Трансформатори: предназначение, класификация, номинални данни за трансформатори

Трансформатори — електромагнитни статични преобразуватели на електрическа енергия. Трансформаторите са електромагнитни устройства, които се използват за преобразуване на променлив ток на едно напрежение в променлив ток на друго напрежение при същата честота и за електромагнитно прехвърляне на електрическа енергия от една верига в друга.

«Трансформаторът е статичен електромагнитен апарат, предназначен да преобразува една — първична — система с променлив ток в друга — вторична със същата честота, която обикновено има други характеристики, по -специално различно напрежение и различен ток» (Piotrovsky LM Electric машини) .

Основното предназначение на трансформаторите — променете променливотоковото напрежение. Трансформаторите се използват и за преобразуване на броя на фазите и честотата.

Токови трансформатори се наричат ​​устройства, предназначени да преобразуват ток от всяка величина в ток, допустим за измервания с нормални уреди, както и за захранване на различни релета и намотки на електромагнити. Броят на завъртанията на вторичната намотка на токовия трансформатор w2> w1.

Характеристика на токовите трансформатори е тяхната работа в режим, близък до късо съединение, тъй като вторичната им намотка винаги е затворена с малко съпротивление.

Трансформатори на напрежение се наричат ​​устройства, предназначени да преобразуват променлив ток с високо напрежение в променлив ток с ниско напрежение и мощност паралелни бобини на измервателни уреди и релета. Принципът на действие и проектирането на трансформатори на напрежение е подобен на принципа на работа на силови трансформатори. Броят на завъртанията на вторичната намотка е w2 <w1, тъй като всички трансформатори за измервателно напрежение са от понижаващ се тип.

Принципът на работа на трансформатори на напрежение:

Особеността на работата на измервателния трансформатор за напрежение е, че неговата вторична намотка винаги е затворена до голямо съпротивление, а трансформаторът работи в режим, близък до режим на празен ход, тъй като свързаните устройства консумират незначителен ток.

Най -разпространени са трансформатори на захранващо напрежение, които се произвеждат от електрическата промишленост за капацитет над един милион киловолта -ампера и за напрежения до 1150 — 1500 kV.

Дизайн на силов трансформатор:

За предаване и разпределение на електрическа енергия е необходимо да се увеличи напрежението на турбогенераторите и хидрогенераторите, инсталирани в електроцентрали, от 16 — 24 kV до напрежения 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 kV, използвани в преноса линии и след това отново намалете до 35; десет; 6; 3; 0,66; 0,38 и 0,22 kV за използване на енергия в промишлеността, селското стопанство и ежедневието.

Тъй като в енергийните системи се извършва многократна трансформация, мощността на трансформаторите е 7-10 пъти по-голяма от инсталираната мощност на генераторите в електроцентрали.

Силовите трансформатори се произвеждат главно за честота 50 Hz.

Трансформатори с ниска мощност се използват широко в различни електрически инсталации, системи за предаване и обработка на информация, навигационни и други устройства. Честотният диапазон, при който могат да работят трансформаторите, е от няколко херца до 105 Hz.

Според броя на фазите трансформаторите се делят на еднофазни, двуфазни, трифазни и многофазни. Силовите трансформатори се произвеждат главно в трифазен дизайн. За използване в еднофазни мрежи се произвеждат еднофазни трансформатори.

Класификация на трансформаторите по броя и схемите на свързване на намотките

Трансформаторите имат две или повече намотки, които са индуктивно свързани помежду си. Намотките, които консумират енергия от мрежата, се наричат първичен… Навивките, които доставят електрическа енергия на потребителя, се наричат втори.

Многофазни трансформатори имат намотки, свързани в многолъчева звезда или многоъгълник. Трифазните трансформатори имат трилъчева връзка звезда и триъгълник.

Схеми на свързване на намотката на силов трансформатор:

Повишаващи и понижаващи трансформатори

В зависимост от съотношението на напреженията на първичната и вторичната намотки, трансформаторите се разделят на отглеждане и надолу… V повишаващ трансформатор първичната намотка е ниско напрежение, а вторичната е висока. V понижаващ трансформаторобратното, вторичното е ниско напрежение, а първичното високо.

Наричат ​​се трансформатори с една първична и една вторична намотка с двойна намотка… Достатъчно широко разпространено трансформатори с три намоткис три намотки за всяка фаза, например две от страната на ниското напрежение, една от страната с високо напрежение или обратно. Многофазни трансформатори може да има множество намотки за високо и ниско напрежение.

Класификация на трансформаторите по дизайн

По дизайн силовите трансформатори са разделени на два основни типа — масло и сух.

V маслени трансформатори магнитната верига с намотки се намира в резервоар, напълнен с трансформаторно масло, което е добър изолатор и охлаждащ агент.

Сухи трансформатори охлажда се с въздух. Те се използват в жилищни и промишлени помещения, където работата на потопен в масло трансформатор е нежелателна. Трансформаторното масло е запалимо и може да повреди друго оборудване, ако резервоарът не е запечатан. Прочетете повече за този тип трансформатори тук: Сухи трансформатори

В съответствие с нормативните документи конструктивните характеристики на трансформатора са отразени в обозначението на неговия тип и охлаждащи системи.

Тип трансформатор:

• Автотрансформатор (за еднофазен О, за трифазен Т)-А
• Намотка с ниско напрежение — P
• Защита на течен диелектрик с азотно одеяло без разширител — Z
• Изпълнение с леярска смола — L
• Трансформатор с три намотки — T
• Трансформатор с превключвател на натоварване-N
• Сух трансформатор с естествено въздушно охлаждане (обикновено втората буква в обозначението на типа), или версия за спомагателни нужди на електроцентрали (обикновено последната буква в обозначението на типа) — С
• Кабелна уплътнение — К
• Фланец вход (за цели трансформаторни подстанции) — Ф

Трансформатор на силово масло TM-160 (250) kVA

Сухи трансформаторни охлаждащи системи:

• Естествен въздух с отворен дизайн — С
• Естествен въздух със защитен дизайн — SZ
• Естествен въздух със запечатан дизайн — SG
• Въздух с принудителна циркулация на въздуха — СД

Охлаждащи системи за маслени трансформатори:

• Естествена циркулация на въздух и масло — М
• Принудителна циркулация на въздуха и естествена циркулация на маслото — D
• Естествена циркулация на въздуха и принудителна циркулация на масло с ненасочен поток на масло — MC
• Естествена циркулация на въздуха и принудителна циркулация на масло с насочен поток на масло — НМЦ
• Принудителна циркулация на въздух и масло с ненасочен поток на масло — DC
• Принудителна циркулация на въздух и масло с насочен поток на масло — NDC
• Принудителна циркулация на вода и масло с ненасочен поток на масло — C
• Принудителна циркулация на вода и масло с насочен поток на масло — NC

Охлаждащи системи за трансформатори с незапалим течен диелектрик:

• Охлаждане с течен диелектрик с принудителна циркулация на въздуха — ND
• Охлаждане с незапалим течен диелектрик с принудителна циркулация на въздуха и с насочен поток от течен диелектрик — NND

Свързани статии:

Силови трансформатори — устройство и принцип на действие

Силови трансформатори: номинални режими на работа и стойности

Системи за охлаждане на силови трансформатори

Автомобилни трансформатори

Наред с трансформаторите, те са широко използвани автотрансформатори, при която има електрическа връзка между първичната и вторичната намотки. В този случай мощността от една намотка на автотрансформатора към друга се предава както от магнитно поле, така и поради електрическа комуникация. Автотрансформаторите са изградени за висока мощност и високо напрежение и се използват в електроенергийни системи, а също така се използват за регулиране на напрежението в инсталации с ниска мощност.

Номинални данни за трансформатори

Номиналните данни на трансформатора, за който е проектиран с фабрична гаранция за 25 години, са посочени в табелката на трансформатора:

• номинална видима мощност Snom, KV-A,

• номинално напрежение на линията Ulnom, V или kV,

• номинален ток на линията АзИн А,

• номинална честота е, Hz,

• брой фази,

• верига и група за свързване на намотки,

• напрежение на късо съединение Uc,%,

• режим на работа,

• метод на охлаждане.

Табелата съдържа и данните, необходими за монтажа: общо тегло, тегло на маслото, тегло на подвижната (активна) част на трансформатора. Типът трансформатор е посочен в съответствие с ГОСТ за марките трансформатори и производителя.

Номинална мощност на еднофазен трансформатор Snom =U1ном I1ном, трифазен

където U1lnom, U1phnom, I1lnom и I1fnom — съответно номинално линейни и фазови стойности на напрежения и токове.

Номинално напрежение на трансформатора са линейните напрежения при празен ход на първичната и вторичната намотки на трансформатора. Пер номинални токове на първичната и вторичната намотки на трансформатора токовете се приемат, изчислени според номиналната мощност при номинално първично и вторично напрежение.

Поради общата конструкция и методи за изчисление, трансформаторите могат да бъдат класифицирани като реактори, дросели за насищане и свръхпроводящи индуктивни устройства за съхранение.