Принцип работы силового трансформатора

Трансформаторные будки есть практически на каждой улице любого города вне зависимости от размеров. Вся планета подвержена власти электричества. Что такое силовой трансформатор? Для чего они? Принцип работы силового трансформатора? При должном объяснении все станет понятно любому школьнику.

• Зачем это нужно?
• Принцип работы силового трансформатора
• Индукция
• Устройство трансформатора
• Принцип работы
• Почему трансформатор называют силовым
• Виды трансформаторов
• Контроль работы устройства

Зачем это нужно?

Трансформатор служит для повышения или понижения подаваемой электроэнергии. Зачем нужно преобразовывать ток? Смысл в том, что согласно закону Джоуля-Ленца тепло, которое выделяет проводник при прохождении по нему электрического тока выделяется в зависимости от силы тока. Причем зависимость эта квадратичная, так как сила тока в формуле имеет вторую степень.

На практике это означает, что увеличение силы тока в 2 раза приведет к увеличению тепловыделений в 4 раза. Все бы ничего, но закон сохранения энергии пока никто не отменял. На нагрев проводника расходуется электроэнергия, которую с таким трудом добывает человечество. Единственный выход: повысить напряжение до максимум.

Согласно закону Ома всегда сохраняется некое равенство: произведение силы тока на сопротивление равняется напряжению в сети. Предположим, что сопротивление не изменяется, так как оно зависит от свойств проводящего материала. Тогда единственным выходом будет максимально задрать напряжение, чтобы уменьшить силу тока в сети.

Высоковольтные линии придумали не ради развлечения. Единственная цель столь сложной системы с трансформаторами: максимальное сокращение потерь.

Принцип работы силового трансформатора

Чтобы говорить о принципе работы силового трансформатора требуется вспомнить некоторые понятия из школьного курса физики. В итоге будет проще понять объяснения рабочей схемы устройства.

Индукция

Чтобы понять, как работает силовой трансформатор, надо разбираться в понятии индукции. Именно на ней основана львиная доля современной электроники. Суть этого явления в том, что при прохождении через проводник ток создает переменное электрическое поле. Движение электронов в свою очередь порождает переменное магнитное поле, которое при попадании в другой проводник породит так переменное электрическое поле.

То есть, если поставить рядом два проводника, причем один из них подключить к источнику тока, а другое не подключать – электричество будет течь в обоих проводниках. Причем во втором проводнике направление тока будет противоположным таковому в исходном варианте.

Свойство индукции используется достаточно часто: в усилителях, передатчиках и, конечно, школьных опытах

Устройство трансформатора

Корпус аппарата представляет собой бак, в который заливается масло. Масло насыщается минералами, чтобы лучше отводить тепло. Выбросы тепловой энергии при работе трансформатора огромны. Однако даже такие потери в тысячи раз меньше возможных утечек энергии при транспортировке.

Масло циркулирует по внутреннему и внешнему контуру трансформатора. Отдельно отметим, что внешний контур часто представляет собой оребренный радиатор. Увеличение площади теплоотдачи приводит к улучшению отдачи тепла. Проще говоря, чем больше площадь соприкосновения масла из внутреннего контура и внешнего радиатора – тем лучше будет отводится тепло, тем меньше вероятность аварии на трансформаторной подстанции.

Само устройство силового трансформатора представляет собой квадратного сечения сердечник, набранный из тонких электростальных пластинок. Используются именно наборные сердечники, чтобы свести к минимум появление самоиндукционных токов, которые приводят к перегреву и увеличению потерь энергии.

На противоположные стороны квадрата наносят обмотку. Обмотка, на которую поддается ток, называется первичной, обмотка, отдающая преобразованную энергию, вторичной.

Принцип работы

Схема работы силового трансформатора выглядит так:

1. Ток подается на первичную обмотку.
2. Первичная обмотка в результате прохождения электрического тока начинает генерировать переменное магнитное поле.
3. Магнитное поле, проходящее сквозь вторичную обмотку, вызывает в ней электрический ток.

Вес секрет процесса в количестве витков. Отношение принятого напряжения к отданному равняется отношению количества витков первичной обмотки к количеству витков вторичного обмотки. Это же отношение называют коэффициентом трансформации. То есть коэффициент показывает, во сколько раз уменьшится или увеличится выходное напряжение на подстанции.

Почему трансформатор называют силовым

Как мы уже сказали, силовые трансформаторы используют для понижения высоковольного тока до приемлемых для города параметров, то есть 220/360 В – в зависимости от местности и прочих условий. Но нужно отметить, что напряжение высоковольтных линий ненамного больше 1000 к В, а это больше миллиона вольт. Именно за трансформацию столь сильного напряжения, устройство и назвали таким красивым именем.

Именно силовые трансформаторы используются для преобразования электричества городских и квартальных сетей. Получается многоступенчатая система снабжения страны электроэнергией:

1. Сначала повышающие трансформаторы увеличивают напряжение до огромных значений
2. По проводам ток течет в города и села
3. Понижающие трансформаторы понижают напряжение сначала до общегородских, а потом и до квартальных значений.

Отдельно нужно сказать, что иногда приходится понижать значение напряжения до 360 В в городе, потому что высоковольтные линии проводить в городской черте запрещено.

Виды трансформаторов

Уже были названы повышающие и понижающие трансформаторы. В зависимости от места использования можно выделить сетевые и силовые аппараты. Сетевые трансформаторы используются в устройствах, поскольку даже квартальные параметры тока слишком высоки для простого телевизора или ноутбука. Поэтому используется трансформатор, чтобы преобразовать ток в подходящий для конкретного предмета бытовой техники.

Сразу использовать маленькие параметры в городе нельзя из тех же соображений экономии. К тому же, разные приборы требуют разных параметров – всем производителям электроники не угодишь, а потому проще каждому встраивать в свой прибор трансформатор.

Отдельной строкой идут автомобильные трансформаторы, которые позволяют заводить машину с использованием небольшого электрического импульса. Выделяют и импульсные и многие другие трансформаторы, но всех их объединяет одно: принцип работы. Отличия кроются только в рабочих параметрах тока и предназначении трансформатора.

Контроль работы устройства

Во время сервисных работ строго запрещается заглядывать внутрь бака, сливать полностью масла и проводить какие-либо манипуляции с содержимым корпуса трансформатора. Работоспособность изделия проверяется путем химической оценки пробы масла и холостого подключения аппарата. В результате удается узнать, насколько трансформатор работоспособен в данный момент времени.

Даже к месту монтажа привозят уже готовую конструкцию, которую остается только подключить к сети. Заливка маслом производится на заводе, не говоря уже о более сложных процедурах. Для доставки оборудования используется специализированная техника.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 79 чел.
Средний рейтинг: 3 из 5.

Устройство и принцип работы трансформатора. Силовые трансформаторы. Что это такое?

Что такое трансформатор?

Если коротко, то это стационарное устройство, используемое для преобразования переменного напряжения с сохранением частоты тока. Действие трансформатора основано на свойствах электромагнитной индукции.

Немного исторических фактов

В основу действия трансформатора легло явление магнитной индукции, открытое М. Фарадеем в 1831 г. Физик, работая с постоянным электрическим током, заметил отклонение стрелки гальванометра, подключенного к одной из двух катушек, намотанных на сердечник. Причем гальванометр реагировал только в моменты коммутации первой катушки.

Поскольку опыты проводились от источника постоянного тока, Фарадей не смог объяснить открытое явление.

Прообраз трансформатора появился лишь в 1848 году. Его изобрел немецкий механик Г. Румкорф, называя устройство индукционной катушкой особой конструкции. Однако Румкорф не заметил трансформации выходных напряжений.Датой рождения первого трансформатора считается день выдачи патента П. Н. Яблочкову на изобретение устройства с разомкнутым сердечником. Это случилось 30.11.1876 года.

Типы аппаратов с замкнутыми сердечниками появились в 1884 году. Их создали англичане Джон и Эдуард Гопкнинсоны.

По большому счету, технический интерес у электромехаников к переменному току возник только благодаря изобретению трансформатора. Идеи российского электротехника М. О. Доливо-Добровольского и всемирно известного Николы Тесла победили в спорах о преимуществах переменных напряжений именно благодаря возможности трансформации тока.

С победой идей этих великих электротехников потребности в трансформаторах резко выросла, что привело к их усовершенствованию и созданию новых типов приборов.

Конструкция и принцип работы

Обязательными элементами практически любого устройства преобразования напряжения являются изолированные обмотки, формированные из проволоки или ленты. Они располагаются на магнитопроводе, представленном сердечником из ферромагнитного материала. Связь между катушками осуществляется при помощи магнитного потока. В случае работы с высокочастотными токами (100 и более кГц) сердечник отсутствует.

Принцип работы трансформатора

В принципе работы трансформатора сочетаются основные постулаты электромагнетизма и электромагнитной индукции. Его можно рассмотреть на примере простейшего прибора с двумя катушками и стальным сердечником. Подача переменного напряжения на первичную обмотку приводит к возникновение магнитного потока в магнитопроводе, после чего во вторичной и первичной обмотке возникает ЭДС индукции, если подключить нагрузку ко вторичной обмотке то потечёт ток. Частота напряжения на выходе остаётся неизменной, а его величина зависит от соотношения витков катушек.

Трансформаторы бывают повышающие и понижающие, что бы это определить нужно узнать коэффициент трансформации , с его помощью можно узнать какой трансформатор. Если коэффициент меньше 1 то трансформатор повышающий(также это можно определить по значениям если во вторичной обмотке больше чем в первичной то такой повышающий) и наоборот если К>1, то понижающий(если в первичной обмотке меньше витков чем во вторичной).

Формула по вычислению коэффициента трансформации

где:

• U1 и U2 – напряжение в первичной и вторичной обмотки,
• N1 и N2 – количество витков в первичной и вторичной обмотке,
• I1 и I2 – ток в первичной и вторичной обмотки.

Конструкция силового трансформатора:

Режимы работы

Характеристики трансформаторов определяются условиями работы, где ключевая роль отводится сопротивлению нагрузки. За основу берутся следующие режимы:

1. Холостого хода. Выводы вторичной цепи находятся в разомкнутом состоянии, сопротивление нагрузки приравнивается бесконечности. Измерения тока намагничивания, протекающего в первичной обмотке, даёт возможность подсчитать КПД трансформатора. При помощи этого режима вычисляется коэффициент трансформации, а также потери в сердечнике;
2. Под нагрузкой (рабочий). Вторичная цепь нагружается определённым сопротивлением. Параметры протекающего по ней тока напрямую связаны с соотношением витков катушек.
3. Короткого замыкания. Концы вторичной обмотки закорочены, сопротивление нагрузки равно нулю. Режим информирует о потерях, которые вызываются нагревом обмоток, что на профессиональном языке значится «потерями в меди».
   Режим короткого замыкания

Информация о поведении трансформатора в различных режимах получаются опытным путём с использованием схем замещения.

Расшифровка маркировки

Расшифровка маркировки, для увеличения схемы нажмите на неё

По числу и схеме соединения обмотки

СТ состоят из 2 или нескольких обмоток. Они индуктивно связаны внутри аппарата. Передающие силовые обмотки электрическую мощность потребителям, называют вторичной обмоткой. Многофазного типа силовая установка обмотками соединяется в звезду многими лучами. 3-фазные трансформаторы соединяются 3-лучевой схемой звезды, треугольник.

Мощность трансформатора

Нагрузка СТ рассчитывается условиями неисправности 1 из 2 СТ. 2 СТ обеспечивает потребителя электричеством. Он выдаёт проектную мощность, поддерживает: заданную частоту электрического тока, нормальное напряжение, силу тока, коэффициент φ=0,8. Трансформаторы создают электрическое питание с учётом перегрузочной способности.

Общие характеристики трансформаторов

К основным техническим характеристиками трансформаторов можно отнести:

• номинальную мощность;
• номинальное напряжение обмоток;
• номинальный ток обмоток;
• коэффициент трансформации;
• коэффициент полезного действия;
• число обмоток;
• рабочую частоту;
• количество фаз.

Мощность является одним из главных параметров трансформаторов. В паспортных (заводских) данных трансформатора указывается его полная мощность (обозначается буквой S), она зависит от типа используемого магнитопровода, количества и диаметра витков в обмотках, то есть от массогабаритных показателей электромагнитного аппарата.

Измеряется мощность в единицах В∙А (Вольт-Ампер). На практике для трансформаторов больших мощностей, как правило используются кратные Вольт-Амперам величины Киловольт-ампер — кВА (103 В∙А) и Мегавольт-ампер — МВА (106 В∙А).

Фактически каждый трансформатор имеет 2 значения мощности: входную (S1) — мощность, которую трансформатор потребляет из питающей его сети и выходную (S2) — мощность, которую трансформатор отдает подключенной к нему нагрузке, при этом выходная мощность всегда меньше входной за счет электрических потерь в самом трансформаторе (потери на нагрев обмоток, потери на вихревые токи и т. д.) величина этих потерь определяется другим основным параметром — коэффициентом полезного действия, сокращенно — КПД (обозначается буквой η), данный параметр указывается в процентах.

Например если КПД указано 92% — это значит, что выходная мощность трансформатора будет меньше входной на 8%, т.е. 8% -это потери в трансформаторе.

Формулы расчета мощности:

• Входная мощность: S1=U1х I1 ,ВА;
• Выходная мощность: S2=U2х I2 ,ВА;

где:

• I1,I2 — соответственно, токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора в Амперах;
• U1,U2 — соответственно, напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора в Вольтах.

Следует помнить, что полная мощность состоит из активной (P) и реактивной (Q) мощностей:

• Активная мощность определяется по формуле: P=U х I х cosφ ,Ватт (Вт)
• Реактивная мощность определяется по формуле: Q=U х I х sinφ ,вольт-ампер реактивный (Вар)
• Коэффициент мощности: cosφ=P/S;
• Коэффициент реактивной мощности:sinφ=Q/S

Формулы расчета КПД (η) трансформатора:

Как уже было указано выше КПД определяет величину потерь в трансформаторе или иными словами эффективность работы трансформатора и определяется оно отношением выходной мощности (P2) к входной (P1):

η=P2/P1

В результате данного расчета значение КПД определяется в относительных единицах (в виде десятичной дроби), например — 0,92, чтобы получить значение КПД в процентах рассчитанную величину необходимо умножить на 100% (0,92*100%=92%).

Чем ближе КПД к 100% тем лучше, т.е. идеальный трансформатор — это трансформатор в котором P2=P1, однако в реальности из-за потерь в трансформаторе выходная мощность всегда ниже входной.

Это хорошо видно из так называемой энергетической диаграммы трансформатора (рис.3):

• P1 — активная мощность, потребляемая трансформатором от источника;
• P2 — активная (полезная) мощность, отдаваемая трансформатором приемнику;
• ∆Pэл  — электрические потери в обмотках трансформатора;
• ∆Рм  — магнитные потери в магнитопроводе трансформатора;
• ∆Рдоп — дополнительные потери в остальных элементах конструкции.

В режиме холостого хода (работы без подключенной к трансформатору нагрузки) КПД трансформатора η = 0. Мощность холостого хода P0, потребляемая трансформатором в этом режиме, расходуется на компенсацию магнитных потерь. С увеличением нагрузки в достаточно небольшом диапазоне (приблизительно β = 0,2) КПД достигает больших значений. В остальной части рабочего диапазона КПД трансформатора держится на высоком уровне. В режимах, близких к номинальному, КПД трансформатора η ном = 0,9 — 0,98.

Зависимость КПД от нагрузки представлена на следующем графике:

Первичное номинальное напряжение U1н — это напряжение, которое требуется подать на первичную катушку трансформатора, чтобы в режиме холостого хода получить номинальное вторичное напряжение U2н.

Вторичное номинальное напряжение U2н — это значение, которое устанавливается на выводах вторичной обмотки при подаче на первичную обмотку номинального первичного напряжения U1н, в режиме холостого хода.

Номинальный первичный ток I1н — это максимальный ток, протекающий в первичной обмотке, т.е. потребляемый трансформатором из сети, на который рассчитан данный трансформатор и при котором возможна его длительная работа.

Номинальный вторичный ток I2н —  это максимальный ток нагрузки, протекающий во вторичной обмотке, на который рассчитан данный трансформатор и при котором возможна его длительная работа.

Коэффициент трансформации (kт) — это отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке k=W1/W2.

Так же kт определяется как отношение напряжений на зажимах обмоток: kт=U1н/U2н.

Для понижающего трансформатора коэффициент трансформации больше 1, а для повышающего — меньше 1.

Примечание: для трансформаторов тока kт определяется как отношение номинальных значений первичного и вторичного токов kт=I1н/I2н

Число обмоток у однофазных трансформаторов чаще две, но может быть и больше. На первичную обмотку подают одно значение напряжения, а с вторичной обмотки снимают другое значение.

Когда требуются различные напряжения для питания нескольких приборов, то в этом случае вторичных обмоток может быть несколько. Также есть трансформаторы с общей точкой на вторичной обмотке для двуполярного питания.

Рабочая частота трансформаторов может быть различной. Но при одинаковых напряжениях первичной обмотки, трансформатор, разработанный для частоты 50 Гц, может использоваться при частоте сети 60 Гц, но не наоборот. При частоте меньше номинальной увеличивается индукция в магнитопроводе, что может повлечь его насыщение и как следствие резкое увеличение тока холостого хода и изменение его формы. При частоте больше номинальной повышается величина паразитных токов в магнитопроводе, повышается нагрев магнитопровода и обмоток, приводящий к ускоренному старению и разрушению изоляции.

Габариты трансформатора напрямую зависят от частоты тока в цепи, в которой он будет установлен. Конечно, трансформатор должен быть рассчитан на эту частоту. Зависимость эта обратная, т.е. с увеличением частоты габариты трансформатора значительно уменьшаются. Именно поэтому, импульсные блоки питания (с импульсными высокочастотными трансформаторами) намного компактнее.

В зависимости от назначения трансформаторы изготавливают однофазными и трехфазными.

Однофазный трансформатор представляет собой устройство для трансформирования электрической энергии в однофазной цепи. В основном имеет две обмотки, первичную и вторичную, но вторичных обмоток может быть и несколько.

Трехфазный трансформатор представляет собой устройство для трансформирования электрической энергии в трёхфазной цепи. Конструктивно состоит из трёх стержней магнитопровода, соединённых верхним и нижним ярмом. На каждый стержень надеты обмотки W1 и W2 высшего (U1) и низшего (U2) напряжений каждой фазы.

Силовые

Силовой трансформатор переменного электротока — это прибор, использующийся в целях трансформирования электроэнергии в подводящих сетях и электроустановках значительной мощности.

Необходимость в силовых установках объясняется серьезным различием рабочих напряжений магистральных линий электропередач и городских сетей, приходящих к конечным потребителям, требующимся для функционирования работающих от электроэнергии машин и механизмов.

Автотрансформаторы

Устройство и принцип работы трансформатора в таком исполнении подразумевает прямое сопряжение первичной и вторичной обмоток, благодаря этому одновременно обеспечивается их электромагнитный и электрический контакт. Обмотки устройств имеют не менее трех выводов, отличающихся своим напряжением.

Основным достоинством этих приборов следует назвать хороший КПД, потому как преобразуется далеко не вся мощность — это значимо для малых расхождениях напряжений ввода и вывода. Минус — неизолированность цепей трансформатора (отсутсвтие разделения) между собой.

Трансформаторы тока

Данным термином принято обозначать прибор, запитанный непосредственно от поставщика электроэнергии, применяющийся в целях понижения первичного электротока до подходящих значений для использующихся в измеряющих и защитных цепях, сигнализации, связи.

Первичная обмотка трансформаторов электротока, устройство которых предусматривает отсутствие гальванических связей, подключается к цепи с подлежащим определению переменным электротоком, а электроизмерительные средства подсоединяются к вторичной обмотке. Текущий по ней электроток примерно соответствует току первичной обмотки, поделенному на коэффициент трансформирования.

Трансформаторы напряжения

Назначение этих приборов — снижение напряжения в измеряющих цепях, автоматики и релейной защиты. Такие защитные и электроизмерительные цепи в устройствах различного назначения отделены от цепей высокого напряжения.

Импульсные трансформаторы

У импульсных трансформаторов другой тип действия. Они преобразуют напряжение до высоких частот с помощью схемы управления. Конечно из-за этого усложняется схема работы, но это позволяет накапливать большое количество энергии в катушках. Большое преимущество перед классическим трансформаторов — это компактность. Если классический трансформатор на 100 Вт будет большим, то импульсный в десятки раз меньше.

Из недостатков импульсных блоков питания — это наличие импульсных помех. Но и эти помехи удается сглаживать. Поэтому, все блоки питания в компьютерах, ноутбуках и зарядных устройствах чаще всего сделаны на импульсных трансформаторах.

Еще импульсные трансформаторы питают лампы подсветки в мониторах, которые подсвечивают матрицу. Это касается TFT мониторов.

Отличия импульсных трансформаторов от классических

Тезисно можно выделить несколько различий:

• Частота работы;
• Состав сердечника;
• Размеры;
• Схема работы;
• Стоимость.

А еще, как правило, у импульсных трансформаторов больше обмоток, чем у классических.

Разделительный тип

У этого прибора первичная и вторичная обмотки никак не связаны. Трансформатор используется для увеличения безопасного подключения к электрическим сетям, для случаев одновременного прикасания к токоведущим деталям и земле. Защищает от одновременного прикасания к деталям, которые не находятся под действием тока, но могут под ним оказаться в результате нарушения изоляции. Агрегаты призваны обеспечить гальваническую развязку (изоляцию) электрических цепей.

Пик-трансформатор

Служит для преобразования синусоидального тока в импульсное напряжение с полярностью, меняющейся через каждые полпериода.

Сдвоенный дроссель

Индуктивный встречный фильтр или сдвоенный дроссель представляет собой тип устройства с использованием двух обмоток. Из-за взаимной катушечной индукции он действует эффективнее, чем одинарный дроссель. Используется в качестве входного фильтровального приспособления перед блоками питания, в сигнальных дифференциальных цифровых контурах и в технике со звуком.

Броневой трехфазный

Выпускают две различных базовых конструкции:

• стержневую;
• броневую.

Обе конструкции не изменяют эксплуатационные качества и надежность прибора, но при изготовлении имеются существенные различия:

• стержневой тип включает сердечник и обмотки, при взгляде на конструкцию сердечник скрыт за обмотками, видно только нижнее и верхнее ярмо, ось обмоток имеет вертикальное расположение;
• броневой вид прибора включает сердечник в виде обмоток, при этом видно, что сердечник скрывает за собой часть обмоток трансформатора, ось обмоток может располагаться в вертикальном или горизонтальном положении.

Основные элементы трансформатора

Активным элементом является каждая конструктивная деталь. Трансформатор представляет собой довольно сложное оборудование, состоящее из нескольких десятков узлов. Но к главным относятся только магнитная система, в общем смысле представленная магнитопроводом, а также изоляция, обмотки в определенном количестве и расширитель. Дополнительными, способствующими работе элементами, являются баки и выводы, прибор для постоянного охлаждения, переключатели и регулировщики подачи напряжения, измерительные вариации и защитные кожухи, тележки для перевозки и тому подобное.

Магнитная система

Магнитопровод — основной конструктивный элемент системы трансформатора. Он работает в магнитной системе — собирательное название для узла. Поток тока подается через узел, что приводит в результате функционирования определенных приборов к преобразованию и достижению необходимых показателей.

Магнитный провод изготавливается в силовом тс из нескольких листов качественной стали. Используется специальный вид — электротехническая, обладающая повышенными характеристиками проводимости и прочности. В обязательном порядке эти листы, которые рассчитаны на работу с нужным показателем магнитной индуктивности, изолируются — используются специальные разделители. Это позволяет избежать скачка напряжения, а также потерь при прохождении тока.

Ранее использовались пласты из горячекатаной стали, которые показывали индуктивность до 1,45 Тл при уровне потерь до 3,5 Вт на кг. Толщина пластов составляла от 0,35 до 0,5 миллиметров. Теперь используется сталь, изготовленная холодно тканным методом с лучшими показателями. При удельных потерях, не превышающих 1,1 Вт на кг индукция составляет 1,7 Тл. Использование стали, сделанной по новейшим технологиям, дало массу преимуществ. В первую очередь, проводники стали выпускаться меньшего сечения. Это определяет не только то, что в результате получилось меньшее в два-три раза число обмоток трансформатора, но и то, что масса и размеры самого устройства значительно уменьшились.

В среднем сейчас вес трансформатора из расчета на единицу показываемой мощности составляет 74 сотых от тонны, в то время как сотню лет назад показатель минимум был 3,3. Следовательно, в результате использования новой методики холодно тканной стали удалось уменьшить размеры трансформатора, точней его магнитной части, в 4-5 раз.

Магнитная часть трансформатора работает с потерей холостого тока. Чтоб снизить влияние этой характеристики используются методики, касаемо уменьшения удельных потерь, магнитный провод тщательно обрабатывается перед сборкой.

Листы изолируются друг от друга в обязательном порядке. Если ранее для этой цели применялись обычные бумажные бруски, которые клеились на части пластины, то теперь их покрывают специальным лаком. Его слой едва достигает в 0,01 миллилитра, поэтому не влияет на работу магнитного провода. Он способствует уменьшению нагревания при функционировании и снижению риска повреждения.

Магнитопровод является основой трансформатора. К нему крепятся обмотки в определенном количестве и проводники. Часть активная, именно она отвечает за подсоединения выводов и обмоток.

Изоляция трансформатора

Изоляция оборудования является важной частью, которая регулирует эффективность, надежность и безопасность функционирования устройства. В масляных вариация тс основными элементами конструкции являются маслянистые смеси, в том числе и в сочетании с диэлектриками. Используется распространенная стабилизированная бумага. Она не восприимчива к нагреванию, обладает огромными диэлектрическими свойствами. Именно бумага является основным изоляционным вариантом в трансформаторах сухого типа.

К устройствам изоляции относят и конструктивные части механизма, в частности, стенки, крышки и дно. Радиаторы примыкают к стенкам, дно необходимо для закрепления деталей, а крышка позволяет закрепить вводы.

Конструктивные особенности больших и малых по весу и габаритам трансформаторов заметны визуально. Крышка небольшого варианта имеет разъем. При проведении планового осмотра или необходимых ремонтных работах она просто снимается. Если трансформатор массивный, то изоляция устанавливается на дно, потом заливается маслом. Доступ к ней осуществляется после слива активной части состава — она автоматически поднимается наверх. Дополнительными методиками изоляции являются и пакеты из стали или пластины из намагниченных элементов.

Обмотки трансформаторов

Обмотки выполняются чередующимися или концентрическими. Чередующиеся имеют вид невысоких цилиндров с равнозначными показателями, при этом они находятся параллельно друг другу. Такой вид обмотки довольно компактный, не так сильно греется. Но может использоваться только в ограниченных областях. В тоже время концентрированные обмотки размещаются на стержне и напротив друг друга.

Они удобны и практичны, довольно просты в сборке и ремонте, поэтому устанавливаются в большей части силовых тс.

Важные показатели обмоток — это прочность. Первое, что должна обеспечивать обмотка, – это защита от электричества, которое непременно возникают при протекании тока. Также обмотки обязательно должны быть механически прочными, так как при работе вводов и выводов возникают напряжения. Конструктивные узлы охлаждаются, так как перегрев грозит коротким замыканием.

Самые востребованные виды обмоток — медные и алюминиевые. Первые обладают механической прочностью, но не отличаются большим удельным сопротивлением, алюминий же показывает обратные характеристики.

Расширитель трансформатора

Расширитель — это цилиндрический сосуд, который необходим для снижения площадки взаимодействия воздуха и масла. Он соединяется с баком. Пр увеличении уровня начинает работу силикагель, поглощающий влагу из воздуха. Дополнение происходит постоянно.

Как выбрать силовой трансформатор

Трансформатор – это сердце понижающих и распределительных подстанций. Выбор силового трансформатора сопряжен с рядом нюансов и особенностей, которые были рассмотрены в данной статье. Основные учитываемые параметры следующие:

1. Первичное напряжение (ВН) – уровень высокого напряжения питающей сети. Например, 6, 10 или 20кВ.
2. Вторичное напряжение (НН) – уровень низкого напряжения, необходимого для питания потребителей электроэнергии. Например, 0,38кВ или 0,23кВ.
3. Количество фаз и частота (Гц).
4. Нагрузка в кВА, учитывающая потенциальный рост мощности в будущем.
5. Место установки силового трансформатора: снаружи/внутри помещения.
6. График нагрузки.
7. Категория надежности электроснабжения потребителей.
8. Перегрузочная способность трансформатора.

Когда дело касается выбора номинальной мощности исходят из суточного графика нагрузки, отображающего среднесуточную и максимальную активную нагрузку (кВт), а также из расчетной активной нагрузки (когда нет суточных графиков), темпа роста нагрузки и стоимости электроэнергии. Различают следующие типы силовых трансформаторов, представленные в таблице:

Основные показатели мощности силовых трансформаторов.

Если брать в качестве определяющих критериев другие показатели и характеристики, то можно выделить следующие виды силовых трансформаторов:

• количество фаз – одна или три. Трехфазный силовой трансформатор является наиболее распространенным электротехническим устройством, которое используется на подстанциях;
• число обмоток – трех- или двухобмоточные;
• по своему назначению трансформаторы могут быть повышающими или понижающими;
• если брать за критерий место установки, то различают внешние и внутренние устройства;
• по типу охлаждения устройства делятся на две категории – силовые сухие трансформаторы (с воздушным охлаждением) и силовые масляные трансформаторы.

Вне зависимости от типа, мощностных характеристик или габаритных размеров принцип действия силового трансформатора базируется на основе явления электромагнитной индукции. При подаче на устройство тока с определенными характеристиками он проходит через замкнутый магнитопровод и попадает на первичную и вторичную обмотку.

В зависимости от числа витков в обмотках определяется коэффициент напряжений. Если в первичной обмотке число витков меньше – то это повышающий трансформатор, если наоборот, то речь идет о понижающем трансформаторе. В практических условиях значение номинальной мощности выбирают в соответствии с графиком нагрузки и коэффициентом начальной нагрузки. Номинальная полная мощность трансформатора должна быть выше расчетной полной мощности. Необходимо также учитывать и температуру, при которой эксплуатируется трансформатор.

Обслуживание и ремонт

Работа аппаратов связана с высокими значениями мощностей. Поэтому их обслуживанию уделяется повышенное внимание. Ежедневно обслуживающий персонал совершает осмотры, контролирует показания измерительных приборов.

В процессе техобслуживания оцениваются следующие показатели:

1. Степень истощения прибора, поглощающего влагу.
2. Количество масла.
3. Износ механизмов регенерации масла.
4. Наличие подтекания, механических повреждений трубопроводов радиаторов, корпуса.

Если на объекте не предусмотрено круглосуточное дежурство персонала, периодическая ревизия производится раз в месяц. На трансформаторных пунктах осмотр выполняют раз в 6 месяцев.

При необходимости меняют или доливают масло. Его цвет контролируется при визуальном осмотре. Если оно стало темным, его меняют. Раз в год и при проведении капитального ремонта выполняют лабораторное исследование состава масла.

Для разрушения пленки окислов на медных и латунных элементах раз в 6 месяцев отключают установку от питания. Переключатель переводят через все положения несколько раз. Такую процедуру проводят перед сезонными колебаниями нагрузки.

Силовая аппаратура является важным элементом сети энергоснабжения. Они функционируют круглосуточно, поэтому важно уделять внимание особенностям их выбора и обслуживанию. Это одно из сложнейших, но крайне важных устройств.

Источники

• https://www.asutpp.ru/transformator-prostymi-slovami.html
• https://OFaze.ru/elektrooborudovanie/transformator
• https://OFaze.ru/elektrooborudovanie/silovoj-transformator
• https://elektroshkola.ru/transformatory/transformatory-naznachenie-vidy-i-xarakteristiki/
• https://ProTransformatory.ru/vidy/naznachenie-i-ustrojstvo
• https://tyt-sxemi.ru/transformator/
• https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/princip-raboty-i-ustroystvo-transformatora.html
• https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/osnovnye-elementy-konstruktsii-transformatora/
• https://ElectroInfo.net/transformatory/kak-ustroen-silovoj-transformator-i-gde-ego-primenjajut.html
• https://ProTransformatory.ru/vidy/silovye

Как вам статья?

Павел

Бакалавр «210400 Радиотехника» – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Написать

Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы

силовые трансформаторы

Приведены различные модели силовых трансформаторов, устанавливаемых в электрических сетях. В настоящее время в распределительных сетях устанавливают, как правило, только герметичные масляные трансформаторы типа ТМГ, не требующие периодического контроля за состоянием масла.
Разные заводы-изготовители трансформаторов ТМГ устанавливают различные гарантийные сроки — от 12 месяцев до 3 лет. В эксплуатацию электрических сетей принимаются только трансформаторы с гарантийным сроком не менее 3-х лег.
Трансформаторы с литой изоляцией (сухие) устанавливаются во встроенных ТП согласно требованиям ПУЭ.

11 августа, 2022

Какое напряжение вырабатывает ветряная турбина?
Одна ветряная турбина в среднем вырабатывает около 690 вольт электроэнергии, но напряжение варьируется от нескольких сотен до более чем 6000 В.
Напряжение зависит от конструкции…

12 июля, 2022

Ожидается, что мировой рынок монтажных трансформаторов (монтируемых на бетонную площадку), будет демонстрировать среднегодовой темп роста более 3 % в течение прогнозируемого периода 2022–2027 гг.
Пандемия COVID-19 (из-за протоколов…

25 ноября, 2021

На каком расстоянии от трансформатора можно разместить ОПН (разрядники), обеспечив при этом достаточную защиту? Ответ не так прост и требует некоторых пояснений. Обычно рекомендуется «размещать ОПН как можно ближе к…

19 ноября, 2021

Трансформаторы играют ключевую роль в производстве, передаче и распределении электроэнергии.
Рост мирового рынка обусловлен повышением спроса на электроэнергию и, как следствие, появлением новых энергетических проектов. ..

3 ноября, 2021

Компании по проектированию и производству силовых трансформаторов работают с широким спектром конфигураций трансформаторов.
Например:
Трансформаторы для станций/подстанций;
Автотрансформаторы (с третичной обмоткой…

19 октября, 2021

Компания Ganz Transformers and Electric Rotating Machines Ltd. изготовила и поставила трансформатор мощностью 80 МВА датской компании Fjernvarme Fyn, занимающейся теплоснабжением.
Впервые с момента возобновления производства в сентябре прошлого…

2 октября, 2021

Введение.
Трансформатор – это устройство, которое передает электрическую энергию от одной цепи к другой через индуктивно связанные проводники. Трансформатор называется повышающим или понижающим трансформатором. ..

27 сентября, 2021

 Siemens Energy использует Fabasoft Approve в качестве процессно-ориентированного решения по управлению качеством для своего сегмента силовых трансформаторов. После успешного завершения пилотных проектов на двух крупнейших трансформаторных…

25 июня, 2020

Рынок силовых трансформаторов к 2027 году составит 50,8 млрд. долларов при среднегодовых темпах роста 7,9%.
Согласно отчету, опубликованному Allied Market Research, мировой рынок силовых трансформаторов в 2019 году получил 27,7 млрд. долл….

11 мая, 2020

США: SGB-SMIT – Vacuum Pressure Impregnated (VPI) – трансформатор с треугольным сердечником получил UL-сертификацию в рекордно короткие сроки.
VPI – трансформатор с треугольным сердечником – это новая технология, представленная. ..

23 мая, 2018

Ю. Н. Калентьев, Г. С. Кучинский, Е. И. Миронова
Проблема повышения рабочих напряженностей электрического поля в маслобарьерной изоляции (МБИ) силовых высоковольтных трансформаторов при переходе к высшим классам напряжения…

13 марта, 2017

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНЦЕВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРОВ
А.   Д. ГОРОШКО, Л. И. ЧУКТУРОВА, инженеры ВИТ
Циркуляционный контур охлаждения современного мощного трансформатора представляет собой сложную…

30 ноября, 2016

Хренников А. Ю., Киков О. М.
При эксплуатации на подстанциях в энергосистемах важна достоверная и эффективная диагностика повреждений трансформаторов для выявления остаточных деформаций после аварийных режимов с наличием…

30 ноября, 2016

Осотов В. Н.,   Рущинский В. Н., Рущинский В. В.,  Смыслов В. П.,   Ульянова. М.
Известно, что в процессе эксплуатации трансформаторов вследствие старения и усадки изоляции, существенной вибрации и релаксации системы прессовки…

30 ноября, 2016

Ванин Б. В., Львов М. Ю.,   Неклепаев Б. Н.
Известно, что наиболее тяжелым повреждением трансформатора является любое (витковое, междуфазное, на землю) внутреннее короткое замыкание (КЗ). Как указано в [1], внутренние КЗ в силовых…

18 ноября, 2016

Инфракрасное диагностирование силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующий реакторов на номинальное напряжение выше 1000 В.
Конструктивные особенности позволяют выполнять тепловизионную диагностику…

28 октября, 2016

Организационно-технические мероприятия по перевозке силовых трансформаторов автотранспортом
Мероприятия
Содержание работ по мероприятию
Выбор трассы
1. Трасса должна проходить по дорогам с твердым покрытием…

6 сентября, 2016

Между элементами обмотки силового трансформатора — витками, катушками, слоями и т.п. — электрическая прочность обеспечивается продольной изоляцией, составляющей единое целое с самой обмоткой.
В обмотках всех типов…

6 сентября, 2016

Обмотки силовых трансформаторов наматываются медными или алюминиевыми проводами прямоугольного или круглого сечения, имеющими электрическую изоляцию, которая обеспечивает электрическую прочность между соседними…

21 февраля, 2016

Выбор изоляции и технологии
Выбор охлаждающей способности изоляции силовых трансформаторов связан с аспектами экономичности и безопасности. Трансформаторы сухого типа заполнения охлаждаются окружающим воздухом. …

31 декабря, 2015

Автотрансформатор представляет собой многообмоточный трансформатор, у которого две обмотки связаны электрически В энергосистемах получили применение трехобмоточные автотрансформаторы – трехфазные и группы из однофазных….

31 декабря, 2015

ВКЛЮЧЕНИЕ И ОТКЛЮЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ, ИХ ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА
В сеть трансформаторы включаются толчком на полное напряжение. При этом возникает переходный процесс, связанный е изменением магнитного потока. Величина…

31 декабря, 2015

График нагрузки трансформаторов на подстанции в течение суток меняется в значительных пределах, что вызывает изменения напряжения на шинах у потребителей из-за падения напряжения на линии и в трансформаторе при колебании…

31 декабря, 2015

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
При работе трансформатора выделяются значительные тепловые потери: в магнитопроводе, связанные с перемагничивание и вихревыми токами в стали;…

31 декабря, 2015

Температурно-нагрузочный контроль.
Развитие системы такого контроля трансформатора основывается на следующих данных;
значениях токов нагрузки (отдельно в каждой обмотке) и тока в нейтрали;
значениях температуры масла…

« Предыдущие статьи

Силовые трансформаторы — ЗАВОД ЭНЕРГОСНАБ

Силовой трансформатор – это сердце распределительных и понижающих подстанций. Основная функция этого оборудования – преобразовывать электроэнергию с одного уровня напряжения на другой. Одна подстанция обычно требует от одного до двух трансформаторов. Необходимое количество устройств и мощность каждой модели зависит от различных факторов: требований потребителей к надежности электроснабжения, величины перегрузочной способности силового трансформатора и других.

Существует два вида силовых трансформаторов: сухие и  масляные.

Также они подразделяются на группы по другим параметрам:

• Число фаз – трехфазные и однофазные.
• Число обмоток – бывают трехобмоточными и двухобмоточными.
• Класс точности, который определяет допустимую величину погрешностей.
• Способ охлаждения прибора – естественный или принудительный.
• Место установки – снаружи, внутри или в качестве части комплектного распределительного устройства (КРУ).

Мы производим, испытываем, настраиваем и ремонтируем силовые трансформаторы в Воронеже. Индивидуальный подход к каждому заказу и высочайшее качество его исполнения – то, чем мы по праву гордимся.

Мы предлагаем комплекс услуг по ремонту и настройке любых трансформаторов, отвечающих требованиям напряжения и мощности (от 25 кВА  —  40 кВА до 1600 кВт —  2500 кВА). Гарантия на ремонт, который производит наша компания, – 1 год.

Силовые масляные трансформаторы

Сухие трансформаторы

Обозначение	Напряжение, кВ		Потери, Вт		Масса, кг
	Высш.	Низш.	Режим холостого хода	Режим короткого замыкания
ТСЗГЛ-160	6,0	0,4	850	2300	1310
ТСЗГЛ-250	6,0	0,4	1000	2890	1670
ТСЗГЛ-400	6,0	0,4	1150	3790	1700
ТСЗГЛ-630	6,0	0,4	1600	5800	2500
ТСЗГЛ-1000	6,0	0,4	2100	7900	3050
ТСЗГЛ-1600	6,0	0,4	3100	11500	4100
ТСН-25	4,0	0,4	150	600	680
ТСН-40	4,0	0,4	220	880	740
ТСН-63	4,0	0,4	300	1280	900
ТСН-100	4,0	0,4	400	1720	930
ТСН-160	4,0	0,4	570	2300	990
ТСН-250	4,5	0,4	750	2900	1310
ТСН-400	6,0	0,4	820	4300	1600
ТСН-630	6,0	0,4	1300	5500	2300
ТСН-1000	6,0	0,4	1900	8250	3200
ТСН-1600	6,0	0,4	2500	12350	4400
ТСН-2500	6,0	0,4	3500	15300	7100

Завод “ЭнергоСнаб” предлагает обширный ассортимент как готовых устройств, так и тех, которые можно заказать. Мы осуществляем доставку и монтаж трансформаторов по Воронежу и за его пределами. Все оборудование проверено и испытано, поэтому мы уверенно можем гарантировать его качество.

Хотите купить трансформатор? Свяжитесь с нами любым из способов, указанных на странице “Контакты”.

ПУЭ 7. Установка силовых трансформаторов и реакторов | Библиотека

• 13 декабря 2006 г. в 18:44
• 2837285

• Поделиться

• Пожаловаться

Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции

Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ

Установка силовых трансформаторов и реакторов

4.2.203. Требования, приведенные в 4.2.204-4.2.236, распространяются на стационарную установку в помещениях и на открытом воздухе силовых трансформаторов (автотрансформаторов), регулировочных трансформаторов и маслонаполненных реакторов с высшим напряжением 3 кВ и выше и не распространяются на электроустановки специального назначения.

Трансформаторы, автотрансформаторы и реакторы, указанные в настоящем параграфе, поименованы в 4.2.204-4.2.236 термином «трансформаторы».

Установка вспомогательного оборудования трансформаторов (электродвигателей системы охлаждения, контрольно-измерительной аппаратуры, устройств управления) должна отвечать требованиям соответствующих глав настоящих Правил.

Требования 4.2.212, 4.2.217, 4.2.218 не относятся к установке трансформаторов, входящих в КТП с высшим напряжением до 35 кВ.

4.2.204. В регионах с холодным климатом, с повышенной сейсмичностью должны применяться трансформаторы соответствующего исполнения.

4.2.205. Установка трансформаторов должна обеспечивать удобные и безопасные условия его осмотра без снятия напряжения.

4.2.206. Фундаменты трансформаторов напряжением 35-500 кВ должны предусматривать их установку непосредственно на фундамент без кареток (катков) и рельс.

Трансформаторы на подстанциях, имеющих стационарные устройства для ремонта трансформаторов (башни) и рельсовые пути перекатки, а также на подстанциях с размещением трансформаторов в закрытых помещениях следует устанавливать на каретках (катках).

Сейсмостойкие трансформаторы устанавливаются непосредственно на фундамент с креплением их к закладным элементам фундамента для предотвращения их смещений в горизонтальном и вертикальном направлениях.

На фундаментах трансформаторов должны быть предусмотрены места для установки домкратов.

4.2.207. Уклон масляного трансформатора, необходимый для обеспечения поступления газа к газовому реле, должен создаваться путем установки подкладок.

4.2.208. При установке расширителя на отдельной конструкции она должна располагаться таким образом, чтобы не препятствовать выкатке трансформатора с фундамента.

В этом случае газовое реле должно располагаться вблизи трансформатора в пределах удобного и безопасного обслуживания со стационарной лестницы. Для установки расширителя можно использовать портал ячейки трансформатора.

4.2.209. Трансформаторы необходимо устанавливать так, чтобы отверстие защитного устройства выброса масла не было направлено на близко установленное оборудование. Для защиты оборудования допускается установка заградительного щита между трансформатором и оборудованием.

4.2.210. Вдоль путей перекатки, а также у фундаментов трансформаторов массой более 20 т должны быть предусмотрены анкеры, позволяющие закреплять за них лебедки, направляющие блоки, полиспасты, используемые при перекатке трансформаторов в обоих направлениях. В местах изменения направления движения должны быть предусмотрены места для установки домкратов.

4.2.211. Расстояния в свету между открыто установленными трансформаторами определяются технологическими требованиями и должны быть не менее 1,25 м.

4.2.212. Разделительные перегородки между открыто установленными трансформаторами напряжением 110 кВ и выше единичной мощностью 63 МВ·А и более, должны предусматриваться:

• при расстояниях менее 15 м между трансформаторами (реакторами), а также между ними и трансформаторами любой мощности, включая регулировочные и собственных нужд;
• при расстояниях менее 25 м между трансформаторами, установленными вдоль наружных стен зданий электростанции на расстоянии от стен менее 40 м.

Разделительные перегородки должны иметь предел огнестойкости не менее 1,5 ч, ширину — не менее ширины маслоприемника и высоту — не менее высоты вводов высшего напряжения более высокого трансформатора. Перегородки должны устанавливаться за пределами маслоприемника. Расстояние в свету между трансформатором и перегородкой должно быть не менее 1,5 м.

Указанные расстояния принимаются до наиболее выступающих частей трансформаторов.

Если трансформаторы собственных нужд или регулировочные установлены с силовым трансформатором, оборудованным автоматическим стационарным устройством пожаротушения, и присоединены в зоне действия защиты от внутренних повреждений силового трансформатора, то допускается вместо разделительной перегородки выполнять автоматическую стационарную установку пожаротушения трансформатора собственных нужд или регулировочного, объединенную с установкой пожаротушения силового трансформатора; при этом допускается сооружение общего маслоприемника.

4. 2.213. Регулировочные трансформаторы должны устанавливаться в непосредственной близости от регулируемых автотрансформаторов, за исключением случая, когда между автотрансформатором и регулировочным трансформатором предусматривается установка токоограничивающего реактора.

4.2.214. Автоматическими установками пожаротушения оснащаются:

• трансформаторы напряжением 500-750 кВ, независимо от мощности, а напряжением 220-330 кВ мощностью 250 МВ•А и более;
• трансформаторы напряжением 110 кВ и выше мощностью 63 МВ•А и более, устанавливаемые в камерах подстанций и у зданий ГЭС;
• трансформаторы напряжением 110 кВ и выше любой мощности, устанавливаемые в подземном здании ГЭС и ГАЭС.

4.2.215. Пуск установки пожаротушения должен осуществляться автоматически, вручную и дистанционно со щита управления. Устройство ручного пуска должно располагаться вблизи установки в безопасном при пожаре месте.

Включение установки пожаротушения группы однофазных трансформаторов должно производиться только на поврежденные фазы.

4.2.216. Каждый масляный трансформатор, размещаемый внутри помещений следует устанавливать в отдельной камере (исключение 4.2.98), расположенной на первом этаже. Допускается установка масляных трансформаторов на втором этаже, а также ниже уровня пола первого этажа на 1 м в незатопляемых зонах при условии обеспечения возможности транспортирования трансформаторов наружу и удаления масла в аварийных случаях в соответствии с требованиями, приведенными в 4.2.103, как для трансформаторов с объемом масла более 600 кг.

При необходимости установки трансформаторов внутри помещений выше второго этажа или ниже пола первого этажа более чем на 1 м, они должны быть с негорючим экологически чистым диэлектриком или сухими в зависимости от условий окружающей среды и технологии производства. При размещении трансформаторов внутри помещений следует руководствоваться также 4.2.85.

Допускается установка в одной общей камере двух масляных трансформаторов с объемом масла до 3 т каждый, имеющих общее назначение, управление, защиту и рассматриваемых как один агрегат.

Сухие трансформаторы и имеющие негорючее заполнение устанавливаются в соответствии с 4.2.118.

4.2.217. Для трансформаторов, устанавливаемых внутри помещений, расстояния в свету от наиболее выступающих частей трансформаторов, расположенных на высоте 1,9 м и менее от пола, должны быть:

до задней и боковых стен не менее 0,3 м — для трансформаторов мощностью до 0,63 MB•А и 0,6 м — для трансформаторов большей мощности;

со стороны входа до полотна двери или выступающих частей стены не менее: 0,6 м — для трансформаторов мощностью до 0,63 МВ•А; 0,8 м — для трансформаторов до 1,6 МВ•А и 1 м — для трансформаторов мощностью более 1,6 МВ•А.

4.2.218. Пол камер масляных трансформаторов должен иметь 2%-ный уклон в сторону маслоприемника.

4.2.219. В камерах трансформаторов могут устанавливаться относящиеся к ним разъединители, предохранители и выключатели нагрузки, вентильные разрядники, ОПН, заземляющие дугогасящие реакторы, а также оборудование системы охлаждения.

4.2.220. Каждая камера масляных трансформаторов должна иметь отдельный выход наружу или в смежное помещение категорий Г или Д.

4.2.221. Расстояние по горизонтали от проема ворот трансформаторной камеры встроенной или пристроенной ПС до проема ближайшего окна или двери помещения должно быть не менее 1 м.

Выкатка трансформаторов мощностью 0,25 МВ•А и более из камер во внутренние проезды шириной менее 5 м между зданиями не допускается. Это требование не распространяется на камеры, выходящие в проходы и проезды внутри производственных помещений.

4.2.222. Вентиляционная система камер трансформаторов должна обеспечивать отвод выделяемого ими тепла (4.2.104) и не должна быть связана с другими вентиляционными системами.

Стенки вентиляционных каналов и шахт должны быть выполнены из материалов с пределом огнестойкости не менее 45 мин.

Вентиляционные шахты и проемы должны быть расположены таким образом, чтобы в случае образования или попадания в них влаги она не могла стекать на трансформаторы, либо должны быть применены меры для защиты трансформатора от попадания влаги из шахты.

Вентиляционные проемы должны быть закрыты сетками с размером ячейки не более 1х1 см и защищены от попадания через них дождя и снега.

4.2.223. Вытяжные шахты камер масляных трансформаторов, пристроенных к зданиям, имеющих кровлю из горючего материала, должны быть отнесены от стен здания не менее чем на 1,5 м или же конструкции кровли из горючего материала должны быть защищены парапетом из негорючего материала высотой не менее 0,6 м. Вывод шахт выше кровли здания в этом случае необязателен.

Отверстия вытяжных шахт не должны располагаться против оконных проемов зданий. При устройстве выходных вентиляционных отверстий непосредственно в стене камеры они не должны располагаться под выступающими элементами кровли из горючего материала или под проемами в стене здания, к которому камера примыкает.

Если над дверью или выходным вентиляционным отверстием камеры трансформатора имеется окно, то под ним следует устраивать козырек из негорючего материала с вылетом не менее 0,7 м. Длина козырька должна быть более ширины окна не менее чем на 0,8 м в каждую сторону.

4.2.224. Трансформаторы с принудительной системой охлаждения должны быть снабжены устройствами для автоматического пуска и останова системы охлаждения.

Автоматический пуск должен осуществляться в зависимости от температуры верхних слоев масла и, независимо от этого, по току нагрузки трансформатора.

4.2.225. При применении вынесенных охладительных устройств они должны размещаться так, чтобы не препятствовать выкатке трансформатора с фундамента и допускать проведение их обслуживания при работающем трансформаторе. Поток воздуха от вентиляторов дутья не должен быть направлен на бак трансформатора.

4.2.226. Расположение задвижек охладительных устройств должно обеспечивать удобный доступ к ним, возможность отсоединения трансформатора от системы охлаждения или отдельного охладителя от системы и выкатки трансформатора без слива масла из охладителей.

4.2.227. Охладительные колонки, адсорберы и другое оборудование, устанавливаемое в системе охлаждения Ц (OFWF), должны располагаться в помещении, температура в котором не снижается ниже +5 °С.

При этом должна быть обеспечена возможность замены адсорбента на месте.

4.2.228. Внешние маслопроводы систем охлаждения ДЦ (OFAF) и Ц (OFWF) должны выполняться из нержавеющей стали или материалов, устойчивых против коррозии.

Расположение маслопроводов около трансформатора не должно затруднять обслуживание трансформатора и охладителей и должно обеспечивать минимальные трудозатраты при выкатке трансформатора. При необходимости должны быть предусмотрены площадки и лестницы, обеспечивающие удобный доступ к задвижкам и вентиляторам дутья.

4.2.229. При вынесенной системе охлаждения, состоящей из отдельных охладителей, все размещаемые в один ряд одиночные или сдвоенные охладители должны устанавливаться на общий фундамент.

Групповые охладительные установки могут размещаться как непосредственно на фундаменте, так и на рельсах, уложенных на фундамент, если предусматривается выкатка этих установок на своих катках.

4.2.230. Шкафы управления электродвигателями системы охлаждения ДЦ (OFAF), НДЦ (ODAF) и Ц (OFWF) должны устанавливаться за пределами маслоприемника. Допускается навешивание шкафа управления системой охлаждения Д (ONAF) на бак трансформатора, если шкаф рассчитан на работу в условиях вибрации, создаваемой трансформатором.

4.2.231. Трансформаторы с принудительной системой охлаждения должны быть снабжены сигнализацией о прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды или останове вентиляторов дутья, а также об автоматическом включении или отключении резервного охладителя или резервного источника питания.

4.2.232. Для шкафов приводов устройств регулирования напряжения под нагрузкой и шкафов автоматического управления системой охлаждения трансформаторов должен быть предусмотрен электрический подогрев с автоматическим управлением.

4.2.233. Планово-предупредительный ремонт трансформаторов на подстанциях следует предусматривать на месте их установки с помощью автокранов или (и) инвентарных устройств. При этом рядом с каждым трансформатором должна быть предусмотрена площадка, рассчитанная на размещение элементов, снятых с ремонтируемого трансформатора, такелажной оснастки и оборудования, необходимого для ремонтных работ.

В стесненных условиях ПС допускается предусматривать одну ремонтную площадку с сооружением к ней путей перекатки.

На ПС, расположенных в удаленных и труднодоступных районах, следует предусматривать совмещенные порталы.

На ПС напряжением 500-750 кВ, расположенных в районах со слаборазвитыми и ненадежными транспортными связями, а также на ОРУ электростанций при установке на них трансформаторов, если трансформаторы невозможно доставить на монтажную площадку гидроэлектростанций и ремонтную площадку машинного зала электростанции, для проведения планово-предупредительных ремонтных работ допускается предусматривать стационарные устройства-башни, оборудованные мостовыми кранами, с мастерской или аппаратной маслохозяйства с коллектором для передвижных установок.

Необходимость сооружения башни определяется заданием на проектирование.

4.2.234. При открытой установке трансформаторов вдоль машинного зала электростанции должна быть обеспечена возможность перекатки трансформатора к месту ремонта без разборки трансформатора, снятия вводов и разборки поддерживающих конструкций токопроводов, порталов, шинных мостов и т. п.

4.2.235. Грузоподъемность крана в трансформаторной башне должна быть рассчитана на массу съемной части бака трансформатора.

4.2.236. Продольные пути перекатки трансформаторов на подстанциях должны предусматриваться:

• при наличии подъездной железной дороги;
• при наличии башни для ремонта трансформаторов;
• при аварийном вводе в работу резервной фазы автотрансформатора методом перекатки, если это обосновано в сравнении с другими способами.

Elec.ru в любимой социальной сети ВКонтакте

Актуальные новости, мероприятия, публикации и обзоры в удобном формате.

Подписаться

Статьи

Задать вопрос

производство трансформаторов, подстанций, электрооборудования

28 Марта 2018

Выбор трансформатора для светодиодной ленты на 12 В

Полупроводниковые источники света используются практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Точечные и настольные светильники, роскошные люстры, настенные бра – каждый из этих приборов выпускается под использованием светодиодной лампы. Популярность их обусловлена минимальным потреблением электроэнергии и продолжительным сроком эксплуатации.

26 Марта 2018

Защитные элементы для трансформаторов

Любой трансформатор должен быть защищен от перегрузок и скачков напряжения. Существует несколько разновидностей защиты и в данной статье мы рассмотрим автоматическую релейную и токовую дифференциальную.

23 Марта 2018

Когда проводить ТО силовых трансформаторов

Каждое оборудование требует проведения технического обслуживания и даже текущего ремонта. То, с какой именно периодичностью это осуществляется в конкретном случае, определяет завод-изготовитель.

21 Марта 2018

Основные виды защиты трансформатора от перегрузок

Любые узлы электрического оборудования и распределительных сетей, входящих в состав подстанций, нуждаются в защите от всякого рода повреждений из-за подачи тока аномального значения или перенапряжения. Ниже будут рассмотрены основные типы защиты и принципы их действия.

19 Марта 2018

Какие трансформаторы используются в галогенных лампах

Чтобы осуществлять полный контроль и стабильную эксплуатацию всех электрических приборов в доме, включая узлы системы освещения, необходимо использовать специальное оборудование. Галогенные лампы не могут подключаться к обычной розетке и переменному току напряжением 220 В. Большинство из них рассчитаны на работу при напряжении 12 В. По этой причине обязательно нужно установить электронный трансформатор.

16 Марта 2018

Понятие идеального трансформатора

Идеальным устройством называют мнимое оборудование, параметры которого обеспечивают коэффициент полезного действия, равный 100 %.

14 Марта 2018

Особенности тороидальных трансформаторов

Чтобы снизить или увеличить значение тока для питания сварочного аппарата и других подобных устройств, можно самостоятельно собрать тороидальный трансформатор.

12 Марта 2018

Вспомогательные узлы трансформаторов

В этой статье мы поговорим о второстепенных, но не менее важных узлах любого силового трансформатора.

8 Марта 2018

FAQ по трансформаторам: часть 2

Продолжаем нашу рубрику, посвященную ответам на часто задаваемые вопросы по работе трансформаторов.

5 Марта 2018

FAQ по трансформаторам: часть 1

Несмотря на большое разнообразие трансформаторов тока, использующихся как для понижения, так и для повышения входящего напряжения, принцип их работы основан на электромагнитной индукции. Данное явление подразумевает образование электрического тока в замкнутом контуре внутри трансформатора.

28 Февраля 2018

Классификация силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы – важный компонент современных сетей электроснабжения, используемый для обеспечения электроэнергией населенных пунктов и отдельных объектов. Основной функцией данных устройств является преобразование напряжения за счет электромагнитной индукции, осуществляемой внутри замкнутого магнитопровода.

27 Февраля 2018

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.

26 Февраля 2018

Конструктивные элементы трансформаторов

Силовой трансформатор – это электромагнитный агрегат, обеспечивающий преобразование напряжение переменного тока с понижением или повышением его уровня. Современные устройства имеют блочное исполнение, которое облегчает их монтаж и подключение к сети электроснабжения.

26 Февраля 2018

Капитальный ремонт трансформаторных установок

Качественный и своевременный капитальный ремонт – залог стабильной, эффективной и безопасной работы трансформаторного оборудования. Данное мероприятие позволяет обновить изношенные компоненты, вовремя устранить повреждения и грамотно настроить работу электромагнитного агрегата.

23 Февраля 2018

Обслуживание силовых трансформаторов

Во время эксплуатации трансформаторов наблюдается постоянное воздействием механических, термических, электродинамических и прочих сил. Это неизбежно приводит к износу или повреждению отдельных элементов. Для предотвращения аварийных отключений и серьезного повреждения оборудования важно вовремя обнаружить неисправности и устранить их.

22 Февраля 2018

Газовая защита в составе трансформаторов

Реле газовой защиты – чувствительная, высокоэффективная и универсальная система, позволяющая предотвратить и своевременно обнаружить внутренние повреждения трансформатора. Данное устройство входит в состав практически всех моделей с масляным охлаждением, дополнительно оснащенных специальными расширителями.

20 Февраля 2018

Современные виды трансформаторных подстанций

Трансформаторные подстанции сегодня представлены на российском рынке огромным количеством типов и конфигураций, адаптированных под определенные задачи и условия эксплуатации. Основное разделение подобных установок осуществляется по способу преобразования тока

20 Февраля 2018

Устройство трансформаторных подстанций

Трансформаторная подстанция – это электротехническая установка, способная осуществлять преобразование и распределение электрической энергии. Большая мощность позволяет данным устройствам обеспечивать эффективное и стабильное обслуживание крупных объектов.

19 Февраля 2018

Диагностика текущего состояния трансформаторов

Оценка состояния силовых трансформаторов, входящих в сеть электроснабжения, требует проведения комплексной диагностики. Проведение данного мероприятия позволяет своевременно обнаружить дефекты и повреждения электромагнитной установки, а также получить техническую информацию, необходимую для проведения ремонта или корректировки рабочих режимов.

16 Февраля 2018

Допустимые уровни перегрузки трансформаторов

В процессе эксплуатации силовых трансформаторов неизбежно возникают перегрузки. Это приводит к повышению температуры изоляции и существенно сокращает срок ее службы. Уже при увеличении показателя на 6°С заявленный период эксплуатации трансформатора может сократиться вдвое!

• 18.11.2021 —
  CITIUS, ALTIUS, FORTIUS: Эволюция силового масляного трансформатора
• 02.04.2021 —
  Лицензии на конструирование и изготовление оборудования для атомной энергетики. Истинные ценности и преимущества для компании ООО «Трансформер».
• 01.03.2021 —
  Стратегия цифровой трансформации электросетей и технологии цифровых двойников силовых трансформаторов

Все новости

© 2022 Все права защищены.
Политика конфиденциальности
Информация, размещенная на сайте не является офертой.

Заказать звонок

Отправляя форму, я соглашаюсь с политикой
обработки персональных данных

Заказать
звонок

Какова цель силового трансформатора?

Содержание

Силовой трансформатор предназначен для преобразования напряжения высокого напряжения (линия передачи) в низкое напряжение (потребитель). Трансформатор представляет собой электрическое устройство, передающее электрическую энергию за счет электромагнитной индукции.

Трансформаторы широко используются в качестве однофазных и трехфазных источников питания на электростанциях, подстанциях, в распределительных сетях и в качестве понижающих регуляторов в промышленном оборудовании. В этой статье мы обсудим, каково назначение силового трансформатора.

Различные типы трансформаторов

Трансформатор — это специальная машина, используемая для изменения напряжения постоянного тока с одного уровня на другой. Его можно рассматривать как преобразователь переменного тока в постоянный ток. Трансформатор преобразует электрическую энергию в другую форму и изменяет уровни напряжения переменного тока на некоторые другие уровни переменного тока. Вот некоторые трансформеры.

Повышающий и понижающий трансформатор

Повышающий и понижающий трансформаторы двух типов трансформаторы электрические . Они используются для уменьшения или увеличения напряжения в электрической цепи. Повышающий трансформатор — это устройство, которое, если его включить последовательно с источником напряжения, увеличит напряжение на заданную величину (величина обычно определяется отношением источника напряжения к трансформатору).

Если он подключен параллельно источнику, он снизит напряжение на заданную величину (опять же, величина обычно определяется отношением источника напряжения к трансформатору).

Повышающий трансформатор чаще всего используется для преобразования низковольтного сигнала переменного тока (AC) (обычно поступающего из настенной розетки) в более высокое напряжение в различных приборах или машинах. Он также используется в некоторых портативных источниках питания, таких как перезаряжаемые батареи.

Распределительный трансформатор

Трансформатор распределительный — трансформатор, обеспечивающий окончательное преобразование напряжения в системе распределения электроэнергии, понижая напряжение, используемое в распределительных линиях, до уровня, используемого потребителем.

Изобретение практичного и эффективного трансформатора сделало возможным распределение электроэнергии переменного тока; Сила переменного тока ранее использовалась только для более крупных промышленных приложений.

Распределительный трансформатор имеет электрическую мощность обычно ниже 100 кВА, при этом мощность большинства блоков варьируется от 16 кВА до 3500 кВА. Большинство из них являются однофазными, хотя некоторые блоки большой мощности и большой мощности являются трехфазными. Распределительные трансформаторы можно найти на электрических подстанциях и на служебных входах в большие здания или группы зданий.

Распределительные трансформаторы меньшего размера могут располагаться на опорах или заглубляться под землю. Они спроектированы так, чтобы быть прочными, надежными и иметь длительный срок службы, обычно 30 лет и более.

Современные распределительные трансформаторы могут иметь номинальную мощность до 3000 кВА и снабжать весь район электричеством от линий высокого напряжения, обычно в диапазоне от 12 кВ до 69 кВ.

Вторичное напряжение зависит от местных стандартов и практики. В Австралии, например, 11 кВ обычно подается с вторичными соединениями 415 В (фаза-нейтраль).

Трансформатор тока

Трансформатор тока (CT) представляет собой тип измерительного трансформатора, предназначенного для создания переменного тока во вторичной обмотке, пропорционального току, измеряемому в его первичной обмотке. Трансформаторы тока, наряду с трансформаторами напряжения или потенциала, являются измерительными трансформаторами.

Измерительные трансформаторы масштабируют высокие значения напряжения или тока до небольших, легко измеряемых значений для использования в измерительных и защитных реле. Приборные трансформаторы изолируют цепи измерения и защиты от высоких напряжений, присутствующих в измеряемой или защищаемой системе.

Они также понижают системное напряжение до значений, которые могут быть точно измерены счетчиками или реле защиты. Вторичная обмотка трансформатора тока обычно рассчитана на 5 А или 1 А, поскольку это упрощает измерение за счет немного менее точного считывания напряжения. Такие организации, как IEC, устанавливают отраслевые стандарты для измерительных трансформаторов (Международная электротехническая комиссия).

Для чего нужен силовой трансформатор?

Силовой трансформатор — это устройство, которое преобразует объемную электроэнергию с одной частоты на другую. Он использует электромагнитное поле для создания магнитного поля в металлических катушках, которое накапливает электрическую энергию, а затем возвращает ее в виде электрического поля, когда кнопка действия включена.

Силовой трансформатор используется в Национальной энергосистеме, где электричество преобразуется из переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Электричество переменного тока может быть преобразовано в электричество постоянного тока на электростанции. Электроэнергия постоянного тока затем может передаваться на большие расстояния по проводам или по сети.

Силовой трансформатор Chint Продукт

Chint Power Transformer — это силовой трансформатор премиум-класса, обеспечивающий надежное обслуживание клиентов. Трансформатор произведен, используя высококачественное сырье, обеспеченное от самых предполагаемых продавцов в промышленности.

Несколько особенностей, таких как простота установки и низкие затраты на техническое обслуживание, обеспечивают оптимальную работу в неблагоприятных погодных условиях в течение длительного времени. Вот некоторые из продуктов силовых трансформаторов Chint.

Трансформатор сухого типа

Сухой силовой трансформатор является разновидностью специального электрооборудования. Он широко используется на промышленных и горнодобывающих предприятиях, в гражданском строительстве и других местах, в основном используется для преобразования уровня напряжения распределения электроэнергии. В сухом трансформаторе China Power используется высококачественный лист из кремнистой стали с хорошей магнитной проводимостью.

В магнитном сердечнике применяется передовая технология вакуумной заливки под давлением, что делает магнитный сердечник компактным, небольшим по размеру и легким по весу. В обмотке используется эмалированный провод, который может быть установлен непосредственно в помещении без масляного бака и системы охлаждения, что имеет высокий коэффициент безопасности. Он не вызовет возгорания из-за утечки масла, как это делает обычный трансформатор, что делает его более подходящим для использования внутри помещений и вблизи мест проживания людей.

Масляный трансформатор

China Power Масляный трансформатор — это трансформатор с отличными характеристиками, надежным качеством и разумной ценой. При проектировании и производстве используются передовые технологии и процессы отечественных и зарубежных аналогов.

Применяется на электростанциях, подстанциях и в других случаях. Основные компоненты масляного трансформатора Chint Power включают сердечник, катушку, бак, систему сохранения масла и систему охлаждения. Резервуар спроектирован так, чтобы быть герметичным.

Структура изоляции масляного трансформатора Chint Power обеспечивает очевидные преимущества продукта с точки зрения надежности, термостойкости и механической прочности. Ядро имеет пятиколонную или шестиколонную структуру с высокой механической прочностью.

В катушке используется новая структура обмотки с чередованием для снижения гармонических потерь при коротком замыкании, повышения стойкости к короткому замыканию, повышения стойкости к импульсному напряжению и снижения шума.

Подведение итогов

Основной функцией силового трансформатора является преобразование электричества переменного тока в электричество постоянного тока. И поэтому его иногда называют преобразователем переменного тока в постоянный или преобразователем постоянного тока в переменный, учитывая, что он преобразует переменный ток в постоянный и наоборот.

 Это достигается с помощью электромагнитной индукции, технологии изменения напряжения переменного тока с использованием одного или нескольких магнитных полей. Эта технология также используется в других электронных устройствах, таких как телевизоры, компьютеры и измерительные приборы.

Рекомендуем к прочтению

Устройство передачи энергии

Разница между трансформатором напряжения и трансформатором тока

Содержание Трансформаторы, вероятно, являются наиболее важными элементами в производстве электроэнергии. Он устанавливает соединение между двумя цепями, которое выглядит как

.
Подробнее »

Устройство передачи энергии

Электрический трансформатор: как это работает?

Трансформатор (ТФ) уже более века работает как важнейший элемент в системах распределения электроэнергии, как для промышленности, так и для предприятий,

Подробнее »

Что такое силовой трансформатор и как он работает?

В некоторых из наших предыдущих статей мы обсуждали основы трансформатора и его различных типов. Одним из важных и часто используемых трансформаторов является силовой трансформатор . Он очень широко используется для повышения и понижения напряжения на электростанции и распределительной станции (или подстанции) соответственно.

Например, рассмотрим блок-схему, показанную выше. Здесь силовой трансформатор используется два раза при подаче электроэнергии потребителю, находящемуся далеко от генерирующей станции.

• Первый раз на электростанции для повышения напряжения, вырабатываемого ветрогенератором.
• Второй находится на распределительной станции (или подстанции) для понижения напряжения, полученного в конце линии электропередачи.

Потери мощности в линиях электропередачи

Существует множество причин для использования силового трансформатора в системах электроснабжения. Но одной из самых важных и простых причин применения силового трансформатора является снижение потерь мощности при передаче электроэнергии.

Теперь давайте посмотрим, как потери мощности значительно уменьшаются при использовании силового трансформатора:

Во-первых, уравнение потери мощности P = I*I*R.

Здесь I = ток через проводник, а R = сопротивление проводника.

Таким образом, потери мощности прямо пропорциональны квадрату тока, протекающего через проводник или линию передачи. Таким образом, чем меньше величина тока, проходящего через проводник, тем меньше потери мощности.

Как мы воспользуемся этой теорией, объясняется ниже:

• Допустим, начальное напряжение = 100 В, потребление нагрузки = 5 А и подаваемая мощность = 500 Вт. Тогда линии передачи здесь должны нести ток величиной 5А от источника к нагрузке. Но если мы увеличим напряжение на начальном этапе до 1000 В, тогда линии передачи должны будут нести только 0,5 А, чтобы обеспечить ту же мощность в 500 Вт.
• Итак, мы повысим напряжение в начале линии передачи с помощью силового трансформатора и используем другой силовой трансформатор для понижения напряжения в конце линии передачи.
• При такой настройке величина тока, протекающего по линии передачи протяженностью более 100 км, значительно снижается, что снижает потери мощности при передаче.

Разница между силовым трансформатором и распределительным трансформатором

• Силовой трансформатор обычно работает с полной нагрузкой, поскольку он рассчитан на высокую эффективность при 100% нагрузке. С другой стороны, распределительный трансформатор имеет высокий КПД при нагрузке от 50% до 70%. Таким образом, распределительные трансформаторы не подходят для непрерывной работы со 100% нагрузкой.
• Поскольку силовой трансформатор приводит к высоким напряжениям во время повышения и понижения, обмотки имеют более высокую изоляцию по сравнению с распределительными трансформаторами и измерительными трансформаторами.
• Поскольку в них используется изоляция высокого уровня, они очень громоздкие и тяжелые.
• Поскольку силовые трансформаторы обычно не подключены к домам напрямую, они испытывают меньше колебаний нагрузки, в то время как распределительные трансформаторы испытывают большие колебания нагрузки.
• Они полностью загружены в течение 24 часов в сутки, поэтому потери меди и железа происходят в течение дня и остаются практически одинаковыми на протяжении всего времени.
• Плотность потока в силовом трансформаторе выше, чем в распределительном трансформаторе.

Принцип работы силового трансформатора

Силовой трансформатор работает по принципу «закона электромагнитной индукции Фарадея». Это основной закон электромагнетизма, который объясняет принцип работы катушек индуктивности, двигателей, генераторов и электрических трансформаторов.

Закон гласит: « Когда проводник с замкнутым контуром или закороченный проводник приближается к переменному магнитному полю, в этом замкнутом контуре возникает ток» .

Чтобы лучше понять закон, остановимся на нем подробнее. Во-первых, давайте рассмотрим сценарий ниже.

Предположим, что постоянный магнит и проводник сначала поднесены близко друг к другу .

• Затем провод закорачивают с обоих концов проводом, как показано на рисунке.
• В этом случае в проводнике или петле не будет протекать ток, потому что магнитное поле, разрезающее петлю, является стационарным, и, как упоминается в законе, только переменное или меняющееся магнитное поле может вызывать ток в петле.
• Итак, в первом случае стационарного магнитного поля поток в петле проводника будет нулевым.

Теперь рассмотрим, если магнит движется вперед и назад, как маятник , тогда магнитное поле, разрезающее петлю, продолжает изменяться. Поскольку в этом случае присутствует переменное магнитное поле, вступают в силу законы Фарадея, и, таким образом, мы можем видеть ток, протекающий в петле проводника.

Как вы можете видеть на рисунке, после того, как магнит движется вперед и назад, мы видим ток «I», протекающий через проводник и замкнутый контур.

Теперь давайте удалим постоянную батарею , чтобы заменить ее другими источниками переменного магнитного поля, как показано ниже.

• Теперь источник переменного напряжения и проводник используются для создания переменного магнитного поля.
• После того, как петля проводника приблизилась к диапазону магнитного поля, мы можем увидеть ЭДС, генерируемую поперек проводника. Из-за этой индуцированной ЭДС у нас будет ток «I».
• Величина индуцированного напряжения пропорциональна напряженности поля во втором контуре, поэтому чем выше напряженность магнитного поля, тем выше ток, протекающий в замкнутом контуре.

Хотя можно использовать один проводник, настроенный для понимания закона Фарадея. Но для лучшей практической работы предпочтительнее использовать катушку с обеих сторон.

Здесь через первичную катушку1 протекает переменный ток, который создает переменное магнитное поле вокруг проводящих катушек. И когда катушка 2 входит в диапазон магнитного поля, создаваемого катушкой 1, тогда на катушке 2 возникает напряжение ЭДС из-за Закон электромагнитной индукции Фарадея . И из-за этого напряжения в катушке 2 ток «I» протекает через вторичную замкнутую цепь.

Теперь вы должны помнить, что обе катушки подвешены в воздухе, поэтому среда проводимости, используемая магнитным полем, — воздух. А воздух имеет более высокое сопротивление по сравнению с металлами в случае проводимости магнитного поля, поэтому, если мы используем металлический или ферритовый сердечник в качестве среды для электромагнитного поля, мы можем более полно испытать электромагнитную индукцию.

Итак, теперь давайте заменим воздушную среду железной средой для дальнейшего понимания.

Как показано на рисунке, мы можем использовать железный или ферритовый сердечник для уменьшения потерь магнитного потока при передаче энергии от одной катушки к другой. За это время магнитный поток, просочившийся в атмосферу, будет значительно меньше, чем то время, когда мы использовали воздушную среду, так как сердечник является очень хорошим проводником магнитного поля.

После того, как поле будет создано катушкой 1, оно пройдет через железный сердечник, достигая катушки 2, и по закону Фарадея катушка 2 создаст ЭДС, которая будет считываться гальванометром, подключенным к катушке 2.

Теперь, если вы внимательно присмотритесь, вы обнаружите, что эта установка похожа на однофазный трансформатор. И да, каждый существующий сегодня трансформатор работает по одному и тому же принципу.

Теперь рассмотрим упрощенную конструкцию трехфазного трансформатора .

Трехфазный трансформатор

• Каркас трансформатора состоит из ламинированных металлических листов, которые используются для переноса магнитного потока. На схеме видно, что скелет окрашен в серый цвет. Каркас имеет три столбца, на которые намотаны обмотки трех фаз.
• Обмотка более низкого напряжения наматывается первой и наматывается ближе к сердечнику, а обмотка более высокого напряжения наматывается поверх обмотки более низкого напряжения. Помните, обе обмотки разделены изоляционным слоем.
• Здесь каждый столбец представляет одну фазу, поэтому для трех столбцов мы имеем трехфазную обмотку.
• Вся эта конструкция из каркаса и обмотки погружена в герметичный бак, заполненный индустриальным маслом для лучшей теплопроводности и изоляции.
• После намотки концевые выводы всех шести катушек были выведены из герметизированного бака через высоковольтный изолятор.
• Клеммы закреплены на достаточном расстоянии друг от друга во избежание скачков искры.

Особенности силового трансформатора

Применение передачи энергии

• Силовой трансформатор в основном используется в производстве электроэнергии и на распределительных станциях.
• Он также используется в изолирующих трансформаторах, заземляющих трансформаторах, шестиимпульсных и двенадцатиимпульсных выпрямительных трансформаторах, трансформаторах солнечных фотоэлектрических ферм, трансформаторах ветряных электростанций и в стартере автотрансформатора Korndörfer.
• Используется для снижения потерь мощности при передаче электроэнергии.
• Используется для повышения и понижения высокого напряжения.
• Предпочтение отдается в случаях междугородних звонков.
• И предпочтителен в тех случаях, когда нагрузка работает на полную мощность 24×7.

Силовые трансформаторы | Трансформеры | Сименс Энерджи Глобал

Технология и преимущества

Уже более века поставщики электроэнергии и промышленные компании доверяют Siemens Energy своим надежным и эффективным силовым трансформаторам. Почти все они, от номинальной мощности от 20 МВА до блоков значительно выше 1000 МВА и от 20 кВ до 1100 кВ, изготавливаются по индивидуальному заказу.

Компания «Сименс Энерджи» предлагает полную цепочку услуг — от консультирования до проектирования, производства и транспортировки до ввода в эксплуатацию и управления жизненным циклом трансформатора (TLM). Являясь одним из ведущих мировых производителей трансформаторов, мы предлагаем тесную и оперативную сеть компетентных и сервисных услуг более чем в 190 странах мира.

Прецизионная инженерная архитектура

Точность, максимальное внимание к деталям и конструкция в соответствии с самыми современными производственными стандартами обеспечивают высокую эффективность, длительный срок службы и низкий уровень отказов наших силовых трансформаторов.

Опыт «Сименс Энерджи» в области изготовления блоков по индивидуальному заказу позволил разработать очень сложный процесс проектирования, обеспечивающий гибкость в рамках определенной стандартизации и предоставляющий заказчикам экономически эффективное решение для индивидуальной настройки. Усовершенствованный процесс настройки дает дополнительные преимущества: усовершенствованная модульная архитектура обеспечивает эффективность производства и обслуживания, а также экономию средств.

Точное изготовление сердечника обеспечивает низкие потери и минимальный уровень шума на холостом ходу

Железный сердечник является центральным элементом силового трансформатора. Высококачественные, холоднокатаные и обработанные лазером металлические листы толщиной 0,3 мм и менее подвергаются прецизионной резке на станках с компьютерным управлением, чтобы обеспечить соответствие даже самым малым допускам. Затем отдельные листы вручную или на компьютере собираются в сердцевины. Техника «ступенчатого нахлеста» обеспечивает превосходное распределение потока на стыках, что приводит к исключительно низким потерям и минимальному шуму на холостом ходу. «Сименс» — один из немногих производителей трансформаторов, способных оценивать потери материала при резке металлических листов сердечника. Таким образом, Siemens может проверить качество материала и убедиться, что качество соответствует стандартам, которых ожидает заказчик.

Обмотки для высокой механической прочности и длительной эксплуатационной надежности

Обмотки трансформаторов постоянно подвергаются высоким электрическим и механическим нагрузкам. Дисковые и цилиндрические катушки с транспонированными жилами из медной проволоки гарантируют высокую механическую прочность и длительную эксплуатационную надежность. Дисковые катушки для высоких напряжений состоят из непрерывно намотанных катушек. Непрерывная обмотка сводит точки пайки к минимуму. Точные системы управления обеспечивают постоянное контактное давление и натяжение намотки, а опытные моталки контролируют каждый рабочий шаг. Многослойные обмотки для низких напряжений состоят из концентрически наложенных друг на друга цилиндрических витков, разделенных осевыми масляными каналами.

Безопасная адаптация напряжения к условиям системы

Трансформаторы Siemens позволяют безопасно адаптировать напряжение к условиям сети. Его можно изменить либо в обесточенном состоянии с помощью переключателя отводов без напряжения, либо пошагово отрегулировать под нагрузкой с помощью переключателей ответвлений под нагрузкой. Переключатели ответвлений под нагрузкой и опциональные переключатели ответвлений без напряжения оснащены моторизованным приводом и могут управляться как локально, так и дистанционно.

Резервуар – легкий, конструктивно прочный и герметичный

Высококачественные баки гарантированного качества определяют внешний вид наших трансформаторов. В этой защитной оболочке находится узел сердечника и обмотки и изоляционное масло. Вместе они часто весят несколько сотен тонн. Таким образом, резервуар не должен увеличивать вес, но в то же время он должен быть конструктивно прочным и герметичным, а также выдерживать механические нагрузки. Поэтому первоклассная защита от коррозии является основным требованием для длительного срока службы резервуара.

После того, как привод двигателя, шкафы управления, вводы, контрольное оборудование и т. д. установлены, силовой трансформатор остается в обесточенном состоянии до тех пор, пока не придет время для окончательных испытаний и проверки на наших собственных испытательных площадках.

Узел сердечника и катушки трансформатора состоит из сердечника, обмоток, переключателей ответвлений и соединительных кабелей. Особое внимание уделяется механической стабильности обмоток. Совместное запрессовочное кольцо для всех обмоток на стержне сердечника сводит к минимуму осевые усилия сдвига. Сборка сушится в вакууме при температуре 130 градусов Цельсия. Болтовые соединения испытываются и закрепляются сразу после высыхания и непосредственно перед установкой узла в бак, даже если узел все еще находится при температуре выше 100°C. Для обеспечения длительного срока службы трансформатор заполняется изоляционным маслом.

Ежедневная экономия

Услуги и продукты Siemens Energy гарантируют клиентам ежедневную экономию и надежную защиту инвестиций. Наше региональное расположение производственных предприятий обеспечивает экономию капитальных затрат, а наши специалисты обладают большим опытом и глубокими знаниями, необходимыми для создания конструкций по индивидуальному заказу. С другой стороны, преимущества минимизации частоты отказов и потерь, улучшенного качества электроэнергии за счет применения современных трансформаторов, малошумящих трансформаторов и систем мониторинга для профилактического обслуживания приводят к экономии эксплуатационных расходов.

Операторы могут использовать трансформаторы Siemens Energy для увеличения использования мощностей и оптимизации работы сети. Реактор, например, может передавать больше энергии по существующим линиям, или фазовращатель можно использовать для оптимизации потока нагрузки. «Сименс Энергия» не только занимается модернизацией старых трансформаторов с использованием новейших технологий, но и предлагает интересные решения по финансированию проектов.

Минимальный риск отказа

Надежное электроснабжение является ключом к успеху в энергоемких отраслях. Стратегии управления рисками обычно варьируются от смягчения воздействия, снижения вероятности угрозы до передачи всей или части угрозы другой стороне. Выбор стратегии основан на описании риска, с которым они имеют дело. Среднее время наработки на отказ (MTBF) является одним из ключевых показателей эффективности при оценке рисков.

Силовые трансформаторы Siemens Energy можно интегрировать в любую систему управления питанием. Кроме того, Siemens Energy предлагает комплексное решение Pretact®, предназначенное для максимального повышения доступности сети за счет сведения к минимуму последствий как незапланированных, так и плановых отключений.

Максимально используя свой многолетний опыт производства и управления от низкого до экстремально высокого напряжения, наш портфель предлагает высоконадежные трансформаторы, от распределительных до трансформаторов постоянного тока высокого напряжения, с минимальным риском отказа и максимальной доступностью.

Производители обычно предоставляют индексы надежности — «Коэффициент отказов» (FRe), а также списки MTBF — которые рассчитываются с использованием стандартных отраслевых показателей. Но не существует универсальной стратегии для выбора таких целей. Расчет индексов и показателей надежности наиболее полезен, когда необходимо достичь фактического целевого уровня производительности.

Средняя частота отказов трансформатора меняется в течение срока его службы. Даже небольшие отклонения могут иметь большое значение — может быть, не в первые годы службы, но, безусловно, в дальнейшем на протяжении всего жизненного цикла. Включение показателей надежности в согласованную структуру управления рисками имеет решающее значение для успеха бизнеса, и важно учитывать ограничения показателей риска. Siemens Transformers поддерживает клиентов в понимании и расчете надежности, не в последнюю очередь потому, что их трансформаторы имеют уникальную репутацию высокой надежности, от своевременной доставки до безопасности, от качества продукции до прозрачных контактов и поддержки.

Управление жизненным циклом трансформатора (TLM) — это концепция обслуживания для всех трансформаторов в вашей сети, независимо от возраста, производителя или мощности. Это позволяет планировать расходы и контролировать сроки новых инвестиций. Это помогает избежать незапланированных простоев и свести к минимуму запланированные простои. А TLM™ поможет вам уменьшить воздействие на окружающую среду при максимальном уровне эксплуатационной готовности трансформатора.

Ваши трансформаторы должны работать надежно и без перебоев. Концепция обслуживания Siemens TLM™ помогает максимально эффективно использовать все более короткие окна возможностей даже для запланированных перерывов в обслуживании. Ответом TLM™ на проблему являются технологии и методы, которые так же мобильны, как и наши специалисты. От систем сушки масла до высоковольтных испытательных станций мобильные ремонтные мастерские TLM™ окажут вам поддержку на месте. Они дополняют услуги ремонтной службы «Сименс» — они быстрые, гибкие и могут быть интегрированы в ваши операции.

Мы производим силовые трансформаторы Siemens на 14 трансформаторных заводах на четырех континентах. Каждое из этих производственных предприятий имеет различную направленность с точки зрения исследований и разработок. Наша сеть заводов гарантирует, что наши клиенты по всему миру извлекают выгоду из специальных навыков и решений всех отдельных мест. Качество всегда соответствует европейским стандартам, независимо от места производства.

• Оперативная подготовка предложений
• Оптимизированное последовательное сквозное управление проектами
• Заметно более короткие сроки производства и поставки
• Очень высокая надежность доставки
• Гибкость и надежность благодаря резервным фабрикам
• Быстрая стандартизированная документация
• Своевременная доставка

Гармонизированный дизайн, всемирно стандартизированные рекомендации по проектированию и стандартные ИТ-программы для всех заводов гарантируют, что наши клиенты всегда получат лучший продукт, независимо от того, на каком заводе Siemens они его приобретают.

Альтернативные изоляционные жидкости

Замена старых трансформаторов более мощными с использованием новейших технологий существенно снижает общий углеродный след трансформаторного блока.

Siemens Energy предлагает изоляционные жидкости в виде натуральных и синтетических экологически чистых сложных эфиров, включая реакторы, фазовращатели и устройства высокого напряжения постоянного тока.

Преимущества изоляции из сложного эфира

• Высокая температура воспламенения и воспламенения для повышения безопасности
• Быстро биоразлагаемая жидкость для расширенной защиты от окружающей среды
• Высокая влагостойкость для длительного срока службы
• Возможность увеличения нагрузки трансформатора
• Синтетический эфир: низкая температура застывания (-56°C) позволяет работать в холодном климате
• Снижение затрат благодаря уменьшению риска возгорания и длительных простоев из-за опасных отказов.

Сертифицированные стандарты качества

Мощная сеть заводов по всему миру создает передовые трансформаторные технологии и предварительно изготовленные компоненты. Наше глобальное присутствие экспертов по трансформаторам, знакомых как с местными, так и с международными требованиями, также гарантирует клиентам быстрое реагирование и своевременную доставку. Стремясь к бескомпромиссному качеству, система управления качеством, используемая на всех заводах по производству силовых трансформаторов, соответствует стандарту DIN ISO 9001:2015.

Чтобы удовлетворить требования к местному содержанию, Siemens Energy также позволяет и поддерживает местных производителей трансформаторов для производства трансформаторов на основе нашей технологии. Тем не менее, чтобы обеспечить неизменно высокую надежность трансформатора, мы осуществляем разработку и производство прототипов собственными силами.

Области применения

Выработка энергии

Повышающие трансформаторы генератора и трансформаторы доступа к сети являются важным звеном между электростанцией и сетью передачи. Они повышают напряжение от уровня генератора до уровня напряжения передачи (HV). Часто эксплуатируемые днем ​​и ночью при полной нагрузке, они обеспечивают высочайший уровень надежности.

Номинальные параметры: до 1300 МВА (3 фазы) и 700 МВА (1 фаза)

Напряжение системы: до 1100 кВ

Блок вспомогательного трансформатора

Вспомогательные трансформаторы блока обеспечивают вспомогательное питание для всей электростанции. Они понижают напряжение с уровня генератора до уровня напряжения внутренней установки. Siemens поставляет блочные трансформаторы собственных нужд в виде пакетов с минимальными затратами на разъяснение для заказчика.

Номинальные параметры: до 40 МВА, в основном с устройством РПН (NLTC

Системно-соединительный трансформатор на высоковольтных подстанциях

Трансформаторы этого типа соединяют системы передачи переменного тока с различным напряжением. Они обеспечивают обмен активной и реактивной мощностью между системами. Они должны выдерживать электрические нагрузки от токов короткого замыкания и переходных процессов.

Мощность блока: до 1 300 МВА (3 фазы) 

Системные напряжения: до 1100 кВ

Питающие трансформаторы для промышленного применения

Эти трансформаторы соединяют системы передачи переменного тока с различным напряжением. Они обеспечивают обмен активной и реактивной мощностью между системами. Они должны выдерживать электрические нагрузки от токов короткого замыкания и переходных процессов.

Мощность блока: до 1300 МВА (3 фазы)

Системные напряжения: до 1100 кВ

Новости и события

Наши силовые трансформаторы производятся на 14 заводах в разных странах для надежной работы по всему миру. Создан в соответствии с национальными и международными стандартами в соответствии с потребностями клиентов, включая превосходное обслуживание клиентов, где бы вы ни находились.

Загрузка и поддержка

Для вашего удобства мы собрали актуальные загрузки в одном месте. Если ваш вопрос все еще остается без ответа, пожалуйста, свяжитесь с нашей службой поддержки Energy.

Основы электрических трансформаторов

Что такое электрические трансформаторы?

Электрические трансформаторы представляют собой машины, которые передают электричество из одной цепи в другую с изменением уровня напряжения, но без изменения частоты. Сегодня они предназначены для питания переменным током, а это означает, что на колебания напряжения питания влияют колебания тока. Таким образом, увеличение тока приведет к увеличению напряжения и наоборот.

Трансформаторы помогают повысить безопасность и эффективность энергосистем, повышая и понижая уровни напряжения по мере необходимости. Они используются в широком спектре бытовых и промышленных приложений, в первую очередь и, возможно, наиболее важно для распределения и регулирования мощности на большие расстояния.

Конструкция электрического трансформатора

Тремя важными компонентами электрического трансформатора являются магнитный сердечник, первичная обмотка и вторичная обмотка. Первичная обмотка — это часть, подключенная к источнику электроэнергии, из которой изначально создается магнитный поток. Эти катушки изолированы друг от друга, и основной поток индуцируется в первичной обмотке, откуда он передается на магнитопровод и соединяется со вторичной обмоткой трансформатора через путь с низким сопротивлением.

Сердечник передает поток во вторичную обмотку, создавая магнитную цепь, замыкающую поток, а внутри сердечника размещается путь с низким магнитным сопротивлением, чтобы максимизировать потокосцепление. Вторичная обмотка помогает завершить движение потока, который начинается на первичной стороне и с помощью сердечника достигает вторичной обмотки. Вторичная обмотка способна набирать импульс, потому что обе обмотки намотаны на один и тот же сердечник, и, следовательно, их магнитные поля помогают создавать движение. Во всех типах трансформаторов магнитопровод собирается путем укладки ламинированных стальных листов, оставляя между ними минимально необходимый воздушный зазор для обеспечения непрерывности магнитного пути.

Как работают трансформаторы?

Электрический трансформатор использует для работы закон электромагнитной индукции Фарадея: «Скорость изменения потокосцепления во времени прямо пропорциональна ЭДС индукции в проводнике или катушке».

Физическая основа трансформатора заключается во взаимной индукции между двумя цепями, связанными общим магнитным потоком. Обычно он снабжен 2-мя обмотками: первичной и вторичной. Эти обмотки имеют многослойный магнитный сердечник, а взаимная индукция между этими цепями помогает передавать электричество из одной точки в другую.

В зависимости от величины потока, связанного между первичной и вторичной обмотками, будут разные скорости изменения потока. Чтобы обеспечить максимальное потокосцепление, т. е. максимальный поток, проходящий через вторичную обмотку и связанный с первичной, путь с низким сопротивлением размещается общим для обеих обмоток. Это приводит к большей эффективности рабочих характеристик и формирует сердечник трансформатора.

Приложение переменного напряжения к обмоткам первичной обмотки создает переменный поток в сердечнике. Это связывает обе обмотки, чтобы индуцировать ЭДС как на первичной, так и на вторичной стороне. ЭДС во вторичной обмотке вызывает ток, известный как ток нагрузки, если к вторичной секции подключена нагрузка.

Так электрические трансформаторы передают мощность переменного тока из одной цепи (первичной) в другую (вторичную) путем преобразования электрической энергии из одного значения в другое, изменяя уровень напряжения, но не частоту.

Видео предоставлено: Инженерное мышление

Как работает трансформатор – принцип работы электротехники

Электрический трансформатор – эффективность и потери

отсутствует трение и, следовательно, потери на ветер. Однако электрические трансформаторы имеют незначительные потери в меди и железе. Потери в меди происходят из-за потерь тепла при циркуляции токов по медным обмоткам, что приводит к потере электрической мощности. Это самые большие потери при работе электрического трансформатора. Потери в железе вызваны отставанием магнитных молекул, находящихся внутри сердечника. Это отставание происходит в ответ на изменение магнитного потока, что приводит к трению, и это трение производит тепло, что приводит к потере мощности в сердечнике. Эти потери можно значительно уменьшить, если сердечник изготовлен из специальных стальных сплавов.

Интенсивность потерь мощности определяет КПД электрического трансформатора и выражается в виде потерь мощности между первичной и вторичной обмотками. Результирующий КПД затем рассчитывается как отношение выходной мощности вторичной обмотки к мощности, подводимой к первичной обмотке. В идеале КПД электрического трансформатора составляет от 94% до 96%.

Типы трансформаторов

Электрические трансформаторы можно разделить на различные категории в зависимости от их конечного использования, конструкции, поставки и назначения.

На основе конструкции

• Трансформатор сердечникового типа Этот трансформатор имеет две горизонтальные секции с двумя вертикальными ветвями и прямоугольный сердечник с магнитной цепью. Цилиндрические катушки (ВН и НН) размещены на центральном стержне трансформатора стержневого типа.
• Кожуховой тип Трансформатор Кожуховой трансформатор имеет двойную магнитную цепь и центральную ветвь с двумя внешними ветвями.

На основе поставки

• Однофазный Трансформатор Однофазный трансформатор имеет только один набор обмоток. Отдельные однофазные блоки могут давать те же результаты, что и трехфазные переходы, когда они соединены между собой извне.
• Трехфазный Трансформатор Трехфазный (или трехфазный) трансформатор имеет три набора первичных и вторичных обмоток, образующих группу из трех однофазных трансформаторов. Трехфазный трансформатор в основном используется для производства, передачи и распределения электроэнергии в промышленности.

По назначению

• Повышающий трансформатор
  Этот тип определяется количеством витков провода. Так, если вторичный комплект имеет большее число витков, чем первичный, значит, напряжение будет соответствовать тому, которое составляет основу повышающего трансформатора.
• Понижающий трансформатор
  Этот тип обычно используется для понижения уровня напряжения в сети передачи и распределения электроэнергии, поэтому его механизм полностью противоположен повышающему трансформатору.

На основе использования

• Силовой трансформатор
  Обычно используется для передачи электроэнергии и имеет высокие характеристики.
• Распределение Трансформатор Этот электрический трансформатор имеет сравнительно более низкую мощность и используется для распределения электроэнергии.
• Инструмент Трансформатор Этот электрический трансформатор подразделяется на трансформаторы тока и напряжения
  • Трансформатор тока
  • Трансформатор напряжения

Эти трансформаторы используются для релейной защиты и одновременной защиты приборов.

На основе охлаждения

• Масляные трансформаторы с самоохлаждением Этот тип обычно используется в небольших трансформаторах мощностью до 3 МВА и предназначен для охлаждения за счет окружающего воздушного потока.
• Маслонаполненные трансформаторы с водяным охлаждением В электрическом трансформаторе этого типа используется теплообменник для облегчения передачи тепла от масла к охлаждающей воде.
• С воздушным охлаждением (Air Blast) Трансформаторы В этом типе трансформатора выделяемое тепло охлаждается с помощью воздуходувок и вентиляторов, которые обеспечивают циркуляцию воздуха на обмотках и сердечнике.

Основные характеристики трансформатора

Все трансформаторы независимо от их типа имеют некоторые общие характеристики:

• Частота входной и выходной мощности одинакова
• Все трансформаторы используют законы электромагнитной индукции
• Первичная и вторичная обмотки не имеют электрического соединения (кроме автотрансформаторов). Передача энергии осуществляется через магнитный поток.
• Для передачи энергии не требуется движущихся частей, поэтому отсутствуют потери на трение или сопротивление воздуха, как в других электрических устройствах.
• Потери в трансформаторах меньше, чем в других электрических устройствах, и включают:
  • Потери в меди (потери электроэнергии на тепло, создаваемое циркуляцией токов вокруг медных обмоток, считающиеся самыми большими потерями в трансформаторах)
  • Потери в сердечнике (вихревые токи и гистерезисные потери, вызванные отставанием магнитных молекул в ответ на переменный магнитный поток внутри сердечника)

Большинство трансформаторов очень эффективны, обеспечивая от 94% до 96% энергии при полной нагрузке. Трансформаторы очень высокой мощности могут обеспечивать до 98%, особенно если они работают с постоянным напряжением и частотой.

Использование электрического трансформатора

Основные области применения электрического трансформатора включают:

• Повышение или понижение уровня напряжения в цепи переменного тока.
• Увеличение или уменьшение номинала катушки индуктивности или конденсатора в цепи переменного тока.
• Предотвращение перехода постоянного тока из одной цепи в другую.
• Изоляция двух электрических цепей.
• Повышение уровня напряжения на объекте выработки электроэнергии перед передачей и распределением.

Общие области применения электрического трансформатора включают насосные станции, железные дороги, промышленность, коммерческие предприятия, ветряные мельницы и электростанции.

Советы по поиску и устранению неисправностей электрического трансформатора

Использование мультиметра — лучший способ проверки и устранения неполадок в электрической цепи.

1. Начните с проверки напряжения цепи, которую необходимо проверить. Этот шаг поможет вам определить тип лампочки, необходимой для сборки тестера цепей.
2. Вырежьте 2 полоски из провода AWG 16-го калибра , убедившись, что длина каждой из них составляет не менее 12 дюймов.
3. Используйте стриппер для удаления одной четверти внешнего пластика с каждого конца обеих полосок проводов и 1 дюйм внешнего пластика с двух других концов. Как только это будет сделано, скрутите оголенный провод, чтобы скрепить нити.
4. Подсоедините два конца, с которых вы удалили 1/4 ^-го -дюймового пластика, к клеммам держателя лампы.
5. Вставьте лампочку в патрон и присоедините оставшиеся два конца провода к клеммам, которые вы хотите проверить.

D&F Liquidators

D&F Liquidators уже более 30 лет обслуживает потребности в электротехнических строительных материалах. Это международный информационный центр с помещением площадью 180 000 квадратных метров, расположенным в Хейворде, Калифорния. Он хранит обширный перечень электрических разъемов, фитингов для кабелепроводов, автоматических выключателей, распределительных коробок, проводов, защитных выключателей и т. д. Он закупает электроматериалы у первоклассных компаний по всему миру. Компания также имеет обширный ассортимент электротехнической взрывозащищенной продукции и современных электросветотехнических решений. Покупая материалы оптом, D&F имеет уникальную возможность предложить конкурентоспособную ценовую структуру. Кроме того, он способен удовлетворить самые взыскательные требования и отправить материал в тот же день.

Трансформаторы — объяснение основ

Описание различных типов трансформаторов

Магазин трансформаторов

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое по принципу электромагнитной индукции передает электрическую энергию из одной электрической цепи в другую, не изменяя частоты. Передача энергии обычно происходит при изменении напряжения и тока. Трансформаторы либо увеличивают, либо уменьшают переменное напряжение.

Трансформаторы используются для удовлетворения самых разнообразных потребностей. Некоторые трансформаторы могут быть высотой в несколько этажей, например, тип, который можно найти на электростанции, или достаточно маленькие, чтобы их можно было держать в руке, которые можно использовать с зарядной подставкой для видеокамеры. Независимо от формы или размера, цель трансформатора остается неизменной: преобразование электроэнергии из одного типа в другой.

В настоящее время используется множество различных типов трансформаторов. В этом ресурсе более подробно рассматриваются силовые трансформаторы, автотрансформаторы, распределительные трансформаторы, измерительные трансформаторы, изолирующие трансформаторы, трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.

Как работают трансформаторы

Важно помнить, что трансформаторы не генерируют электроэнергию; они передают электрическую мощность от одной цепи переменного тока к другой с помощью магнитной связи. Сердечник трансформатора используется для обеспечения управляемого пути для магнитного потока, создаваемого в трансформаторе током, протекающим через обмотки, также известные как катушки. Базовый трансформатор состоит из четырех основных частей. Части включают входное соединение, выходное соединение, обмотки или катушки и сердечник.

Когда на первичную обмотку подается входное напряжение, в первичной обмотке начинает течь переменный ток. При протекании тока в сердечнике трансформатора создается изменяющееся магнитное поле. Когда это магнитное поле пересекает вторичную обмотку, во вторичной обмотке возникает переменное напряжение.

Соотношение между количеством фактических витков провода в каждой катушке является ключом к определению типа трансформатора и выходного напряжения. Отношение между выходным напряжением и входным напряжением такое же, как отношение числа витков между двумя обмотками.

Выходное напряжение трансформатора больше входного, если во вторичной обмотке больше витков провода, чем в первичной. Выходное напряжение повышено и считается «повышающим трансформатором». Если вторичная обмотка имеет меньше витков, чем первичная, выходное напряжение ниже. Это «понижающий трансформатор».

Конфигурации трансформатора

Существуют различные конфигурации как для однофазных, так и для трехфазных систем.

• Однофазный источник питания — Однофазные трансформаторы часто используются для подачи электроэнергии для освещения жилых помещений, розеток, кондиционирования воздуха и отопления. Однофазные трансформаторы можно сделать еще более универсальными, если первичная и вторичная обмотки состоят из двух равных частей. Затем две части любой обмотки могут быть повторно соединены последовательно или параллельно.
• Трехфазное питание — Питание может подаваться через трехфазную цепь, содержащую трансформаторы, в которой используется комплект из трех однофазных трансформаторов, или используется трехфазный трансформатор. Когда в преобразовании трехфазной мощности участвует значительная мощность, экономичнее использовать трехфазный трансформатор. Уникальное расположение обмоток и сердечника значительно экономит железо.
• Треугольник и звезда Определено — Существуют две конфигурации подключения для трехфазного питания: треугольник и звезда. «Дельта» и «звезда» — греческие буквы, обозначающие конфигурацию проводников на трансформаторах. При соединении треугольником три проводника соединяются встык в форме треугольника или треугольника. Для звездочки все проводники исходят из центра, то есть они соединены в одной общей точке.
• Трехфазные трансформаторы — Трехфазные трансформаторы имеют шесть обмоток; три первичных и три вторичных. Шесть обмоток соединены производителем либо треугольником, либо звездой. Как указывалось ранее, первичная и вторичная обмотки могут быть соединены по схеме треугольник или звезда. Они не должны быть подключены в одной конфигурации в одном и том же трансформаторе. Фактические используемые конфигурации подключения зависят от приложения.

Силовой трансформатор

Силовой трансформатор используется в основном для передачи электроэнергии от линии электроснабжения к электрической цепи или к одному или нескольким компонентам системы. Силовой трансформатор, используемый с твердотельными цепями, называется выпрямительным трансформатором. Номинальные характеристики силового трансформатора определяются максимальным напряжением вторичной обмотки и пропускной способностью по току.

Распределительный трансформатор

Распределительный трансформатор опорного типа используется для подачи относительно небольшого количества электроэнергии в жилые дома. Он используется в конце системы подачи электроэнергии.

Автотрансформатор

Автотрансформатор представляет собой особый тип силового трансформатора. Он состоит из одной непрерывной обмотки, на одной стороне которой имеется отвод, обеспечивающий либо повышающую, либо понижающую функцию. Это отличается от обычного двухобмоточного трансформатора, у которого первичная и вторичная обмотки полностью изолированы друг от друга, но магнитно связаны общим сердечником. Обмотки автотрансформатора связаны между собой как электрически, так и магнитно.

Автотрансформатор изначально дешевле двухобмоточного трансформатора аналогичного номинала. Он также имеет лучшую стабилизацию (меньшие падения напряжения) и большую эффективность. Кроме того, его можно использовать для получения нейтрального провода трехпроводной сети 240/120 вольт, точно так же, как вторичную обмотку двухобмоточного трансформатора. Автотрансформатор считается небезопасным для использования в обычных распределительных цепях. Это связано с тем, что первичные цепи высокого напряжения подключены непосредственно к вторичной цепи низкого напряжения.

Изолирующий трансформатор

Разделительный трансформатор — это уникальный трансформатор. Он имеет передаточное отношение 1:1. Следовательно, он не повышает или понижает напряжение. Вместо этого он служит защитным устройством. Он используется для изоляции заземленного проводника линии электропередачи от шасси или любой части нагрузки цепи. Использование изолирующего трансформатора не снижает опасности или поражения электрическим током при контакте со вторичной обмоткой трансформатора.

Технически любой настоящий трансформатор, независимо от того, используется ли он для передачи сигналов или мощности, является изолирующим, поскольку первичная и вторичная обмотки соединены не проводниками, а только индукцией. Однако только трансформаторы, основной целью которых является изоляция цепей (в отличие от более распространенной функции трансформатора преобразования напряжения), обычно называют изолирующими трансформаторами.

Приборный трансформатор

Для измерения высоких значений тока или напряжения желательно использовать стандартные измерительные приборы малого диапазона вместе со специально сконструированными измерительными трансформаторами, также называемыми трансформаторами точного коэффициента. Трансформатор с точным коэффициентом соответствует своему названию. Он преобразуется с точным коэффициентом, позволяющим подключенному прибору измерять ток или напряжение, фактически не пропуская через прибор полную мощность. Требуется преобразовать относительно небольшое количество энергии, потому что единственная нагрузка, называемая нагрузкой, представляет собой тонкие подвижные элементы амперметра, вольтметра или ваттметра.

Существует два типа измерительных трансформаторов:

1. Ток — Используется с амперметром для измерения тока при переменном напряжении
2. Потенциал — Используется с вольтметром для измерения напряжения (разности потенциалов) переменного тока.

Трансформатор тока

Трансформаторы тока относятся к типу измерительных трансформаторов

. Они используются для измерения

электрических токов.

Трансформатор тока имеет первичную обмотку из одного или нескольких витков толстой проволоки. Он всегда подключается последовательно в цепи, в которой измеряется ток. Вторичная катушка состоит из множества витков тонкого провода, который всегда должен быть подключен к клеммам амперметра. Вторичная обмотка трансформатора тока никогда не должна быть разомкнута. Это связано с тем, что первичка не подключена к постоянному источнику. Существует широкий диапазон возможных первичных напряжений, поскольку устройство можно подключать ко многим типам проводников. Вторичная обмотка всегда должна быть доступна (замкнута) для реакции с первичной, чтобы предотвратить полное намагничивание сердечника. Если это произойдет, приборы больше не будут точно считывать показания.

Накладной амперметр работает аналогичным образом. При открытии зажима и размещении его вокруг проводника с током сам проводник действует как первичная обмотка с одним витком. Вторичка и амперметр удобно крепятся в рукоятке прибора. Циферблат позволяет точно измерять ряд текущих диапазонов.

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения — это тщательно спроектированный, чрезвычайно точный понижающий трансформатор. Обычно он используется со стандартным 120-вольтовым вольтметром. Умножая показания вольтметра (называемые отклонениями) на коэффициент трансформации, пользователь может определить напряжение на стороне высокого напряжения. Общие коэффициенты трансформации составляют 10:1, 20:1, 40:1, 80:1, 100:1, 120:1 и даже выше.

В целом трансформатор напряжения очень похож на стандартный двухобмоточный трансформатор, за исключением того, что он имеет очень небольшую мощность. Трансформаторы для этой службы всегда являются корпусными, поскольку доказано, что эта конструкция обеспечивает лучшую точность.

Трансформаторы напряжения (подобные изображенному выше) предназначены для контроля однофазных и трехфазных напряжений в линиях электропередач в приложениях по измерению мощности.

Трансформаторы постоянного напряжения

— обзор видео

(Назад к Трансформаторам)

10+FAQ О ГЛАВНОМ ТРАНСФОРМАТОРЕ​

ОСНОВНОЙ СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР: полное руководство по часто задаваемым вопросам

Что такое основной силовой трансформатор?

Главный силовой трансформатор представляет собой устройство, используемое для изменения напряжения переменного тока с помощью средств электромагнитной индукции. Он имеет основной элемент или первичную катушку, вторичную катушку и сердечник.

Функция этого трансформатора включает преобразование напряжения, преобразование тока, преобразование импеданса, изоляцию и регулирование.

В промышленности трансформаторы делятся на множество других типов, соответствующих различным функциям трансформатора.

Выбор главного трансформатора распределения питания в проекте подстанции 110 кВ

Главный силовой трансформатор

Распространенные типы электрических трансформаторов и их функции

Хотя все они следуют одним и тем же принципам, конструкция трансформаторов осуществляется по-разному. В системе электроснабжения используется несколько типов трансформаторов. Мы можем классифицировать трансформаторы по уровням напряжения, среде сердечника, расположению обмотки, использованию и месту установки и т. д.

Ниже мы обсудим различные типы трансформаторов и их назначение.

Выбор и расчет мощности трансформаторов, используемых на подстанциях

Типы трансформаторов на основе преобразования напряжения

Это наиболее распространенные типы трансформаторов, используемых в промышленности для всех применений. Они классифицируются как повышающие и понижающие трансформаторы в зависимости от соотношения напряжений между первичной и вторичной обмотками.

Понижающий трансформатор

Трансформатор этого типа преобразует уровень первичного напряжения в более низкое напряжение на вторичном выходе. Вы можете добиться этого выхода за счет соотношения первичной и вторичной обмоток. Для понижающих трансформаторов количество обмоток на первой стороне больше, чем на вторичной. Поэтому в целом коэффициент обмотки остается больше 1.

Профессионалы используют понижающие трансформаторы для преобразования высокого напряжения в низкое в системе распределения электроэнергии. Они снижают стоимость и потери электроэнергии и обеспечивают решение для доставки электроэнергии на большие расстояния.

Выбор главного трансформатора 500 кВ на гидроэлектростанции

Главные силовые трансформаторы

Повышающий трансформатор

Повышающие трансформаторы — это просто другие понижающие трансформаторы. Он увеличивает низкое первичное напряжение до высокого вторичного напряжения. Для повышающего трансформатора соотношение первичной и вторичной обмотки остается меньше 1. Это означает, что во вторичной обмотке больше витков, чем в первичной.

Электрики используют повышающие трансформаторы в стабилизаторах и инверторах, где низкое напряжение преобразуется в гораздо более высокое напряжение. Кроме того, он пользуется большим спросом в распределительной сети. Приложения, связанные с распределением электроэнергии, требуют высокого напряжения для эффективной работы.

10+FAQ О НАСТРОЙКЕ ТРАНСФОРМАТОРА ГЕНЕРАТОРА

Настроечный трансформатор

Типы трансформаторов в зависимости от конструкции сердечника

Тип трансформатора определяется средой между первичной и вторичной обмотками. Трансформаторы с воздушным сердечником отлично подходят для легких нагрузок, в то время как трансформаторы с железным сердечником могут выдерживать большие нагрузки.

Трехобмоточный трансформатор | Трехфазный трансформатор

Трансформатор с воздушным сердечником

Трансформатор с воздушным сердечником не требует физического магнитопровод . Вместо этого он использует воздух для обеспечения потокосцепления.

Закон индукции Фарадея гласит, что магнитное поле вызывает индукцию в катушке, помещенной внутри магнитного поля. Используя трансформатор с воздушным сердечником, первичная катушка вырабатывает переменный ток, который индуцирует напряжение во вторичной катушке. Затем эта реакция приводит в действие нагрузку.

Сердечник силового трансформатора

Железный сердечник/ ферритовый сердечник Трансформатор

Ферритовые сердечники представляют собой ферромагнитные материалы с высокой магнитной проницаемостью. Благодаря этому свойству профессионалы используют их для уменьшения потерь в высокочастотных приложениях. Кроме того, они являются важными устройствами в импульсных источниках питания (SMPS) и других цифровых схемах.

Трансформаторы с ферритовым сердечником также предлагаются в различных формах и размерах в зависимости от требований электроприбора. Это более распространено в электронике, а не в электрических приложениях. Наиболее популярной формой трансформатора с ферритовым сердечником является сердечник E.

Типы трансформаторов, основанные на конфигурации обмоток

Их порядок обмоток классифицирует трансформаторы, обычно количество отдельных обмоток вокруг сердечника. Одним из типов являются трансформаторы с автоматической обмоткой, которые очень популярны.

Какие существуют типы обмоток трансформаторов? Какие бывают концентрические обмотки?

Двухобмоточный трансформатор

Этот трансформатор имеет две обмотки, одну для входа и одну для выхода. Вход представляет собой источник питания переменного тока, а второй подключен к нагрузке. Они электрически изолированы, но магнитно связаны.

Изменение магнитного потока заставляет ток создавать ЭДС индукции во вторичной обмотке. Это напряжение просто из-за индукции. Напряжение в основном зависит от соотношения обмоток, но оно может увеличивать или уменьшать входное напряжение.

Автотрансформатор

Узел с центральным отводом подвижен в трансформаторах с автообмоткой, при этом первичная и вторичная обмотки соединены последовательно. В зависимости от центрального положения можно изменить вторичное напряжение.

Как установить главный трансформатор 500 кВ?

Типы трансформаторов в зависимости от функций

В этом разделе трансформаторы рассматриваются в зависимости от их роли в электрической системе.

Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы большие и мощные, они передают энергию высокого напряжения от генераторов к распределительным центрам. Их размер и изоляция делают их идеальными для всех типов электростанций и передающих подстанций.

силовые трансформаторы для нефтяных месторождений

Распределительные трансформаторы

Профессионалы используют эти трансформаторы для распределения электроэнергии в удаленных местах. Эти устройства предназначены для распределения электроэнергии при низком напряжении.

Напряжение может быть менее 33 кВ для промышленных целей и 440–220 В для бытовых целей.

Несколько факторов определяют тип необходимого распределительного трансформатора, например:

• конструкция монтажа
• тип изоляции
• количество фаз
• класс напряжения
• и BIL или базовые уровни импульсов.

Распределительный трансформатор Выбор офисного здания

Измерительный трансформатор

Измерительный трансформатор — это устройство, позволяющее измерять мощность. Электрики используют этот прибор для измерения фазы, тока и напряжения фактической линии электропередач.

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения имеет две катушки, одну на первичной стороне и одну на вторичной стороне. Первичная катушка подключена к линии ВН. Между тем, вторичная катушка подключена ко всем другим счетчикам и приборам, используемым для измерения электроэнергии.

Трансформатор использует первичную обмотку для снижения уровня напряжения до определенного предела, также известного как точка. Эта модель имеет заземленную вторичную обмотку, которая защищает цепь от поражения электрическим током.

Трансформатор тока

Трансформатор тока представляет собой измерительный прибор, который действует как сильноточный трансформатор. Как только он обнаруживает ситуацию, когда ток в цепи слишком высок, он использует трансформаторы для снижения тока и доведения его до желаемого значения в цепи.

Трансформаторы тока бывают трех типов: обмотки, тороидальные и стержневые.

Выбор главного трансформатора распределения питания в проекте подстанции 110 кВ

Трансформатор тока обмотки

Мы можем физически соединить первичную обмотку трансформатора последовательно с помощью проводника. Затем этот проводник несет измеренный ток в цепи. Вторичный ток в основном зависит от коэффициента трансформации трансформатора.

Тороидальный

Этот трансформатор не имеет первичной обмотки, а имеет отверстие, через которое протекает ток. Некоторые из них также имеют внутренний разделенный сердечник, который упрощает установку и удаление.

Барный тип

В этом трансформаторе шина основной сети используется как первичная обмотка. Кроме того, он защищен от высокого напряжения сети и обычно привинчен к устройству, по которому течет ток.

Как выбрать и установить распределительные трансформаторы для сельской местности

Типы трансформаторов в зависимости от схемы фаз

Схема фаз — это принцип подключения, который трансформаторы используют для преобразования электроэнергии. Есть две популярные конструкции фаз: однофазные и трехфазные трансформаторы.

Однофазный трансформатор

Принцип работы трансформатора заключается в создании переменного тока путем преобразования электрической энергии в механический крутящий момент. Однофазный трансформатор создает мощность переменного тока с помощью двух обмоток, первичной и вторичной. Первичная обмотка обеспечивает питание переменным током, а нагрузка подключается ко вторичной обмотке.

Электрический опорный трансформатор | Однофазный трансформатор

Однофазный и трехфазный трансформатор Daelim

. Трехфазный трансформатор

. Три однофазных трансформатора функционируют, соединяя их с помощью трех первичных обмоток. Также можно соединить их три вторичные обмотки как одну вторичную обмотку. Эта конфигурация создает трехфазное питание, которое используется для производства, распределения и передачи электроэнергии.

Сборка этого трансформатора не дорогая, а подключение работает по типу Звезда и Треугольник.

14+ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ О ТРАНСФОРМАТОРЕ, УСТАНАВЛИВАЕМОМ НА ПОДУШКЕ

Стандартная конфигурация и части трансформатора

Обратите внимание, что трансформаторы не производят электроэнергию, а просто преобразуют ее. Ниже приведены основные части трансформатора и их функции:

Входное соединение

Входная сторона трансформатора называется первичной. Именно здесь подключается основная электрическая мощность для преобразования.

Выходное соединение

С выходной стороны трансформатора мощность подается на нагрузку. В зависимости от спроса поступающая электроэнергия будет либо увеличена, либо уменьшена.

Обмотка

Трансформаторы имеют две обмотки, которые либо передают, либо принимают энергию. Первичная обмотка — это катушка, которая передает мощность на нагрузку. Между тем, вторичная обмотка — это катушка, которая получает питание от источника. Производители делят эти две катушки на несколько катушек меньшего размера, чтобы уменьшить создание потока.

Сердечник трансформатора обеспечивает управляемый путь для магнитного потока, создаваемого в трансформаторе. Сердцевина изготовлена ​​из множества тонких ламинированных стальных листов. Эта конструкция позволяет охлаждать с использованием меньшего количества материалов.

В трансформаторе можно найти два основных типа обмоток: сердечник и кожух. Обмотки сердечника окружают многослойный сердечник, а обмотки оболочечного типа находятся внутри многослойного сердечника.

Что находится в силовом трансформаторе?

Силовой трансформатор — это электрическое устройство, которое специалисты используют для передачи энергии от одной цепи к другой. Он не меняет частоту и может обеспечивать несколько различных источников переменного тока с разным напряжением. Силовые трансформаторы имеют основной элемент или первичную обмотку, вторичную обмотку и сердечник.

Силовой трансформатор: полное руководство по часто задаваемым вопросам

Каково основное назначение трансформатора?

Трансформаторы позволяют передавать электрическую энергию из одной цепи в другую и преобразовывать ее напряжение. Профессионалы используют электрические схемы для изменения тока, напряжения и электродвижущей силы в зависимости от направления тока.