
    • заземляющий зигзагообразный трансформатор (предусмотреть путь для — последовательный ток в незаземленной системе)
Стоимость трансформатора

Стоимость силового трансформатора значительно варьируется в зависимости от рейтинга BIL, рейтинга МВА, конструкции сердечника, требований к гарантированным потерям, конструкции бака и т. д.Цены, указанные ниже, относятся к трансформатору стандартной конструкции (т. е. стандартному звуковому трансформатору с сердечником).

  • Малый силовой трансформатор с LTC – 10 МВА или ниже: ~ 600 000 долл. США
  • Средний силовой трансформатор с LTC – от 10 МВА до 50 МВА: ~ 800 000 долл. США или больше: ~ 2 500 000 долл. США
  • Специальный фазосдвигающий трансформатор – 100 МВА+: ~ 4 000 000 долл. США
Срок поставки трансформатора

~ 1 год, независимо от рейтинга МВА.

Информация о стоимости и сроках поставки является приблизительной. Чтобы получить фактические данные, свяжитесь с продавцом и сообщите спецификации вашего оборудования.

Узнать подробности о другом основном оборудовании
ИЛИ
Пройти викторину

Пожалуйста, поддержите этот блог, поделившись статьей

Что такое силовой трансформатор

 

Содержание

1. Что такое силовой трансформатор?

2. Типы силового трансформатора

3.Функции и роли трансформаторов

4. Где купить силовой трансформатор?

1. Что такое силовой трансформатор?

Силовые трансформаторы преобразуют электрическое напряжение с одного уровня или фазы на другой. Как правило, он понижает коэффициент напряжения от более высокого уровня к более низкому. Как и другие трансформаторы, силовые трансформаторы работают по принципу магнитной индукции между катушками для преобразования уровней напряжения или тока в другие уровни напряжения или тока.Он включает в себя широкий спектр электрических трансформаторов, таких как управляющий трансформатор, автотрансформатор, трансформатор тока, трансформатор общего назначения, распределительный трансформатор, измерительный трансформатор, трансформатор напряжения (напряжения) и изолирующий трансформатор.

 

Силовой трансформатор

 

Существуют некоторые различия между силовыми трансформаторами и распределительными трансформаторами, работающими на нормальных уровнях. Обычно силовые трансформаторы используются в сетях электропередачи (которые используют более высокие напряжения) для повышения или понижения напряжения (400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ), и их мощность превышает 200 МВА.Коммунальные распределительные трансформаторы используются в распределительных сетях для преобразования электроэнергии до уровня (11 кВ, 6,6 кВ, 3,3 кВ, 440 В, 230 В), который может быть использован конечным пользователем, и обычно имеют номинальную мощность ниже 200 МВА.

 

Распределительный трансформатор

2. Типы силового трансформатора

Типы силовых трансформаторов

 

Существует множество способов классификации силовых трансформаторов в соответствии с их функциями и структурой.

  • По количеству фаз мы разделим трансформаторы на однофазные и трехфазные.
  • В зависимости от функции существуют повышающие трансформаторы и понижающие трансформаторы
  • В соответствии с сердечником, мы делим на трансформатор с воздушным сердечником и трансформатор с ферромагнитным/железным сердечником.
  • В зависимости от применения: силовые трансформаторы, распределительные трансформаторы, изолирующие трансформаторы
  • На основе обмоток у нас есть двухобмоточный трансформатор и автотрансформатор.
  • В зависимости от конструкции сердечника у нас есть трансформатор с сердечником, трансформатор с оболочкой и трансформатор с ягодным типом.

Назначение силового трансформатора?

Для чего нужен трансформатор? Это обычное электрическое устройство, которое встречается где угодно. От небольших домов до обширных объектов электричество невозможно использовать без трансформатора.

3. Функции и роли трансформаторов:

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, состоящее из двух или более обмоток, включенных в одно и то же магнитное поле.Трансформатор состоит из двух или более изолированных медных катушек, намотанных на один и тот же ферритовый или ферромагнитный сердечник. Эти железные сердечники не проводят электричество, но обладают магнитной проводимостью.

 

Роли-трансформеры

Силовые трансформаторы могут изменять переменное напряжение, повышать или понижать напряжение, выдавая выходное напряжение, соответствующее потребностям. Он используется для передачи электроэнергии на большие расстояния или для ее использования в домах или на фабриках.

Итак, вы не можете использовать электричество без силового трансформатора.

 

Более конкретно

  • Роль трансформатора заключается в том, что он преобразует напряжение для желаемой цели, например, из линии среднего напряжения 10 кВ в низкое напряжение 220 В или 400 В, используемое в жилых помещениях или на предприятиях.
  • Кроме того, силовые трансформаторы преобразуют среднее напряжение от источника (от 10 кВ до 50 кВ) в высокое напряжение (от 110 кВ до 500 кВ и выше) перед передачей его в линию высокого напряжения.При передаче электроэнергии на большие расстояния чем выше напряжение, тем меньше потери.

4. Где купить силовой трансформатор?

Силовой трансформатор является электрическим устройством, поэтому он требует высокой безопасности. Многие заводы могут поставлять высококачественные трансформаторы, такие как Vietnamtransformer, Siemens, Schneider Electric и т. д.

 

Vietnamtransformer (компания MBT) находится во Вьетнаме

 

На Vietnamtransformer.com мы с уверенностью представляем вам нашу электротехническую продукцию, такую ​​как масляный трансформатор, сухой трансформатор, электрическая подстанция.Наши продукты получают международные сертификаты, такие как ISO 9001-2015, ISO 14001-2015, и вьетнамские стандарты, такие как TCVN 6306 (IEC 60076), номер решения 62 / QĐ – EVN (Вьетнам).

Трансформатор и его работа – Пассивные компоненты

Трансформатор – очень полезное электрическое устройство, которое в основном используется в линиях электропередачи для изменения уровней напряжения. Он состоит из двух электрически изолированных катушек (катушек индуктивности).

Он электрически изолирован, но передает энергию с помощью изменяющегося магнитного поля.Принцип работы трансформатора — взаимная индукция между обеими (их может быть больше двух) обмотками. Взаимная индукция происходит только при переменном (изменяющемся) магнитном поле. По этой причине трансформатор работает только с переменным током. Когда мы пропускаем переменный ток через катушку, он генерирует переменный магнитный поток. Если к этой катушке приблизить другую катушку, то часть этого магнитного потока соединится с этой катушкой и создаст переменное напряжение на катушке. Это называется взаимной индукцией.

Как было сказано ранее, трансформатор широко используется в линиях электропередач, где используется переменный ток и напряжение. Поскольку напряжения переменного тока легко генерируются и преобразуются в гораздо более высокие напряжения, которые уменьшают ток, протекающий по линии передачи. Меньший ток снижает потери энергии (i2*R). Таким образом, мощность может быть распределена на большие расстояния. После распределения это высокое напряжение снова преобразуется в более низкое напряжение для питания электрооборудования. Итак, в основном трансформатор используется для преобразования переменного напряжения.Вот почему мы называем это трансформатором. В трансформаторе нет движущихся частей. Это электромагнитное пассивное электрическое устройство. Это работает по принципу закона индукции Фарадея.

Вы, наверное, уже поняли, что трансформатор может как повышать, так и понижать напряжение. Трансформатор не изменяет частоту переменного тока, напряжение или мощность, подаваемую на него. Трансформатор, повышающий (увеличивающий) напряжение, называется «повышающий трансформатор», а трансформатор, понижающий напряжение, называется «понижающим трансформатором» .

Как известно трансформатор состоит из двух обмоток. Одна его обмотка называется «первичной обмоткой», а другая — «вторичной обмоткой». Обмотка, в которую мы отдаем мощность, называется первичной, а из обмотки, в которую мы берем мощность, называется вторичной обмоткой. Эта обмотка намотана на «железный сердечник». Этот железо-сердечник состоит из индивидуальных ламинированных пластин утюга, чтобы избежать потерь на сердечке из-за вихревого тока

здесь:

I P является основным током

I S — это вторичный ток

магнитный поток is Φ

Как видно на рисунке выше, между первичной и вторичной обмотками нет электрического соединения.Они изолированы друг от друга. Обмотка, к которой подключен источник переменного тока VP, является первичной обмоткой, а обмотка, к которой подключена лампа, является вторичной обмоткой. Работа первичной обмотки состоит в том, чтобы получать мощность от источника и преобразовывать ее в переменное магнитное поле. Затем вторичная обмотка преобразует это переменное магнитное поле в электрическую энергию.

Повышающий трансформатор имеет большее количество витков на вторичной обмотке, чем на первичной обмотке, и в отличие от понижающего трансформатора, у которого на вторичной обмотке меньше витков, чем на первичной.Соотношение первичной и вторичной обмотки называется «коэффициентом витков (TR)». Также существует третий тип трансформатора, который называется «трансформатор импеданса» с коэффициентом трансформации 1:1. Он используется для соединения двух цепей с разными импедансами.

Разница между первичным и вторичным напряжением зависит от коэффициента трансформации. У него нет единицы, он просто сравнивает обмотки. Если передаточное число 1:10, это означает, что если на первичной обмотке есть один вольт, то на вторичной будет 10 вольт.Следовательно, это повышающий трансформатор.

В идеальном трансформ вторичное напряжение

 N P — число витков первичной обмотки

N S — число витков вторичной обмотки

Согласно этому уравнению «отношение витков = отношение напряжений».Это означает, что если мы увеличим или уменьшим количество витков вторичной или первичной обмотки, мы сможем изменить коэффициент напряжения. Фактически трансформаторы определяются коэффициентом трансформации.

Конструкция и условное обозначение трансформатора

Трансформатор представляет собой две обмотки провода на железном сердечнике. Железо не является полностью твердым металлом, оно нарезано на железные пластины, и все пластины ламинированы, чтобы избежать потери мощности из-за вихревых токов.

Здесь:

 В P — первичное напряжение

 В S — вторичное напряжение

 N P — число витков первичной обмотки 5 S N число витков на вторичной обмотке

Полное объяснение работы трансформатора

Мы знаем, что обе обмотки трансформатора изолированы.Энергия переносится магнитным полем. Но как магнитное поле передает энергию? Давайте объясним.

Закон электромагнитной индукции Фарадея гласит, что «магнитное поле становится сильнее с увеличением тока от нуля до максимума. Изменение тока создает изменяющийся магнитный поток, определяемый как dΦ/dt.

Когда мы подключаем первичную обмотку трансформатора к источнику переменного тока, который является синусоидальным и его уравнение . Таким образом, ток также будет иметь синусоидальный характер. Благодаря этому магнитный поток, развивающийся вокруг первичной обмотки, также будет синусоидальным.

Так как железный сердечник более магнитный, чем воздух, он выберет свой путь через железный сердечник. Поскольку вторичная обмотка также намотана на нее, магнитный поток будет связан со вторичной обмоткой. Когда магнитный поток проходит через железный сердечник, он также проходит через вторичную обмотку. Это вызывает индуцированное напряжение во вторичной обмотке.

Где:

E S — Индуцированные ЭДС через вторичную обмотку

N — количество оборотов во вторичной обмотке

Dφ / DT — изменение в магнитном потоке

, где:

N — количество оборотов обмотка катушки

              Φ max – максимальное количество потока

               f- частота

Это уравнение ЭДС трансформатора.

Обратите внимание, что для правильной работы трансформатору необходим переменный магнитный поток. Следовательно, трансформатор не может работать от постоянного тока, поскольку он обеспечивает постоянный ток. Которые не могут развивать переменный магнитный поток. Если вам нужно математическое доказательство, посмотрите приведенное выше уравнение. Он нуждается в колебательном источнике энергии, который имеет частоту. Но постоянный ток имеет нулевую частоту. Скорее, если мы подключим источник питания постоянного тока к первичной обмотке, он закоротит источник, и будет течь огромный ток.

Мощность в трансформаторе

Важным параметром трансформатора является его мощность.Мы знаем, что мощность есть произведение напряжения и силы тока. Итак, номинальная мощность трансформатора измеряется в вольт-амперах (ВА).

Некоторые большие единицы мощности:

Киловольт-ампер (кВА) = 1000 вольт-ампер (1000 ватт)

Мегавольт-ампер (МВА) = 10 6 вольт-ампер (1 миллион ватт)

Идеальный трансформатор выдает ту же мощность, которую мы ему передали, но на практике в трансформаторе есть некоторые потери, такие как потери на гистерезис, вихревые токи и т. д.Итак, практически P S < P P .

Сколько мощности мы подаем на первичку и сколько частей этой мощности получаем на вторичку, зависит от КПД трансформатора.

 КПД и потери в трансформаторе

Как упоминалось ранее, в трансформаторах есть некоторые потери. Некоторые потери связаны с проводом, который намотан на железный сердечник для изготовления обмотки, а некоторые связаны с самим железным сердечником.

Потеря мощности в проводе из-за его сопротивления.Каждый провод имеет некоторое сопротивление, и когда по нему проходит ток, это вызывает некоторую потерю мощности.

 Потери, связанные с железным сердечником, представляют собой гистерезисные потери. Эта потеря происходит из-за магнитного свойства железа. Если мы поместим железо в магнитное поле и начнем увеличивать магнитное поле, то наступит момент, когда мы будем увеличивать магнитное поле дальше, намагниченность железа не будет увеличиваться. После достижения этого состояния нам нужна энергия, чтобы вернуть железо в прежнее состояние.При этом часть мощности теряется, и ток начинает отставать от напряжения.

Используя эту формулу, мы можем рассчитать эффективность любого электрического/электронного устройства.

Применение

Основное применение трансформатора — повышение или понижение напряжения.

  • в линии трансмиссии
  • в электропередач
  • в электроэнергии для электрического изолята двух цепей
  • для соответствия импеданами двух цепей

  • Irjet — запрошенная вами страница не была найдена на нашем сайте

    iRjet документ из различных технических и научных дисциплин для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.)

    Отправить сейчас


    IRJET, том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация находится в процессе…

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 3, выпуск 3 (март 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин (март 2022 г.)

    Отправить сейчас..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 3, выпуск 3 (март 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин (март 2022 г.)

    Отправить сейчас..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 3, выпуск 3 (март 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин (март 2022 г.)

    Отправить сейчас..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 3, выпуск 3 (март 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин (март 2022 г.)

    Отправить сейчас..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 3, выпуск 3 (март 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин (март 2022 г.)

    Отправить сейчас..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 3, выпуск 3 (март 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин (март 2022 г.)

    Отправить сейчас..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 3, выпуск 3 (март 2022 г.) из различных инженерных и технологических дисциплин (март 2022 г.)

    Отправить сейчас..

    Browse Papers


    IRJET Получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Подтвердить здесь


    Факты о трансформерах для детей

    Трансформатор — это устройство, передающее электрическую энергию от одной электрической цепи к другой за счет взаимной (электромагнитной индукции) и без изменения частоты.Трансформаторы являются важной частью электрических систем.

    Трансформаторы

    изготавливаются самых разных размеров: от очень маленького соединительного трансформатора внутри сценического микрофона до крупных устройств, способных выдерживать сотни МВА, используемых в электросетях.

    Основной причиной использования трансформатора является преобразование мощности одного уровня напряжения в мощность другого уровня напряжения. Высокое напряжение легче передавать на большие расстояния, но меньшее напряжение легче и безопаснее использовать в офисе или дома. Трансформаторы используются для увеличения или уменьшения напряжения переменного тока (AC) в цепях.Трансформатор обычно состоит из двух катушек вокруг одного сердечника. Первичная катушка или входная катушка подключены к стороне питания, а вторичная катушка подает питание на нагрузку. Вторая называется выходной катушкой. Энергия передается от первичной обмотки к вторичной за счет электромагнетизма. В электрических сетях используется много трансформаторов. Это сети доставки электроэнергии от генератора к потребителю.

    Трансформаторы в вашем районе, на электрических столбах или те, которые подключены к подземным проводам, обычно преобразуют высокое напряжение 7200 вольт в электричество 220-240 вольт для питания освещения и приборов, таких как холодильники в домах и на предприятиях.В некоторых странах, например в Америке, в домах используются разные напряжения, например 120 вольт. Трансформаторы не могут увеличить мощность, поэтому при повышении напряжения ток пропорционально снижается. Если напряжение снижается, ток пропорционально увеличивается.

    Трансформаторы внутри электронного оборудования обеспечивают электричество, необходимое для различных частей.

    Существует несколько основных типов трансформаторов:

    • Повышающий трансформатор: выходное напряжение больше, чем входное напряжение.
    • Понижающий трансформатор: входное напряжение больше, чем выходное.
    • Некоторые трансформаторы имеют то же выходное напряжение, что и входное напряжение, и используются для гальванической развязки двух электрических цепей.

    Галерея

    Картинки для детей

    • Распределительный трансформатор, устанавливаемый на опоре, с вторичной обмоткой с отводом от середины, используемый для обеспечения «расщепленной фазы» питания для жилых и небольших коммерческих помещений, которое в Северной Америке обычно рассчитано на 120/240 В.

    • Измерительный трансформатор с точкой полярности и маркировкой X1 на клемме со стороны НН

    • Состояние перевозбуждения силового трансформатора, вызванное пониженной частотой; поток (зеленый), магнитные характеристики железного сердечника (красный) и ток намагничивания (синий).

    • Чередующиеся пластины трансформатора E-I, показывающие воздушный зазор и пути потока

    • Трансформатор подстанции проходит испытания.

    • Трансформатор на станции по производству известняка в Манитобе, Канада

    • Пластины в форме буквы «E» для сердечников трансформаторов, разработанные Westinghouse

    • Эквивалентная схема реального трансформатора

    • Трансформатор с многослойным сердечником, края пластин вверху фотографии

    • Малый трансформатор с тороидальным сердечником

    • Обмотки обычно располагаются концентрически, чтобы свести к минимуму утечку потока.

    • Трансформатор, погруженный в жидкость, вид в разрезе. Расширительный бак (резервуар) в верхней части обеспечивает изоляцию жидкости от атмосферы при изменении уровня и температуры охлаждающей жидкости.

  • alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.