Трансформаторы собственных нужд назначение и принцип действия: Трансформатор собственных нужд: назначение и схема подключения

Трансформатор собственных нужд: назначение и схема подключения

На подстанциях линий электроснабжения работает множество единиц обслуживающего оборудования. Для таких потребителей применяется трансформатор собственных нужд (ТСН). Агрегат стабилизирует работу подобных установок на различных категориях объектов. Этот тип трансформаторных приборов понижает напряжение для правильного функционирования потребителей. Какой принцип действия положен в основу представленного оборудования, что это такое, а также его назначение будут рассмотрены далее.

Область применения

Трансформаторы собственных нужд характеризуются особенной областью назначения. В список входит ряд устройств электростанций. Потребителями тока определенной мощности могут быть:

  • Электродвигатели охладительных систем.
  • Приборы обогрева включателей масляного оборудования, шкафов распределителей, включая сопутствующие приборы и установки.
  • Устройство контроля изоляции.
  • Осветительные приборы внутри и снаружи, отопление и прочие системы.
  • Регуляторы силового оборудования под нагрузкой.
  • Зарядные агрегаты, емкостные аккумуляторы.
  • Системы смазки подшипников категории СК.
  • Собственная водородная установка.
  • Насосное оборудование систем пожаротушения, водоснабжения.
  • Автоматика и компрессия воздушных систем.
  • Механизмы вентиляции, бойлеры.

Наиболее важными устройствами, которые питаются электричеством от трансформаторов собственных нужд, являются аппаратура систем управления, релейная защита, охранное оборудование, сигнализация, телемеханика и автоматические приборы. От них зависит полноценная работа установок. При кратковременном их отключении возможна частичное или полное прекращение подачи электроэнергии по линиям.

Существуют схемы питания, потребители в которой не влияют на работу подстанции. Действие этого оборудования второстепенное. Это неответственные приборы. Нет нужды питать их трансформаторами собственных нужд постоянно.

Принципы организации подачи электроэнергии на подстанциях схожи. Однако категории потребителей могут быть различными в зависимости от разновидности объекта. На обычных подстанциях применяются агрегаты мощностью 6 (10) кВ. Тяговые подстанции запитаны от оборудования с номиналом 27,5 кВ. Если по линиям подстанции передается постоянное напряжение, шины оборудования имеют мощность 35 кВ.

Особенности

Сумма мощностей обслуживающего оборудования подстанции невелика. Поэтому подобные агрегаты подсоединяются с низкой стороны к понижающему трансформатору. Количество представленного оборудования зависит от особенностей подстанции. Если здесь установлено два основных трансформатора, потребуется применять в таких условиях 2 ТСН. Нужда в необходимом количестве, мощности определяется в соответствии с нагрузкой подстанции, включая возможные перегрузки.

Если на подобной подстанции имеется множество единиц ответственных приборов, устанавливается сразу 3 ТСН. Каждым трансформатором в совокупности обеспечивается стабильная работа объекта. Чаще для таких условий эксплуатации применяется оборудование 10/0,4 кВ. Их граничная мощность может составлять до 1600 кВа.

Расчет мощности

Мощность ТСН, которые будут применяться на подстанции, можно рассчитать по определенной формуле. При этом учитывают тип обслуживания объекта. В первой ситуации расчет производится для подстанции, где не предусмотрено постоянное дежурство персонала. Если применяется один ТСН, мощность трансформатора должна быть следующей:

Мт ≥ Мрасч

При установке двух ТСН на объекте с круглосуточным дежурством в делитель добавляется величина Кап – коэффициент максимально допустимой аварийной перегрузки. Обычно он составляет 1,4. Формула с таким делителем будет иметь вид:

Мт ≥ Мрасч/Кап

На подстанции может применяться более двух ТСН. В этом случае делителем будет величина предельной аварийной нагрузки – П. В этом случае расчет будет таким:

Мт ≥ Мрасч/П

Представленным действием становится возможным установить требуемую мощность агрегатов. Приведенными выше делителями становится возможным вычислить потребность объекта в трансформаторных установках. Мощность каждого из ТСН не должна превышать 630 кВА.

Схемы подключения

При введении в эксплуатацию, подключении оборудования, применяются жесткие нормы и требования. Такой подход повышает надежность оборудования, препятствует нарушению изоляции трансформаторов вследствие перегрева.

Сеть с напряжением 6-10 кВ требует применения нейтрали. Она может быть покрыта изоляцией или заземляется через катушку, гасящую дугу. Линии электропередач имеют большую протяженность, характеризуются высокими емкостными показателями. Кабель выступает в роли конденсатора. При появлении в линии однофазного замыкания в месте повреждения определяется ток на землю в количестве сотен ампер. Изоляция здесь быстро разрушается. Это приводит к появлению двух- и трехфазного замыкания. Поэтому сети с емкостным кабелем при возникновении аварийной ситуации полностью прекращают снабжение электричеством потребителей.

Видео: Осмотр трансформатора собственных нужд, тип ТМ-400/10-01-У1

Чтобы предотвратить подобное неблагоприятное явление, в сети в нулевую точку устанавливается заземляющая катушка индуктивности. Эта деталь компенсирует емкостный ток заземляющего замыкания.

Рассмотрев особенности работы и выбора трансформаторов собственных нужд, можно определить потребность приборов и систем подстанции в представленном оборудовании.

схемы, выбор и защиты тсн

Для обеспечения функционирования электрических подстанций необходимо соответствующее оборудование. В числе прочих для этих целей используется трансформатор собственных нужд. Рассмотрим область назначения указанного устройства, особенности его подключения и другие сведения, относящиеся к правилам его эксплуатации.

ТСН

Что такое трансформатор собственных нужд, область применения

Трансформатором собственных нужд (ТСН) называют устройство, применяющийся для стабилизации установок, размещённых на электроподстанции, и для понижения характеристик напряжения с целью обеспечения функционирования оборудования на объекте.

ТСН используются для подачи напряжения для следующих потребителей электрических подстанций:

  • электродвигателей систем охлаждения;
  • обогревающих устройств включателей масляных систем, распределительных шкафов, включая периферическое оборудование;
  • устройств, контролирующих состояние изоляции;
  • осветительных, отопительных и прочих приборов и систем наружного и внутреннего действия;
  • регуляторов силовых комплексов, находящихся под напряжением;
  • зарядных агрегатов и ёмкостных аккумуляторов;
  • систем подшипниковой смазки;
  • водородных установок, применяющихся для собственных нужд;
  • систем автоматики и компрессоров;
  • вентилирующих устройств, водонагревателей.

В число наиболее ответственных элементов, питаемых указанными устройствами, входят аппараты управляющих систем, средства релейной защиты, сигнализации, телеметрии и автоматики. Данное оборудование определяет полноценное функционирование объектов. Даже кратковременный сбой грозит частичным или полным прекращением передачи электрической энергии по ЛЭП.

Принцип действия

Принцип действия трансформаторов собственных нужд сходен с остальными разновидностями данных устройств. ТСН состоит из первичной и вторичной обмоток, магнитопровода.

Ток подаётся на первичную обмотку, на выходе, благодаря магнитному потоку, характеристики преобразуются, с получением параметров, зависящих от разницы количества витков на входе и выходе.

Принцип работы трансформатора

В зависимости от назначения прибора, чаще всего на выходе выполнено несколько обмоток с разными характеристиками для возможности одновременного подключения нескольких потребителей.

Выбор ТСН

Мощность рабочих ТСН определяется по перетокам мощности на собственные нужды.

Пример перетоков мощности

Условия выбора рабочего ТСН:

  • Uвн ≥ Uуст
  • Uнн ≥ Uуст,
  • Sнт ≥ Sрасч(на схема 9,1, т.е. нужно выбрать тсн мощность больше 9,1 МВА).

Выбор ТСН для подстанции:

Пример выбора трансформатора связи для ТЭЦ

Подробнее про выбор ТСН можете найти в учебнике со страницы 367(нужно немного подождать до полной загрузки книги):Открыть книгу

Каталог

В книге можно посмотреть каталог видов тр-ров которые используются в качестве ТСН(со страницы 114 идет описание и расшифровка, таблица с устройствами со страницы 120): Открыть книгу

Виды защит ТСН

Безопасность эксплуатации трансформаторов собственных нужд обеспечивается использованием следующих видов защиты:

  • токовой отсечки – отключающей устройство при превышении параметров электротока в случае короткого замыкания;
  • максимальной токовой защитой, рассчитанной на временной диапазон действия – включается при возникновении короткого замыкания внутри самого прибора;
  • противоперегрузочной – срабатывающей в ситуации, когда нагрузка превышает допустимую.

При правильном выборе и подключении ТСН, регулярных проверках и осмотрах, обеспечивается эксплуатация оборудования электроподстанции.

Эксплуатация трансформаторов

Эксплуатация ТСН отличается следующими особенностями, учитываемыми изначально при проектировании агрегатов:

  • прибор не может применяться для подачи напряжения сторонним потребителям;
  • подача напряжения на два трансформатора осуществляется раздельно;
  • при эксплуатации устройства со стороны подачи напряжения должно быть разделение с автоматическим вводом резерва;
  • предусмотрены параметры по напряжению в пределах 220 или 380 В, с заземлённой нейтралью;
  • для оперативного электротока ТСН используются стабилизирующие устройства напряжением 220 В.

Чтобы повысить надёжность подачи энергии, для подключения трансформаторов используют изолированную или заземлённую нейтраль. При подключении заземлённой применяется катушка индуктивности, компенсирующая токовые характеристики в случае замыкания одного из фазных проводов на землю.

Должны регулярно проводиться осмотры ТСН техническим персоналом и ответственными лицами, с контролем:

  • уровня масла в расширительном баке;
  • температуры агрегата – о перегреве может свидетельствовать подтаявший снег вокруг устройства в зимнее время года, летом указанный показатель проверяется с использованием тепловизора;
  • состояния шин;
  • герметичности масляной системы.

Зимой масло в расширительном баке не должно нагреваться выше 45°С.

Схемы подключения ТСН

Схемы питания с.н. подстанции: а) с оперативным переменным током б) с оперативным постоянным током. На схеме тсн обозначены Т1 и Т2

Страница не найдена — OFaze.ru

Теория и расчёты

Обеспечение исправной и надежной работы электрооборудования невозможно без регулярного проведения регламентных работ, по поддержанию

Теория и расчёты

В некоторых ситуациях в электротехнике используют понятие «приведённого трансформатора». Приведённым называют трансформатор, не предусматривающий

Теория и расчёты

Для определение потребляемой электроэнергии приборами нужно знать их мощность которая обозначается в Ваттах. Ниже

Электрооборудование

Трансформатор – статическое устройство, имеющее две или более обмотки связанные индуктивно на магнитопроводе, предназначенное

Электрооборудование

Один из узлов, применяемых в телевизорах – строчный трансформатор. Рассмотрим конструктивные особенности данного устройства,

Электрооборудование

Согласно расшифровке аббревиатуры Т – трансформатор тока, Л – литая изоляция, О – одновитковый,

Трансформатор собственных нужд (ТСН), назначение, потребители

Трансформатор собственных нужд  (Т.С.Н.)  назначение в обеспечении нормальное функционирования подстанций, гарантируя бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей оперативным переменным, постоянным током. Обесточенные устройств С. Н. может привести к полному погашению подстанции, либо стать причиной развития серьезных проблем в будущем при её восстановлении, вводе в работу.

На электростанциях и подстанциях 35-220 кВ и более для питания электроэнергией вспомогательных приборов, агрегатов и прочих потребителей собственных нужд используют разветвленные системы электрических соединений.

Потребители ТСН

Основные потребители трансформатора собственных нужд:

  1. оперативные цепи переменного и выпрямленного тока,
  2. система охлаждения трансформаторов (автотрансформаторов),
  3. устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН),
  4. система охлаждения и смазки подшипников синхронных компенсаторов (СК),
  5.  водородные установки,
  6. зарядные и под зарядные агрегаты аккумуляторных батарей,
  7. освещение (аварийное, внутреннее, наружное, охранное),
  8.  устройства связи и телемеханики,
  9. устройства системы управления, релейной защиты, сигнализации, автоматики и телемеханики.
  10. насосные установки (пожаротушения, хозяйственные, технического водоснабжения),
  11. компрессорные установки и их автоматика для воздушных выключателей и других целей,
  12. устройства электроподогрева помещений аккумуляторных батарей, выключателей, разъединителей и их приводов, ресиверов, КРУН, различных шкафов наружной установки,
  13. бойлерная, дистилляторы, вентиляция и др.

Мощность трансформаторов собственных нужд

Обычно суммарная мощность потребителей С.Н. мала, поэтому они подключаются к понижающим трансформаторам с низкой стороны 380/220 В. На двухтрансформаторных подстанциях 35-220 кВ устанавливают 2 рабочих ТСН,номинальная мощность которых выбирается исходя из нагрузки, при учете допустимых перегрузок.

Для наиболее ответственных потребителей размещают и 3 трансформатора С.Н.

Граничная мощность ТСН напряжением 3 – 10/0,4 кВ может быть 1000 -1600 кВа при напряжении. Граничная мощность ограничивается коммутационной возможностью автоматов 0,4 кВ.

Место подключения трансформаторов собственных нужд и их количество в общем случае определяются схемой электрических соединений подстанций, числом и мощностью установленных силовых трансформаторов и режимом их работы, количеством питающих линий и другими факторами, вытекающими из конкретных условий работы подстанции.

Из двух трансформаторов собственных нужд работает только один, другой находится в резерве, причем его включение, как правило, автоматизировано. Количество преобразовательных агрегатов на тяговых подстанциях при сосредоточенной системе питания колеблется ( в зависимости от размеров движения поездов) в пределах от трех до шести, из которых один агрегат является резервным.

Повреждение трансформатора собственных нужд также вызывает перерыв в работе  на время, необходимое для отсоединения поврежденного трансформатора и восстановления работы системы собственных нужд через резервный трансформатор.

Схемы подключения трансформаторов СН

При выборе схем электрических соединений собственных нужд подстанций предусматриваются меры, повышающие их надежность: установка на подстанции не менее двух трансформаторов собственных нужд (обычно не больше 560 или 630 кВ·А), секционирование шин собственных нужд. Применение автоматического ввода резерва (АВР) на секционном выключателе, резервирование со стороны высшего напряжения (с. н.) и др.

Схемы присоединения собственных нужд при наличии на подстанциях: а – переменного и выпрямленного оперативного тока, б – постоянного оперативного тока

На рис. 1. показаны схемы собственных нужд подстанций, применяемые в зависимости от вида оперативного тока. Оперативный ток используется для питания цепей сигнализации, защиты, управления и автоматики. Применяют три вида оперативного тока: переменный — на под­станциях с упрощенными схемами, выпрямленный и постоянный — на станциях и подстанциях, имеющих стационарные аккумуляторные установки.

При переменном и выпрямленном токе рекомендуется схема (рис. 1, а), согласно которой предусматривается непосредственное подключение трансформаторов собственных нужд к обмоткам низшего напряжения главных трансформаторов (автотрансформаторов).

Такое подключение обеспечивает питание сети оперативного тока и производство операций выключателями при отключении шин 6–10 кВ. При постоянном оперативном токе наибольшее распространение имеет схема, показанная на рис. 1, б, когда трансформаторы с. н. непосредственно подключаются к шинам 6– 10 кВ.

Рис. 2. Упрощенная схема собственных нужд подстанции 220 кВ

На подстанциях 110 кВ и мощных подстанциях 35 кВ нормально устанавливают два трансформатора собственных нужд, присоединяя их к шинам вторичного напряжения 6–10 кВ подстанции.

Рис. 2. Упрощенная схема собственных нужд подстанции 220 кВ

На рисунке 3 показано присоединение рабочего (резервного) трансформаторов собственных нужд, из которых один нормально находится в работе.

Мощность, потребляемая на собственные нужды подстанций, обычно не превышает 50 – 200 кВт. Наиболее ответственными механизмами собственных нужд подстанций на переменном токе являются вентиляторы искусственного охлаждения мощных трансформаторов. Все остальные ответственные потребители собственных нужд подстанции постоянно питаются от аккумуляторных батарей или резервируются от них. На подстанциях с установленными электромагнитными приводами на стороне высшего напряжения и при отсутствии аккумуляторной батареи устанавливается трансформатор на питающей линии (рис.4).

 Рис. 4. Подстанция с одним трансформатором СН.

На сравнительно небольших понижающих подстанциях 35 кВ с вторичным напряжением 6 – 10 кВ для питания собственных нужд устанавливают, один трансформатор с вторичным напряжением 380/220. В случае необходимости резервирование питания может осуществляться от ближайшей городской или заводской сети, с напряжением которой и должно быть согласовано вторичное напряжение трансформатора собственных нужд.

Дифференциальная защита трансформаторов собственных нужд

Дифференциальная защита трансформаторов собственных нужд с группой соединения обмоток Y / Y-12 или А / А-12 выполняется с трансформаторами тока, установленными на обеих сторонах трансформатора на фазах А и С, так как эти трансформаторы питаются от сети с изолированной нейтралью, в которых возможны только междуфазные короткие замыкания.

Дифференциальная защита трансформатора собственных нужд не должна действовать при коротких замыканиях на шинах собственных нужд, а также при включении трансформатора под напряжение.

Это обеспечивается правильностью выполнения схемы защиты и соответствующим выбором ее тока срабатывания.

Дифференциальная защита трансформаторов собственных нуждможет выполняться двухфазной. В тех случаях, когда в целях увеличения чувствительности защита выполняется трехрелейной, ток третьей фазы ( В) получается как геометрическая сумма с обратным знаком токов двух других фаз ( А и С), в которых установлены трансформаторы тока.

Трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд нельзя самостоятельно использовать в качестве источников питания оперативных цепей защиты, поскольку при возникновении коротких замыканий могут иметь место значительные понижения напряжения. Исключение могут составлять газовая защита трансформатора и защита от замыкания на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю, которые действуют при повреждениях, не сопровождающихся снижением междуфазного напряжения в системе.

Трансформаторы напряжения — и трансформаторы собственных нужд можно использовать как надежные источники оперативного тока в схемах автоматики, поскольку на включение выключателей, как правило, автоматика действует при наличии напряжения на шинах. Что касается релейной защиты, то основным источником ее оперативного переменного тока являются трансформаторы тока.

При коротких замыканиях оперативным током защиты является ток короткого замыкания, проходящий по вторичной обмотке трансформатора тока.

Трансформатор TM-100/35

На подстанциях устанавливаются трансформаторы собственных нужд ТМ-100 / 35, при необходимости могут быть установлены линейные регулировочные трансформаторы JITM-D / 6 ( 10) и однофазные масляные заземляющие дугогасительные реакторы РЗДСОМ.

При применении КРУН трансформаторы собственных нужд подстанции обычно размещаются в одной из его камер.

Подстанция с одним трансформатором СН.

Сопротивление короткого замыкания трансформаторов собственных нужд должно применяться минимальным для того, чтобы избежать глубоких посадок напряжения при пуске мощных двигателей питательных насосов и вентиляторов, а также возбудителя, который может иметь пусковой ток порядка 15-кратного от тока при полной нагрузке.

Напряжение вторичной обмотки трансформатора собственных нужд зависит от мощности приемников, их удаленности от здания станции и места установки ТСН.

Для трансформаторов С,Н, применяют трансформаторы ТДНС , ТРДНС .

Видео: Трансформатор собственных нужд, 3х1000кВА

%d1%82%d1%80%d0%b0%d0%bd%d1%81%d1%84%d0%be%d1%80%d0%bc%d0%b0%d1%82%d0%be%d1%80+%d1%81%d0%be%d0%b1%d1%81%d1%82%d0%b2%d0%b5%d0%bd%d0%bd%d1%8b%d1%85+%d0%bd%d1%83%d0%b6%d0%b4 — со всех языков на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кв области применения разных схем соединения обмоток

Отсутствие у изготовителей и заказчиков определенного представления принципиальных отличий свойств силовых трансформаторов с малой мощностью и разными схемами соединения обмоток ведет к их неправильному использованию. При этом некорректный выбор схемы соединения обмоток ухудшает технические показатели электрических установок и понижает качество электроэнергии, а также приводит к возникновению серьезных аварий.

Это отмечают проектировщики из Нижнего Новгорода Алевтина Ивановна Федоровская и Владимир Семенович Фишман. Они в своем материале делают акцент на разнице в реакции трансформаторов на несимметричные токи, которые содержат составляющую нулевой последовательности.

Схемы соединения обмоток и свойства трансформаторов

В соответствии с ГОСТ 11677-85 [1] силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кВ мощностью от 25 до 250 кВА могут изготавливать с такими схемами соединения обмоток:
  • «звезда/звезда» – Y/Yн;
  • «треугольник–звезда» – D/Yн;
  • «звезда–зигзаг» – Y/Zн.
Ключевое отличие технических характеристик трансформаторов с разными схемами соединений обмоток — различная реакция на несимметричные токи, которые содержат составляющую нулевой последовательности. В основном это однофазные сквозные короткие замыкания и рабочие режимы с неравномерной загрузкой фаз.

Известно, что силовые трансформаторы 6(10)/0,4 кВ имеют трехстержневой стальной сердечник, с расположенными там первичной и вторичной обмотки фазы А, В и С. Магнитные потоки трех фаз в симметричных режимах циркулируют в сердечнике трансформатора и не выходят за его пределы.

Что происходит во время нарушения симметрии с преимуществом нагрузки одной фазы на стороне 0,4 кВ? Подобные режимы работы исследуются с применением теории симметричных составляющих [2]. По ней каждый несимметричный режим работы трехфазной сети представлен как геометрическая сумма 3 симметричных составляющих тока и напряжения: составляющие прямой, нулевой и обратной последовательностей.

Максимальная однофазная несимметрия достигается в режиме однофазного короткого замыкания на стороне 0,4 кВ трансформатора со схемой соединения обмоток D/Yн.

Картина токов симметричных составляющих в обмотках в таком режиме показана на рис. 1. В неповрежденных фазах на стороне 0,4 кВ геометрическая сумма трех симметричных составляющих тока приравнена нулю (не учитываем рабочую нагрузку фаз). В поврежденной фазе она достигает максимума и равняется току ОКЗ. Определяется она по формуле:

где Uл – линейное напряжение;

R1, R0, X1, Х0 – соответственно активные и реактивные сопротивления прямой и нулевой последовательности.

Сопротивления прямой последовательности

Сопротивления прямой последовательности R1 и X1 трансформаторов с разными схемами соединения обмоток определяются теми же формулами и имеют несущественные различия:


В каталогах видно, что известные величины в этих формулах Ркз и Uк почти не зависят от схем соединения обмоток трансформатора, а значит, не влияют на сопротивление прямой последовательности. Сопротивления же нулевой последовательности трансформаторов с различными схемами соединения обмоток имеют принципиальные отличия.

Сопротивления нулевой последовательностивекторов токов и магнитных потоков в трансформаторе со схемой соединения обмоток D/Yн (рис. 2). 

В таких трансформаторах токи прямой, обратной и нулевой последовательностей текут и в первичной, и во вторичной обмотках. В то время как токи нулевой последовательности в первичной обмотке замыкаются внутри нее, не выходя при этом в сеть. Намагничивающие силы или ампер-витки, которые создают токи нулевой последовательности первичных и вторичных обмоток, имеют встречное направление и практически полностью компенсируют друг друга, обуславливая тем самым небольшую величину реактивных сопротивлений трансформатора. А сопротивления прямой и нулевой последовательностей приблизительно равны: R1 = R0; Х1 = Х0
В трансформаторах со схемой соединения обмоток Y/Zн в аналогичном режиме ОКЗ токи нулевой последовательности протекают лишь по вторичной обмотке трансформатора, однако магнитного потока нулевой последовательности они не создают, что объясняется особенностью схемы Zн – «зигзаг». 
Эта особенность состоит в том, что на каждом стержне трансформатора расположено по одной вторичной полуобмотке двух разных фаз (рис. 3). В режиме ОКЗ намагничивающие силы, создаваемые токами нулевой последовательности в этих полуобмотках, направлены встречно и друг друга взаимно компенсируют. При этом токи нулевой последовательности в первичной обмотке отсутствуют. В таких трансформаторах сопротивления нулевой последовательности оказываются меньше сопротивлений прямой последовательности: R0 < R1; Х0 < Х1.

Рис. 1. Токи симметричных составляющих в обмотках трансформатора в режиме однофазного короткого замыкания

IA21, IA22, IA20, IB21, IB22, IB20, IC21, IC22, IC20 – токи фаз А, В, С прямой, обратной и нулевой последовательностей вторичной обмотки;
IA11, IA12, IA10, IB11, IB12, IB10, IC11, IC12, IC10 – токи фаз А, В, С прямой, обратной и нулевой последовательностей первичной обмотки.

Рис. 2. Направления токов и магнитных потоков нулевой последовательности в трансформаторе со схемой соединения обмоток D/Yн

Рис. 3. Направления токов и магнитных потоков нулевой последовательности в трансформаторе со схемой соединения обмоток Y/Zн 

 

Из формулы (1) следует, что это обеспечивает большую величину тока ОКЗ у трансформаторов со схемами Y/Zн по сравнению с трансформаторами со схемами D/Yн. 

Альтернативой трансформаторам со схемой Y/Z являются трансформаторы ТМГсу со схемой Y/Yn-0 со специальной встроенной симметрирующей обмоткой (СУ). Устройство было разработано кафедрой электроснабжения сельского хозяйства БАТУ, УП МЭТЗ им. В.И. Козлова и Минскэнерго, и теперь является неотъемлемой частью трансформатора со схемой У/Ун.

Симметрирующее устройство представляет собой отдельную обмотку, уложенную в виде бандажа поверх обмоток высшего напряжения трансформатора со схемой соединения обмоток У/Ун. Обмотка симметрирующего устройства рассчитана на длительное по ней протекание номинального тока трансформатора, т.е. на полную номинальную однофазную нагрузку.

Обмотка симметрирующего устройства включена в рассечку нулевого провода трансформатора из расчета того, что при несимметричной нагрузке и появлении тока в нулевом проводе трансформатора, а также связанного с ним потока нулевой последовательности, поток, создаваемый симметрирующим устройством равный по величине и направленный в противоположном направлении, компенсирует действие потока нулевой последовательности, предотвращая этим самым перекос фазных напряжений.

Схема подсоединения обмотки симметрирующего устройства (СУ) к обмоткам НН: 

 

Трансформаторы с СУ улучшают работу защиты, повышают безопасность электрической сети. В них резко снижено разрушающее воздействие на обмотки токов при однофазных коротких замыканиях.

СУ значительно улучшает синусоидальность напряжения при наличии в сети нелинейных нагрузок, что крайне важно при питании многих чувствительных приборов, например, эвм, автоматики, телевизоров.

Трансформаторы ТМГ с симметрирующим устройством ТМГсу.

Теперь обратимся к трансформаторам со схемой соединения обмоток Y/Yн. Как известно, в обмотках, соединенных в звезду без выведенной нулевой точки, токи нулевой последовательности протекать не могут. Поэтому в режиме ОКЗ токи этой последовательности протекают только во вторичной обмотке трансформатора. 

Совпадающие по фазе магнитные потоки нулевой последовательности, создаваемые токами вторичной обмотки, выходят за пределы магнитного сердечника и замыкаются через металлический кожух трансформатора (рис. 4). Это определяет значительно большую величину сопротивлений нулевой последовательности таких трансформаторов: R0 >> R1; X0 >> X1.

Рис. 4. Направления токов и магнитных потоков нулевой последовательности в трансформаторе со схемой соединения обмоток Y/Yн

Следует отметить, что в отличие от сопротивлений прямой последовательности трансформаторов, которые можно рассчитать, сопротивления нулевой последовательности трансформаторов со схемами соединения обмоток Y/Yн расчету не поддаются. Их можно определить только экспериментально. Величина этих сопротивлений во многом зависит от конструкции кожуха трансформатора, от величины зазоров между сердечником и кожухом и т.п. 

Схема замера сопротивлений нулевой последовательности приведена в ГОСТ 3484.1-88 [3]. К сожалению, в этом документе указано, что такие замеры предприятия-производители проводят по просьбе заказчиков. Вероятно, в последние годы таких просьб от заказчиков не поступает, а изготовители эти замеры самостоятельно не производят, считая, что в них нет необходимости. В результате проектировщики при выполнении расчетов пользуются старыми справочными данными. Однако использовать устаревшую информацию надо чрезвычайно осторожно, ведь конструкции современных силовых трансформаторов, в частности кожухов, а также материалы, из которых они изготовлены, существенно изменились. 

Кроме того, имеющиеся на сегодня данные по сопротивлениям нулевой последовательности трансформаторов крайне скудны и противоречивы. Так, согласно замерам УП МЭТЗ им. В.И. Козлова, выполненным много лет назад, реактивные сопротивления нулевой последовательности трансформаторов со схемами соединения обмоток Y/Yн превышают сопротивления прямой последовательности в среднем в 10 раз. В то же время в ГОСТ 3484.1-88 имеется фраза о том, что эти сопротивления могут отличаться на два порядка. И этим сегодня противоречия не исчерпываются[4].

Почему необходимо знать реальные значения сопротивлений?

Реальные значения сопротивлений нулевой последовательности знать необходимо, поскольку они определяют величину тока ОКЗ. Чем больше эти сопротивления, тем меньше ток ОКЗ, соответственно труднее осуществить защиту трансформатора. 
В нормальных режимах работы большие сопротивления нулевой последовательности при неравномерной загрузке фаз трансформатора на стороне 0,4 кВ приводят к ухудшению качества электроэнергии у потребителя. 
Так, если принять R1 = R0, X1 = X0, что характерно для трансформаторов со схемами соединения обмоток D/Yн, то получим:

Таким образом, при этих условиях ток ОКЗ на выводах 0,4 кВ трансформатора будет равен току трехфазного КЗ.
Однако, если R0>>R1 и X0>>X1, что характерно для трансформаторов со схемами соединения обмоток Y/Yн, то величина тока ОКЗ оказывается значительно меньше тока трехфазного КЗ, то есть Iокз3фкз. Какие при этом могут возникнуть трудности с защитой, особенно если она выполнена со стороны обмотки ВН предохранителями 6(10) кВ, можно показать на конкретном примере.
На рис. 5 изображена схема подключения трансформатора 100 кВА, 6/0,4 кВ питания собственных нужд (ТСН) ПС 110/35/6 кВ. На ПС с переменным оперативным током такие трансформаторы устанавливаются на ОРУ и подключаются к воздушному вводу, идущему от силового трансформатора к вводной ячейке ЗРУ-6(10) кВ. Защита трансформатора, включая кабель 0,4 кВ до щита 0,4 кВ, выполняется предохранителями 6 кВ. Токи КЗ в конце защищаемой предохранителями зоны – при вводе на щит 0,4 кВ приведены в табл. 1. Как из нее видно, минимальное значение тока КЗ через предохранители 6 кВ имеет место при однофазном замыкании на стороне 0,4 кВ.

Таблица 1. Токи короткого замыкания в конце защищаемой предохранителями зоны за трансформатором 100 кВА, 6/0,4 кВ, D/Yн при вводе на щит 0,4 кВ

Рис. 5. Схема подключения трансформатора 100 кВА, 6/0,4 кВ для питания собственных нужд ПС 110/35/6 кВ

Согласно существующим рекомендациям по условиям отстройки от броска тока намагничивания трансформатора мощностью 100 кВА номинальный ток предохранителей принимается равным Iн.пр = (2 ÷ 3) Iн.тр. В данном случае Iн.пр 2 ·10 А 20. Принимаем Iн.пр = 20 А.

Минимальный отключаемый ток предохранителем типа ПКТ-6 кВ, 20 А согласно каталожным данным составляет Iмин.откл.пр = 240 А, что значительно больше токов КЗ, приведенных в табл. 1.
Таким образом, защита предохранителями типа ПКТ 6 кВ оказывается нечувствительной. Более того, при протекании тока КЗ ниже минимально отключаемого, предохранитель не только не защищает оборудование, но и разрушается сам, вызывая аварию.
В качестве защитного аппарата можно рассмотреть возможность использования предохранителей зарубежных фирм, например марки Merlin Gerin. Номинальный ток предохранителя специалисты компании рекомендуют выбирать из условия Iпр. 0,1с 12 Iном.тр.Пользуясь времятоковой зависимостью, приведенной в [5], определяем, что этому условию удовлетворяет предохранитель Fusarc c номинальным током 20 А, минимальный ток отключения которого равен 55 А. Казалось бы, этот предохранитель надежно защищает электрооборудование, т.к. минимально отключаемый им ток меньше минимального тока КЗ: 62 А 55 А. Однако время отключения данным предохранителем тока КЗ, равного 62 А, составляет 7 с. При таком длительном времени необходимо учитывать эффект спада тока, вызванный увеличением активного сопротивления кабеля вследствие его нагрева [6]. В результате спада тока его значение приближается к минимальному току отключения предохранителя –55 А, что делает защиту ненадежной.
Улучшить надежность защиты можно путем применения силового трансформатора 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток Y/Zн. В этом случае минимальный ток короткого замыкания через предохранители увеличивается до 80 А, а время его отключения предохранителем сокращается до 0,6 с и защита становится достаточно надежной.
Если же в рассмотренном примере будет применен трансформатор со схемой соединения обмоток Y/Yн, то минимальный ток КЗ через предохранители составит лишь 22 А. Очевидно, что защитить электрооборудование предохранителями 6 кВ при таком токе невозможно. Недостатки трансформаторов со схемой соединения обмоток Y/Yн проявляются и в нормальных режимах работы при неравномерной загрузке фаз. Потери напряжения в более загруженной фазе могут резко возрасти по сравнению с менее за-груженными фазами, особенно при большой загрузке трансформатора и низком cos j нагрузки.
Однако означает ли всё вышесказанное, что трансформаторы со схемой соединения обмоток Y/Yн не должны изготавливаться вообще? Представляется, что это не так. Не всегда большая величина сопротивления нулевой последовательности трансформатора является недостатком. Например, при применении трансформаторов более 1000 кВА может возникнуть проблема устойчивости однофазной коммутационной аппаратуры 0,4 кВ к току ОКЗ. В этом случае большая величина сопротивления нулевой последовательности трансформатора со схемой Y/Yн поможет решить эту проблему.
Что же касается защиты таких трансформаторов, то она решается с помощью релейной защиты и выключателя 6(10) кВ, а с низкой стороны – с помощью вводного автомата.

Выводы

Для трансформаторов малой мощности (от 25 до 250 кВА), защищаемых предохранителями со стороны ВН, безусловное преимущество имеет схема соединения обмоток Y/Zн. Несколько меньший эффект дает схема D/Yн. Схему Y/Yн для таких трансформаторов применять не следует.
Схема соединения обмоток трансформаторов Y/Yн может применяться в сравнительно редких случаях для более мощных трансформаторов при необходимости ограничения тока однофазного КЗ с целью повышения устойчивости коммутационной аппаратуры.
Предприятиям-изготовителям силовых трансформаторов следует в обязательном порядке производить замеры их сопротивлений нулевой последовательности.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 11677-85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.
2. Ульянов С.А. Короткие замыкания в электрических системах. – М.: Госэнергоиздат, 1952. – 280 с.
3. ГОСТ 3484.1-88 (СТ СЭВ 1070-78). Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний
4. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи и сетей / Под ред. Большама Я.М., Круповича В.И., Самовера М.Л. и др. – М.: Энергия, 1975. – 696 с.
5. Каталог на предохранители Fusarc Merlin Gerin (стандарт DIN).
6. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ.

_________________________________________________________________________________

Компания ООО Энетра Текнолоджиз на правах дилера ОАО МЭТЗ им. В. И. Козлова осуществляет продажу трансформаторов средней мощности. В нашем каталоге вы найдете сухие трансформаторы ТС, ТСЗ и ТСГЛ, масляные трансформаторы ТМ и ТМГ, а также специализированные трансформаторы различного назначения. Мы рады доставить выбранные вами трансформаторы по всей Сибири и СФО. Доставка трансформаторов осуществляется нами не только по СФО, но и по Дальнему Востоку.

Принцип работы | Трансформаторы и монтаж

При подключении трансформатора к источнику переменного тока (электрической сети) в витках его первичной обмотки протекает переменный ток i 1 , образуя переменный магнитный поток Ф. Этот поток проходит по магнитопроводу трансформатора и, пронизывая витки первичной и вторичной обмоток, индуцирует в них переменные Э.Д.С. е 1 и е 2 . Если к вторичной обмотке присоединен какой-либо приемник, то под действием Э.Д.С. е 2 по ее цепи проходит ток i 2 .
Э.Д.С. [E, ( В )] , индуцированная в каждом витке первичной и вторичной обмоток трансформатора, согласно закону электромагнитной индукции зависит от магнитного потока [B, ( Тл )] , пронизывающего виток [W] , частоты [f, ( Гц) ] и площади сечения магнит о провода [S, (мм 2) ] .

E=4.44*W*f*B*S

Отношение Э.Д.С. Е 2 обмотки высшего напряжения к Э.Д.С. E 1 обмотки низшего напряжения (или отношение чисел их витков) называется коэффициентом трансформации,

n = Е 1 / E 1\2 = W 1 / W 2

Если пренебречь падениями напряжения в первичной и вторичной обмотках трансформатора (в трансформаторах средней и большой мощности они не превышают обычно 2—5 % номинальных значений напряжений U 1 и U 2 ), то можно считать, что отношение напряжения U 1 первичной обмотки к напряжению U 2 вторичной обмотки приблизительно равно отношению чисел их витков , т. е.

U 1 /U 2 = W 1 / W 2

Таким образом, подбирая требуемое соотношение между числами витков первичной и вторичной обмоток, можно увеличивать или уменьшать напряжение на приемнике, подключенном к вторичной обмотке. Если необходимо на вторичной обмотке получить напряжение большее, чем подается на первичную, то применяют повышающие трансформаторы, у которых число витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной.

Параметры трансформатора

Одним из наиболее важных параметров трансформатора является его мощность. Различают электромагнитную, полезную, расчётную и типовую мощности трансформатора.
Электромагнитной мощностью трансформатора называются мощность, передаваемая из первичной обмотки ко вторичную электромагнитным путём; она равна произведению действующей значению ЭДС этой обмотки на величину тока нагрузки, т. е.

Рэм=Е2I2, [ВА]

Полезной или отдаваемой мощностью трансформатора называется произведение действующего напряжения на зажимах вторичной обмотки на величину её нагрузочного тока, т.е.

Р2=U2I2, [ВА]

Расчётной мощностью трансформатора называется произведение действующего значения тока, протекающего по обмотке, на величину напряжения на её зажимах.

Р1=U1I1, [ВА]

Виды трансформаторов

С иловой трансформатор переменного тока — статическое электромагнитное устройство, использующееся для преобразования электрической энергии и её передачи из одних цепей в другие. Слово «силовой» отражает работу данного вида трансформаторов с большими мощностями.
Автотрансформатор — вид трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счёт этого не только электромагнитную связь и электрическую. Как правило автотрансформатор обладает высоким КПД, поскольку лишь часть мощности подвергается преобразованию. Основным отличием от трансформатора является отсутствие электрической изоляции (гальванической развязки) между первичной и вторичной цепью.

Трансформатор тока — называется трансформатор, в котором при нормальных условиях применения вторичный ток практически пропорционален первичному току и при правильном включении сдвинут относительно его на угол, близкий к нулю. Первичная обмотка трансформатора тока включена в цепь последовательно (в рассечку токопровода), а вторичная обмотка замыкается на некоторую нагрузку (измерительные приборы и реле), обеспечивая прохождение по ней тока, пропорционального току первичной обмотке.

Импульсный трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока, имеющего вид импульсов.

Согласующий трансформатор — трансформатор, применяемый для согласования сопротивления различных частей электронных схем при минимальном искажении формы сигнала, обеспечивая создание гальванической развязки между участками схем.

Назначение трансформатора собственных нужд (UAT)

Функция вспомогательного трансформатора агрегата (UAT):

Вспомогательный трансформатор блока

представляет собой не что иное, как понижающий трансформатор, который подключается параллельно генератору перед автоматическим выключателем генератора. Вспомогательный трансформатор агрегата Используется для питания двигателя, вентиляторов, насосов, освещения и т. д.

Вспомогательный трансформатор блока[wp_ad_camp_1]

Назначение Вспомогательного Трансформатора Блока (UAT):

Рассмотрим приведенную выше принципиальную схему генератора, автоматического выключателя, распределительного трансформатора и других вспомогательных нагрузок.При этом у вас есть небольшой генератор мощностью 1 МВт и трансформатор мощностью 1,5 МВА. Итак, вы запустили генератор и довели его до номинального напряжения. Затем вы собираетесь зарядить трансформатор с помощью небольшого генератора. После замыкания трансформаторного выключателя напряжением генератора напряжение на генераторе падает из-за высокого пускового тока трансформатора. Этот высокий пусковой ток вызывает серьезные перепады напряжения на клеммах генератора и значительно повреждает генератор.Поэтому, чтобы избежать такого состояния, трансформатор подключается параллельно генератору перед автоматическим выключателем генератора. Всякий раз, когда вы возбуждаете генератор, параллельно заряжается и трансформатор. Такие трансформаторы называются вспомогательными трансформаторами блока. Он просто используется для подачи питания на вспомогательные нагрузки.

Примечание: Все защиты будут работать параллельно с генератором. Дифференциальная защита генератора UAT — популярная защита, используемая для защиты обмотки трансформатора и генератора.

Применение:

  • Электростанции Хоум-Айленда, где электроснабжение недоступно.
  • Зарядка трансформатора с помощью небольшого дизельного генератора
Предыдущая статьяЗащита по скорости изменения частоты (ROCOF) Принцип работы df/dtСледующая статьяДифференциальная защита вспомогательного трансформатора блока (UAT) 87UAT

Что такое трансформатор (и как он работает)?

Что такое трансформатор?

Принцип работы трансформатора

Принцип работы трансформатора очень прост.Взаимная индукция между двумя или более обмотками (также известными как катушки) позволяет передавать электрическую энергию между цепями. Этот принцип более подробно поясняется ниже.

Теория трансформатора

Допустим, у вас есть одна обмотка (также известная как катушка), которая питается от источника переменного тока. Переменный ток через обмотку создает постоянно меняющийся и переменный поток, который окружает обмотку.

Если к этой обмотке подвести другую обмотку, некоторая часть этого переменного потока свяжется со второй обмоткой.Поскольку этот поток постоянно меняет свою амплитуду и направление, во второй обмотке или катушке должна быть изменяющаяся потокосцепление.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, во второй обмотке будет наведена ЭДС. Если цепь этой вторичной обмотки замкнута, то по ней потечет ток. Это основной принцип работы трансформатора .

Давайте воспользуемся электрическими символами, чтобы визуализировать это. Обмотка, которая получает электроэнергию от источника, известна как «первичная обмотка».На диаграмме ниже это «Первая катушка».

Обмотка, обеспечивающая требуемое выходное напряжение за счет взаимной индукции, широко известна как «вторичная обмотка». Это «Вторая катушка» на диаграмме выше.

Трансформатор, повышающий напряжение между первичной и вторичной обмотками, определяется как повышающий трансформатор. И наоборот, трансформатор, который снижает напряжение между первичной и вторичной обмотками, определяется как понижающий трансформатор.

Повышает или понижает трансформатор уровень напряжения, зависит от относительного количества витков между первичной и вторичной обмотками трансформатора.

Если в первичной обмотке больше витков, чем во вторичной, то напряжение уменьшится (уменьшится).

Если в первичной обмотке меньше витков, чем во вторичной, то напряжение увеличится (повысится).

Хотя приведенная выше схема трансформатора теоретически возможна в идеальном трансформаторе, она не очень практична. Это связано с тем, что на открытом воздухе только очень небольшая часть потока, создаваемого первой катушкой, будет связана со второй катушкой.Так что ток, протекающий по замкнутой цепи, подключенной к вторичной обмотке, будет крайне мал (и его трудно измерить).

Скорость изменения потокосцепления зависит от количества связанного потока со второй обмоткой. Поэтому в идеале почти весь поток первичной обмотки должен быть связан со вторичной обмоткой. Это эффективно и экономично осуществляется с помощью трансформатора с сердечником. Это обеспечивает путь с низким сопротивлением, общий для обеих обмоток.

Целью сердечника трансформатора является создание пути с низким сопротивлением, через который проходит максимальное количество потока, создаваемого первичной обмоткой, и связывается со вторичной обмоткой.

Ток, который первоначально проходит через трансформатор при его включении, известен как пусковой ток трансформатора.

Если вы предпочитаете анимированное объяснение, ниже приведено видео, объясняющее, как именно работает трансформатор:

Детали и конструкция трансформатора

Три основные части трансформатора:

  • Первичная обмотка трансформатора
  • Магнитный сердечник трансформатора
  • Вторичная обмотка трансформатора

Первичная обмотка трансформатора

Создает магнитный поток при подключении к источнику электроэнергии.

Магнитный сердечник трансформатора

Магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой, который проходит через этот путь с низким сопротивлением, связанный со вторичной обмоткой, и создает замкнутую магнитную цепь.

Вторичная обмотка трансформатора

Поток, создаваемый первичной обмоткой, проходит через сердечник и связывается со вторичной обмоткой. Эта обмотка также намотана на тот же сердечник и дает требуемую мощность трансформатора .

Типы трансформаторов

Если вы не являетесь одним из суперзвезд в области лазания по столбам, ремонта подстанций и электрических испытаний, вы, вероятно, не думаете о трансформаторах все время.

Что ж, теперь все изменилось.

Трансформеры повсюду.

И поверьте мне, вы пожинаете плоды их ежедневно, осознаете вы это или нет.

В наших домах мы используем переменный ток (AC), потому что его легче генерировать и передавать. Переменный ток обычно передается с более высоким напряжением, а затем преобразует в более безопасное и пригодное для использования более низкое напряжение, питая электричество, которое мы все знаем и любим и не можем представить себе жизнь без!

Сейчас мы не будем вдаваться в подробности того, как сегодня работают трансформаторы, так как этот блог посвящен типам трансформаторов.Но на самом базовом уровне трансформаторы берут более высокие напряжения и преобразуют их в более низкие, пригодные для использования напряжения, как мы упоминали выше. Если вам интересно узнать больше о науке, лежащей в основе этого электромагнитного преобразования, мы рекомендуем посмотреть этот короткий анимационный ролик.

Итак, какие типы трансформаторов существуют?

Силовые трансформаторы

Силовой трансформатор передает электроэнергию между генератором и первичными цепями распределения.Это немного сбивает с толку, потому что многие используют термин «силовой трансформатор» для обозначения группы трансформаторов, а не определенного типа конструкции. Точно так же некоторые даже называют большие передающие трансформаторы силовыми трансформаторами, чтобы легко различать распределительные трансформаторы.

Независимо от точного определения, силовые трансформаторы могут выполнять одну из трех задач: повышать выходное напряжение генератора до уровня напряжения системы передачи, понижать напряжение передачи до безопасных уровней для распределения или понижать напряжение до уровня системы вспомогательного питания в генерирующая станция.

Силовые трансформаторы также могут относиться к одному из двух классов — классу I или классу II. Очень оригинальная система именования, могу добавить. В любом случае силовые трансформаторы класса I имеют обмотки высокого напряжения 69 кВ и ниже, а силовые трансформаторы класса II имеют обмотки высокого напряжения от 115 кВ до 765 кВ.

Чтобы немного усложнить задачу, вы также можете классифицировать их по размеру — маленькие, средние или большие. Малые силовые трансформаторы подпадают под 69 кВ, средние — до 230 кВ, а большие силовые трансформаторы — от 138 до 765 кВ.

Автотрансформаторы

А теперь давайте еще больше усложним. Автотрансформаторы технически подпадают под категорию больших силовых трансформаторов, но обычно они используются в качестве межзвенных трансформаторов передачи, которые можно использовать как в повышающем, так и в понижающем режиме. Что такое межзвенный трансформатор? Отличный вопрос. Межзвенный трансформатор помогает соединять сети переменного тока разного напряжения друг с другом, что является очень важным элементом в силовой сети.

Как правило, ваши автотрансформаторы будут самыми мощными трансформаторами номинальной мощности в вашей системе передачи, работающими с довольно сбалансированной и постоянной нагрузкой. Они также более экономичны, чем силовые трансформаторы с раздельными обмотками, поскольку существует физическая связь между последовательной и общей обмоткой. В основном это означает, что обмотка высокого напряжения состоит из последовательной обмотки, последовательно соединенной с общей обмоткой, а обмотка низкого напряжения является общей обмоткой.

Еще не запутались? Я тоже. Но все, что вам действительно нужно знать, это то, что он занимает треть места обычного трансформатора того же номинала, что является большим плюсом.

В идеале автотрансформатор не должен быть меньше половины размера обычного трансформатора, так как необходимо учитывать пространство, которое занимают ответвления и третичные обмотки. Любой менее половины размера не идеален для производительности.

Однако у автотрансформаторов есть один недостаток – низкое сопротивление.При низком импедансе ток короткого замыкания автотрансформатора намного выше, чем у обычного трансформатора. Чтобы противодействовать этому, автотрансформаторы обычно проектируются с более высоким, чем обычно, импедансом, что только увеличивает фактический размер устройства, что противоречит положительному моменту, о котором мы упоминали выше. Фу.

Повышающие трансформаторы генератора

Переходим сразу к ГПА или генераторным повышающим трансформаторам. Кто не любит хорошую аббревиатуру, верно?

В любом случае, GSU ​​(иногда также называемые главными или блочными трансформаторами) повышают напряжение от генератора до самого высокого напряжения передачи для сети передачи.Это определение — просто перестановка самой фразы, буквально нарушающая все правила этикета определений, которые я когда-либо изучал. Очень полезно, но, думаю, я пропущу это.

Подключенные непосредственно к генератору, GSU ​​обычно работают при постоянной нагрузке, близкой к их полной номинальной мощности. Поскольку они постоянно работают при номинальной температуре, они стареют намного быстрее, чем другие трансформаторы. Если вы читали какой-либо из этих блогов раньше, вы знаете, что чрезмерная жара никогда не бывает хорошей.Если только ты не кактус…

GSU

обычно не защищены автоматическим выключателем между генератором и трансформатором, поэтому они также могут довольно сильно пострадать от тока короткого замыкания (и в течение длительных периодов времени), что может привести к огромным перенапряжениям. Если используется генераторный выключатель, то GSU можно использовать для питания вспомогательных систем сети.

Тебе уже надоели эти разговоры о трансформаторах? Держитесь, мы почти закончили.

Вспомогательные трансформаторы

Вспомогательные трансформаторы подают питание на вспомогательные нагрузки электростанции (например, питательные насосы, насосы охлаждающей жидкости и предохранительные устройства, необходимые для работы электростанции).Есть несколько различных типов вспомогательных трансформаторов, за которыми нужно следить, но, к счастью, у нас есть и другие аббревиатуры, облегчающие нашу жизнь.

Трансформаторы собственных нужд (UAT) блока

А подключаются к той же шине, что и генератор, понижая напряжение для питания шин системы собственных нужд. Всякий раз, когда генератор работает, UAT питает вспомогательную нагрузку.

Резервный вспомогательный трансформатор (RAT) или пусковой вспомогательный трансформатор (SAT) — это резервные трансформаторы, которые подключены к внешней системе высокого напряжения и обеспечивают вспомогательное питание установки во время пусков или периодов отключения.

Все вспомогательные трансформаторы относительно важны для безопасной работы завода, поэтому вы не хотите, чтобы с ними возникали проблемы, иначе вы можете столкнуться с возможной остановкой завода. Фигово.

Что ж, сегодня у нас, к сожалению, мало времени, но у нас еще есть куча трансформеров. Так что не забудьте вернуться на следующей неделе, чтобы узнать, какие из них мы пропустили. Вы не пожалеете об этом. А пока ознакомьтесь с этим Руководством по измерению коэффициента трансформации трансформатора, если вы готовы серьезно отнестись к своей программе тестирования трансформаторов.

 — Мередит Кентон, специалист по цифровому маркетингу  У вас есть идея для блога? Напишите мне по электронной почте

12 разных частей трансформатора

Трансформатор

облегчает подачу силовой электрической энергии при минимальных потерях мощности. Основными частями трансформатора являются сердечник, первичная обмотка и вторичная обмотка. Помимо этого, в более крупных трансформаторах присутствуют различные другие компоненты, такие как изоляция, трансформаторное масло, устройства охлаждения, реле защиты, корпус и т. д.Давайте обсудим принцип работы трансформатора, прежде чем углубляться в тему.

Трансформатор – принцип действия

Трансформатор представляет собой статическое устройство, работающее по принципу электромагнитной индукции. Когда в первичной обмотке трансформатора протекает переменный ток, создается переменное электромагнитное поле, которое индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Величина индуцированной ЭДС пропорциональна передаточному числу витков.

Части трансформатора

Детали трансформатора

Ниже приведены различные детали трансформатора:

  • 2
  • Core
  • Обмотка
  • Изоляция
  • Tank Tank
  • Трансформаторы и втулки
  • Трансформаторное масло
  • Масляный консерватор
  • Breather
  • Радиаторы и вентиляторы
  • Взрыв
  • RAP Changers
  • Buchholz Relay
  • Buchholz Relay
  • 1.Ядро

    Сердечник обеспечивает путь с низким магнитным сопротивлением для электромагнитного потока и поддерживает первичную и вторичную обмотки. Изготавливается путем укладки тонких листов высококачественной текстурированной стали, разделенных тонким изоляционным материалом. Чтобы свести к минимуму гистерезис и вихревые токи, содержание углерода в основной стали поддерживается на уровне ниже 0,1%. Когда он легирован кремнием, вихревые токи могут быть уменьшены.

    Типичный сердечник трехфазного трансформатора показан на рисунке выше.Каждая конечность несет первичную и вторичную обмотку каждой фазы. Конечности магнитно связаны ярмами. Существует два типа конструкций сердечника: тип сердечника и тип оболочки. В корпусной конструкции обмотки окружены сердечником, как показано ниже:

    Чтобы узнать больше о сердечниках трансформаторов, их конструкции и принципах проектирования, см. Сердечник трансформатора

    2. Обмотка

    Трансформатор несет два комплекта обмоток на фазу – первичную обмотку и вторичную обмотку.Эти обмотки состоят из нескольких витков медных или алюминиевых проводников, изолированных друг от друга и сердечника трансформатора. Тип и расположение обмотки, используемой для трансформаторов, зависят от номинального тока, силы короткого замыкания, повышения температуры, импеданса и перенапряжения.

    Из первичной и вторичной обмоток та, которая рассчитана на более высокое напряжение, называется обмоткой высокого напряжения (ВН), а другая известна как обмотка низкого напряжения (НН).

    Проводники обмотки высокого напряжения тоньше проводников низкого напряжения и окружают обмотку НН снаружи.Обмотка НН расположена близко к сердечнику.

    В трансформаторах с кожухом обмотка разделена на несколько витков (несколько витков проводника). Катушки высокого напряжения зажаты между катушками низкого напряжения. В то время как в трансформаторах с сердечником обмотки подразделяются на четыре типа: многослойные обмотки, спиральные обмотки, дисковые обмотки и обмотки из фольги. Выбор типа обмотки определяется количеством витков и ее пропускной способностью по току.

    Подробнее о различных типах обмоток трансформаторов: Типы обмоток трансформаторов

    3.Изоляция

    Изоляция является наиболее важной частью трансформаторов. Нарушения изоляции могут привести к самым серьезным повреждениям трансформаторов. Изоляция необходима между обмотками и сердечником, между обмотками, между каждым витком обмотки и между всеми токоведущими частями и баком. Изоляторы должны обладать высокой диэлектрической прочностью, хорошими механическими свойствами и способностью выдерживать высокие температуры. Синтетические материалы, бумага, хлопок и т. д. используются в качестве изоляции в трансформаторах.

    Сердечник, обмотка и изоляция являются основными частями трансформатора и присутствуют во всех типах.

    Узнайте больше об изоляторах: Изоляционные материалы, используемые в трансформаторах

    4. Бак

    Главный бак является частью трансформатора и служит двум целям:

    1. Защищает сердечник и обмотки от внешней среды.
    2. Служит емкостью для масла и опорой для всех других принадлежностей трансформатора.

    Корпуса цистерн изготавливаются путем изготовления емкостей из листового проката. Они снабжены подъемными крюками и охлаждающими трубками. Для снижения веса и потерь от случайных потерь вместо стальных пластин также используются алюминиевые листы. Однако алюминиевые баки дороже, чем стальные.

    5. Клемма и втулки

    Для подключения входящего и исходящего кабелей в трансформаторах присутствуют клеммы. Они установлены на втулках и соединены с концами обмоток.

    Втулки представляют собой изоляторы, образующие барьер между клеммами и резервуаром. Они монтируются над баками трансформатора. Они служат безопасным проходом для проводников, соединяющих клеммы с обмотками. Их изготавливают из фарфора или эпоксидных смол.

    6. Масло трансформаторное

    Во всех масляных трансформаторах трансформаторное масло обеспечивает дополнительную изоляцию между токоведущими частями, лучшее рассеивание тепла и функции обнаружения неисправностей. Углеводородное минеральное масло используется в качестве трансформаторного масла.Он состоит из ароматических соединений, парафинов, нафтенов и олефинов. Трансформаторное масло имеет температуру вспышки 310 градусов Цельсия, относительную проницаемость 2,7 и плотность 0,96 кг/см3.

    7. Расширители масла

    Маслорасширитель перемещается на верхнюю часть трансформаторов и располагается значительно выше бака и вводов. Обычно в некоторых маслорасширителях имеется резиновая камера. Трансформаторное масло расширяется и сжимается при повышении и понижении температуры.Маслорасширитель обеспечивает достаточно места для расширения масла. Он соединен с основным резервуаром через трубу. На маслорасширителе установлен индикатор уровня, показывающий уровень масла внутри.

    8. Сапун

    Сапун присутствует во всех масляных трансформаторах с расширительным баком. Масло необходимо оберегать от влаги. Поскольку колебания температуры вызывают расширение и контакт трансформаторного масла, воздух поступает в расширительный бак и выходит из него. Этот воздух не должен содержать влаги.Дыхание служит этой цели.

    К концу воздушной трубы крепится сапун, через который воздух входит и выходит из расширителя. Силикагель, присутствующий в сапунах, удаляет влагу из воздуха и подает обезвоженный воздух в расширитель.

    9. Радиаторы и вентиляторы

    Мощность, теряемая в трансформаторе, рассеивается в виде тепла. Сухие трансформаторы в основном имеют естественное воздушное охлаждение. Но когда дело доходит до масляных трансформаторов, используются различные методы охлаждения.В зависимости от номинальной мощности в кВА, потерь мощности и уровня требований к охлаждению на баке трансформатора монтируются радиаторы и охлаждающие вентиляторы.

    Части трансформатора: Радиаторы и вентиляторы охлаждения

    Тепло, выделяемое в сердечнике и обмотке, передается окружающему трансформаторному маслу. Это тепло рассеивается на радиаторе. В более крупных трансформаторах принудительное охлаждение достигается с помощью охлаждающих вентиляторов, установленных на радиаторах.

    Подробнее : Методы охлаждения трансформатора

    10.Взрывоотвод

    Взрывоотвод действует как аварийный выход для масляных и воздушных газов внутри трансформатора. Это металлическая труба с диафрагмой на одном конце, расположенная немного выше расширительного бака. Неисправности, возникающие под маслом, повышают давление внутри бака до опасного уровня. В таких условиях диафрагма разрывается при относительно низком давлении, чтобы высвободить силы внутри трансформатора в атмосферу.

    11. Устройство РПН

    Переключатели ответвлений используются для регулировки вторичного напряжения трансформаторов.Они предназначены для изменения коэффициента трансформации трансформатора по мере необходимости. Существует два типа переключателей ответвлений: переключатели ответвлений под нагрузкой и переключатели ответвлений без нагрузки.

    Переключатели ответвлений под нагрузкой

    Переключатели ответвлений без нагрузки предназначены для работы только тогда, когда трансформатор не питает какие-либо нагрузки, в то время как переключатели ответвлений под нагрузкой могут работать без прерывания подачи тока к нагрузке. Также доступны автоматические переключатели ответвлений.

    12. Реле Бухгольца

    Реле Бухгольца

    является одной из важнейших частей масляных трансформаторов мощностью более 500 кВА.Это реле с масляным и газовым приводом, которое используется для обнаружения неисправностей, возникающих в деталях, погруженных в масло.

    Короткие замыкания, происходящие под трансформаторным маслом, выделяют достаточно тепла, чтобы разложить масло на водород, монооксид углерода, метан и т. д. Эти газы постепенно перемещаются в бак расширителя через соединительную трубу. Реле Бухгольца, смонтированное на трубе, соединяющей расширительный бак и основной бак, улавливает эти газы и активирует цепи отключения и сигнализации.Цепь отключения размыкает автоматический выключатель, подающий ток на первичную обмотку, и прерывает протекание тока.

    Подробнее о реле Бухгольца, их конструкции и работе читайте здесь.

    Помимо всех частей трансформатора, рассмотренных выше, в огромных трансформаторах присутствует множество других датчиков (датчики температуры, датчики давления и т. д.), индикаторы, реле защиты, теплообменники (для эффективного охлаждения) и клапаны. Они зависят от приложения и присутствуют в огромных трансформаторах.

    Вспомогательные системы переменного тока на силовых подстанциях (требования к проектированию и оборудование)

    Типовые поставляемые нагрузки

    Вспомогательные системы переменного тока подстанции обычно используются для питания таких нагрузок, как охлаждение трансформатора, масляные насосы и устройства РПН, автоматические выключатели, воздушные компрессоры и зарядные двигатели , обогреватели наружных устройств, наружное освещение и розетки, разъединители с электроприводом и диспетчерская.

    Вспомогательные системы переменного тока на силовых подстанциях (проектные требования и оборудование)

    Диспетчерская обычно включает в себя освещение и розетки, отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха, вход для зарядного устройства батареи и водяной насос.

    Теперь давайте обсудим следующие темы об основных проектных требованиях к типичной системе вспомогательного переменного тока на подстанции и электрическом оборудовании, используемом для реализации:

  • Накладные или подземные нагрузки
  • Критические нагрузки
  • Уровень вторичного напряжения
  • Уровень передачи
  • Схема передачи
  • Вспомогательная система неисправности
  • Оборудование для вспомогательных систем переменного тока:
  • Оборудование для вспомогательных систем переменного тока:
  • Трансформаторы
  • Электрические панели
  • Оборудование для освещения
  • 7
  • Резюме

  • Проектные требования

    1.Demand Load

    Сведите в таблицу подключенные кВА всех нагрузок переменного тока подстанции и примените коэффициент нагрузки к каждой из них. Требуемая мощность кВА используется для расчета вспомогательного(ых) трансформатора(ов). В этом случае нет необходимости учитывать разнообразие нагрузки и коэффициент нагрузки.

    При расчете трансформатора собственных нужд исследуйте скорость роста подстанции .

    Если в ближайшем будущем планируется расширение, примите во внимание предполагаемую нагрузку потребности расширения в размере трансформатора. Если расширение планируется в далеком будущем, может быть экономически выгодно запланировать добавление трансформатора во время расширения.

    Вернуться к содержанию ↑


    2. Количество первичных вводов

    На небольших распределительных подстанциях обычно достаточно одного вспомогательного трансформатора. По мере увеличения размера подстанции возрастает критичность нагрузки потребителя . Необходимо принять решение о резервировании вспомогательных служб подстанции с учетом экономических соображений и требований заказчика.

    Крупные передающие подстанции, обслуживающие большие блоки нагрузки, и распределительные станции должны иметь двойные фидеры, обслуживающие два отдельных вспомогательных трансформатора.

    Если выбрано двойное питание, найдите два отдельных независимых источника, чтобы потеря одного не повлияла на работу другого. В качестве альтернативного источника укажите наименее надежный. Популярным вариантом, который следует учитывать в этом случае, является использование третичной обмотки силового трансформатора в качестве нормального источника.

    Альтернативным источником может быть распределительный фидер на уровне обслуживания клиентов, 480 или 240 вольт , однофазный или трехфазный. В зависимости от выбранного уровня вспомогательного вторичного напряжения можно исключить один трансформатор.

    Рисунок 1 – Радиальная сеть среднего напряжения с двойным питанием без ответвителя (Главный распределительный щит питается от двух источников с ответвителем. Распределительные щиты 1 и 2 питаются от двух источников без ответвителя, один резервирует другой. Непрерывность обслуживания хорошая. отсутствие соединителя источника для распределительных щитов 1 и 2 означает, что сеть менее гибкая в использовании.)

    Вернуться к оглавлению ↑


    3. Воздушный или подземный ввод

    Вспомогательный(е) источник(и) может быть либо воздушные или подземные распределительные линии .При прокладке под землей на территории подстанции, даже от воздушного источника, рекомендуется прямо заглубляемый трубопровод. Необходимо установить запасной закрытый кабелепровод, чтобы свести к минимуму время простоя в случае отказа кабеля.

    Неисправный кабель всегда можно удалить после восстановления работоспособности.

    Вернуться к содержанию ↑


    4. Критические нагрузки

    Некоторые низковольтные нагрузки должны постоянно поддерживаться: а также цепи связи

  • Охлаждение трансформатора
  • Силовой автоматический выключатель, компрессоры и двигатели
  • Розетки аварийного освещения во дворе станции
  • Охранное освещение
  • Цепи управления выключателем
  • Цепь(и) пожарной сигнализации
  • 900 схемы автоматизации

    Должны быть определены критические нагрузки для каждой станции.Эти нагрузки должны обслуживаться от панели (панелей), питаемой от нормального источника и представляющей минимальную нагрузку для переключения на альтернативное питание.

    Вернуться к содержанию ↑


    5. Уровень вторичного напряжения

    Для вспомогательных устройств переменного тока доступно несколько уровней вторичного напряжения или использования. В целях стандартизации в данной энергосистеме лучше всего выбрать только один уровень. Однако это не ограничивающее правило. Исключение может быть оправдано.

    Возможные уровни вторичного напряжения:


    1.480/240 В, трехфазный треугольник

    Вентиляторы трехфазного трансформатора и масляные насосы должны быть указаны как 480 В . На практике устройства рассчитаны на 460/230 вольт , но это соответствует требованиям NEMA плюс 10 процентов напряжения. Другие нагрузки могут быть указаны на 480 или 240 вольт, одна фаза.

    Эта система не заземлена и должна использоваться с системой обнаружения заземления, чтобы «неисправность» или одна из ветвей системы вызывали тревогу.Система должна отключиться, когда вторая нога системы заземлена.

    Рисунок 2 – 480/240 В, трехфазный, треугольник
    2. 480/277 В, соединение звездой, трехфазный, четырехпроводной

    Вентиляторы трехфазного трансформатора и масляные насосы должны быть рассчитаны на 480 В. На практике двигатели рассчитаны на 460/230 вольт, но это соответствует требованиям NEMA плюс 10 процентов напряжения.

    Преимущество здесь в том, что светильники могут быть оснащены балластами на 277 В, экономя затраты на трансформатор освещения по сравнению с более распространенными светильниками на 120 В с лампами .

    Бытовые розетки питаются от небольших трансформаторов сухого типа на 480-120 вольт.

    Рисунок 3 – 480/277 В и 208/120 В, соединение по схеме «звезда», три фазы, четыре провода
    3. 208/120 В, соединение по схеме «звезда», три фазы, четыре провода

    Трехфазное, 208 В или для охлаждения трансформатора можно использовать однофазное напряжение 120 вольт или их комбинацию (рис. 3). Можно использовать комбинированные силовые и осветительные панели, что снижает трудозатраты и материальные затраты. Эта экономия может быть компенсирована более высокой стоимостью проводника по сравнению с 480-вольтовой системой .

    Розетки могут питаться напрямую от 120 вольт.

    4. 240 В, трехфазный треугольник

    Вентиляторы трехфазного трансформатора и масляные насосы должны быть рассчитаны на 240 В. На практике двигатели рассчитаны на 230 вольт, но это соответствует требованиям NEMA плюс 10 процентов напряжения.

    Эта система не имеет заземления и должна использоваться с системой обнаружения заземления, чтобы «неисправность» на одной из ветвей системы вызывала тревогу. Система должна отключиться, когда вторая нога системы заземлена.

    Рисунок 4 – 240 В, трехфазный, треугольник
    5. 240/120 В, треугольник, трехфазный, четырехпроводный

    Это наиболее распространенный уровень, используемый на подстанциях среднего размера. Одна фаза вспомогательного трансформатора имеет среднее ответвление для получения 120 вольт.

    Можно использовать комбинированные панели и обслуживать однофазные нагрузки 240 В.

    Рисунок 5 – 240/120 В, (открытый) треугольник, трехфазный, четырехпроводный

    6. 240/120 В, открытый треугольник, трехфазный, четырехпроводный

    то же, что и соединение по схеме «замкнутый треугольник» , за исключением того, что можно использовать только 58 процентов мощности трех трансформаторов кВА .Эта конфигурация (Рисунок 5) обеспечит экономию строительства для установки среднего размера или для временного использования.

    Для однофазных блоков в будущем можно добавить третий трансформатор для увеличения мощности кВА.

    Часто используется для строительного электроснабжения, где требуется как трехфазное, так и однофазное питание .

    7. 240/120 В, однофазный, трехпроводной

    Это «бытовая» услуга , но применимая к небольшим подстанциям.Можно использовать обычные панели с двумя доступными напряжениями.

    Рисунок 6 – 240/120 В, однофазный, трехпроводной

    Вернуться к оглавлению ↑


    6. Схема переключения к другому должно быть установлено. На обслуживаемой станции это может быть ручная передача. Должна быть обеспечена автоматическая пересадка на необслуживаемую станцию.

    Перенос осуществляется на вторичку для экономии оборудования.

    Рисунок 7 – Статья 700 NEC: Аварийные системы

    Статья 700 Национального электротехнического кодекса (NEC) , как показано на рисунке 7 – содержит общие требования для этого типа схемы. Типичная конфигурация показана на рис. 8.

    Выбор автоматического переключателя является важным фактором при проектировании системы. Операция должна быть «разрыв перед включением» в режиме двойного включения, чтобы предотвратить короткое замыкание двух источников. Должна быть предусмотрена механическая блокировка, чтобы переключатель мог находиться только в одном из двух положений.

    Выключатель должен иметь способность выдерживать ток короткого замыкания в точках A, B и C на рис. 8. Неисправность в точке C будет максимальной, полное сопротивление фидера в точках B и A ограничивает ток короткого замыкания величиной ниже этой at C.

    Вспомогательная система на рисунке 7 предполагает передачу всех нагрузок. Ток полной нагрузки трансформатора мощностью 150 кВА составляет 360 ампер, поэтому будет выбран выключатель на 400 ампер.

    Рисунок 8 – Типовая вспомогательная система переменного тока

    Предположим, что источник 250 000 кВА, два источника по 500 000 км3, 3.05-метровые (10-футовые) фидеры на фазу до выключателя и 4-процентное реактивное сопротивление трансформатора, ток короткого замыкания составляет примерно 10 000 ампер. Это значение находится в пределах стандартных номиналов производителей для 400-амперных переключателей полной нагрузки.

    Встроенные автоматические переключатели резерва для обнаружения аварийных ситуаций и переключения на альтернативный источник, когда нормальное напряжение падает до 83 процентов от номинального напряжения . Возврат к нормальному питанию осуществляется через регулируемую временную задержку примерно на уровне от 92 до 95 процентов от номинального напряжения.Доступны различные аксессуары с безобрывными переключателями.

    Данные производителей легко доступны, и инженер должен сверяться с этими данными при выборе безобрывного переключателя. Обеспечьте средства для подачи сигнала тревоги при потере напряжения от любого источника.

    Вернуться к содержанию ↑


    7. Токи короткого замыкания вспомогательных систем

    Определение токов короткого замыкания в трехфазных вспомогательных системах переменного тока так же просто, как и определение токов нагрузки при выборе автоматических выключателей или предохранителей.Защитное устройство может срабатывать или размыкаться при неисправности, а также выдерживать ток нагрузки в нормальных условиях , иначе может произойти повреждение оборудования.

    Симметричный ток короткого замыкания (короткого замыкания) рассчитывается по уравнению 1:

    I F = Линейное сопротивление кВ / (√3 × Сопротивление Ом) -перенос деталей от источника к месту неисправности.

    На рис. 8 выше реактивное сопротивление источника 250 000 кВА равно 0.00023 Ом. Реактивное сопротивление трансформатора мощностью 150 кВА составляет 0,0023 Ом, трансформатора тока — 0,0005 Ом, кабеля длиной 3,05 метра (10 футов) — около 0,001 Ом и так далее. Все реактивные сопротивления суммируются и используются в уравнении 1.

    Асимметричный ток короткого замыкания является функцией отношения X/R цепи короткого замыкания. Множитель (1.7) для несимметричного тока является удовлетворительным для расчетов системы собственных нужд.

    Производители предохранителей и автоматических выключателей имеют справочники со значениями X, R и Z для трансформаторов, трансформаторов тока, кабелей и т. д., а также методы определения номинальных характеристик защитных устройств на основе расчетных токов короткого замыкания.

    Вернуться к содержанию ↑


    Оборудование для вспомогательных систем переменного тока

    1. Трансформаторы

    ANSI Std. C57.12.25 и стандарт ANSI. C57.12.26 применимы для выбора устанавливаемых на подушке трансформаторов вспомогательной системы переменного тока. Этот тип трансформатора подходит для вспомогательных служб крупных подстанций.

    Уровни вторичного напряжения, перечисленные выше в разделе «Уровни вторичного напряжения», являются стандартами производителей.Рассмотреть возможность установления напряжения собственных нужд подстанций на уровне напряжения для обслуживания подземных потребителей. Благодаря такой стандартизации можно хранить запасные трансформаторы, а обслуживание клиентов и подстанций поддерживать с минимальными затратами.

    Можно приобрести трансформаторы с монтажной площадкой с выключателями с плавкими предохранителями на первичной стороне для защиты трансформатора от тока короткого замыкания . Высоковольтные предохранители, в этом случае рассчитанные на первичные токи трансформатора с полной нагрузкой, по своей природе будут иметь достаточные номиналы отключения по току для защиты трансформаторов в условиях неисправности.Также доступны выключатели первичной нагрузки.

    Если обычные и альтернативные источники установлены над головой, установлены на мачте и управляются крюком, выключатели с плавкими предохранителями являются возможным решением для первичной защиты трансформатора. Подземный кабель используется для соединения выключателей с трансформаторной площадкой.

    Стандарт ANSI C57.12

    Стандарт ANSI C57.12.25 — Самоохлаждаемые однофазные распределительные трансформаторы отсекового типа с монтажом на подушке с отделяемыми изолированными высоковольтными разъемами; Высокое напряжение, 34500 GRD Y/19920 Вольт и ниже; Низкое напряжение, 240/120 Вольт; 167 кВА и меньше .

    Стандарт ANSI C57.12.26 – Самоохлаждаемые трехфазные распределительные трансформаторы отсекового типа с монтажом на подушке для использования с разъемными изолированными высоковольтными разъемами, высокого напряжения, 34500 GRD Y/19920 Вольт и ниже; 2500 кВА и меньше .

    Трансформаторы, монтируемые на плите, и ранее упомянутые номинальные значения кВА относятся к довольно большой подстанции. Для небольших установок можно использовать правильно установленные распределительные трансформаторы, установленные на конструкции.

    Вернуться к содержанию ↑


    2.Электрические щиты

    Определение распределительного щита в NEC (Статья 384) означает, что более 10 процентов его устройств перегрузки по току рассчитаны на 30 ампер или меньше, для которых предусмотрены нейтральные соединения. Кроме того, количество устройств параллельных цепей в одном корпусе ограничено 42 полюсами.

    Распределительные щиты отличаются от щитовых тем, что они являются отдельно стоящими. Передний или задний доступ к клеммам линии и нагрузки предоставляется поставщиком.Ответвления могут быть смонтированы группой или индивидуально, с барьерами или без них.

    Корпуса должны быть указаны NEMA 1 , общего назначения для использования внутри помещений, или NEMA 3R , водонепроницаемые для использования вне помещений.

    Доступны щиты для скрытого или поверхностного монтажа, с ответвлениями цепей с плавкими предохранителями или автоматическими выключателями. При необходимости могут быть установлены главные выключатели. Номинальные значения напряжения для любого уровня, выбранного выше, можно указать в разделе «Уровень вторичного напряжения».

    Основное решение, которое необходимо принять при выборе щита, , использовать ли ответвления с плавким предохранителем или автоматическим выключателем . Устройство ответвленной цепи используется для защиты проводки ответвленной цепи, поэтому решение должно основываться на первоначальных затратах и ​​ремонтопригодности. Для очень небольшой установки с небольшим количеством цепей плавкие предохранители будут означать более низкую начальную стоимость.

    Если выбраны предохранители, на подстанции необходимо вести их инвентаризацию. Всегда существует возможность, пусть и маловероятная, что неподходящий размер может быть использован в качестве замены перегоревшего предохранителя.

    Этих проблем не существует с автоматическими выключателями, что является плюсом относительно ремонтопригодности.

    Исключительно для обслуживания цепей освещения, в установках среднего размера, щит с автоматическим выключателем предлагает преимущество переключения света , тем самым исключая выключатели освещения.

    Для наружного освещения инженер может рассмотреть возможность установки защищенного от непогоды трехполюсного магнитного контактора , питаемого от соседней наружной панели.

    Вернуться к содержанию ↑


    3. Осветительное и отопительное оборудование

    Освещение

    Наружное освещение служит двум основным целям: охрана и безопасность подстанции . В зависимости от района некоторые светильники могут использоваться в темное время суток для обеспечения безопасности подстанции. Они фотоэлектрически контролируются. Для микроволновой башни может потребоваться освещение FAA. Это также будет контролироваться фотоэлектрически.

    Лампы для наружного применения в основном представляют собой лампы накаливания, ртутные или натриевые лампы.За исключением необычных условий, лампы, которые в настоящее время используются в данной системе, должны продолжать использоваться, что упрощает инвентаризацию. Необычным условием может быть новая большая подстанция, где желателен другой источник и может вестись отдельная инвентаризация на станции. Доступны светильники

    для использования на подстанциях, от базового плоского купольного рефлектора до рефракторов модели Общества инженеров по светотехнике (IES). Можно использовать крепления на опоре или на кронштейне.

    Инженер, с соответствующими данными поставщика, может разработать схему освещения для достижения требуемой цели .Проект освещения двора выходит за рамки этого руководства. Основные требования – одна-две фут-свечи в зонах оборудования.

    Освещение подстанции (фото предоставлено Genlux Lighting)

    Бытовые розетки должны находиться в шкафах для оборудования, а также должны быть стратегически расположены для обслуживания 50-футовых удлинителей с сигнальными лампами. Удобные розетки во дворе подстанции должны иметь защиту от замыкания на землю.

    Внутреннее освещение должно быть рассчитано на максимальное удобство для оператора.Светильники должны располагаться для адекватного освещения лицевой панели реле и панели управления . С люминесцентными лампами рекомендуются 4-футовые лампы, так как хранение проще, чем для 8-футовых ламп. Обеспечьте дуплексные розетки для удлинительного кабеля для начальных работ по соединению панелей, настройки реле и технического обслуживания установки.


    Отопление и вентиляция

    Обеспечьте электрическое отопление помещения управления для комфорта и предотвращения замерзания. Это можно сделать с помощью потолочных или настенных электрических тепловентиляторов и/или электрических плинтусных нагревателей.

    Обеспечьте крышный(е) вентилятор(ы) с электроприводом вместе с настенными жалюзи с ручным управлением на уровне пола, чтобы обеспечить от трех до пяти воздухообменов в час. Жалюзи должны быть снабжены плавкими вставками, чтобы в случае пожара свести ущерб к минимуму. Гравитационные крышные вентиляторы всегда должны быть установлены для предотвращения концентрации водорода в аккумуляторных.

    Кондиционирование воздуха в диспетчерской, где это необходимо, лучше всего обеспечивать блоком(ами) . Блоки со сквозной стенкой обеспечивают энергоэффективный вариант обогрева/охлаждения для большинства климатических условий и могут иметь дополнительное тепло сопротивления.

    В некоторых моделях предусмотрены встроенные нагреватели сопротивления для круглогодичного использования. Данные о поставщиках доступны для помощи в выборе таких единиц.

    Вернуться к содержанию ↑


    Резюме

    Вспомогательная система переменного тока подстанции состоит в основном из следующих частей:

    1. Один или два входящих первичных ввода(ей) редко выше уровня 34,5 кВ, один назначенный нормальный источник , другой назначенный альтернативный источник. Источники должны быть максимально независимыми.
    2. Один или два вспомогательных трансформатора для снижения первичного напряжения до уровня использования.
    3. Главный распределительный щит, обычно расположенный снаружи между двумя трансформаторами. На этом распределительном щите находится безобрывный переключатель и предохранители или автоматические выключатели для питания как диспетчерской, так и дворовых щитов.

    Щиты (внутренние или наружные), имеющие автоматические выключатели или предохранители, рассчитанные на соответствующие нагрузки, должны иметь примерно 20 процентов запасных выключателей или предохранителей. Все автоматические выключатели ответвлений, питающие дворовые цепи переменного тока, должны быть типа прерывания при замыкании на землю (GFI). При выборе панелей с предохранителями дворовые розетки должны быть типа GFI.

    Вернуться к содержанию ↑

    Ссылка // Руководство по проектированию сельских подстанций Министерства сельского хозяйства США

    Как работает разделительный трансформатор?

    Оперативное управление машинами и автоматическими системами осуществляется вспомогательными (или управляющими) цепями.Из-за этой функции эти схемы должны удовлетворять все более сложным требованиям. В результате они должны быть особенно надежными как с точки зрения функционирования, так и с точки зрения защиты от прямых и непрямых контактов. Вспомогательные цепи могут питаться напрямую от сети или через разделительный трансформатор. В отличие от прямого подключения к сети, использование разделительного трансформатора позволяет во вторичной цепи иметь управляющее напряжение без колебаний даже при наличии несимметричных нагрузок, что обеспечивает большую безопасность эксплуатации.

    Когда вспомогательная цепь питается от разделительного трансформатора, гальваническая развязка между вспомогательной цепью и силовой цепью успешно реализована. Таким образом, нарушение изоляции вспомогательных цепей не влияет на силовую цепь, и в то же время повышается уровень защиты от аварий и эксплуатационная надежность.

    Принцип работы разделительного трансформатора

    Разделительный трансформатор не изменяет ни мощность, ни уровни напряжения и тока.Вместо этого он обеспечивает дополнительную степень защиты распределительной системы для тех цепей, которые отведены для доступа не инженерному персоналу, а также цепей, доступных для неуказанного электрического оборудования.

    В изолирующем трансформаторе значение первичного напряжения будет равно вторичному напряжению, а две обмотки будут иметь одинаковое количество витков для компенсации потерь.

    Если в одной из этих цепей произойдет катастрофическая электрическая авария, препятствующая правильной работе местных автоматических выключателей и перегрузок, изолирующий трансформатор предотвратит механическое соединение цепи с остальной частью распределительной системы.Катастрофическая проблема с электричеством повредит трансформатор и даст время остальной части распределительной системы отреагировать на проблему с электричеством. Разделительные трансформаторы эффективно изолируют эти проблемные цепи от остальной части однофазной распределительной системы.

    Проблемы включают в себя:

    • Увеличение емкости из-за высокочастотного шума
    • Безусловная заземляющая связь между первичной и вторичной обмотками
    • Гармоники
    • Неисправные компоненты или скачки напряжения
    • Утечка на землю

    Первичная и вторичная обмотки изолирующего трансформатора двойной или усиленной изоляцией, чтобы свести к минимуму (во вторичной цепи) любой риск.

    Двойную изоляцию можно выполнить, поместив металлический защитный экран между первичной и вторичной обмотками и затем подключив его к земле. Так, в случае повреждения изоляции электричество будет утекать на землю и тем самым обеспечивать безопасность. Другой метод двойной изоляции заключается в использовании усиленной изоляции, и этот тип изоляции состоит из нескольких слоев, поэтому, если один слой порвется, следующий слой обеспечит необходимую безопасность.

    Типичными областями применения изолирующего трансформатора являются телекоммуникационные системы, системы питания центров обработки данных, защита обходных линий, общественные здания и больницы.Это также помогает уменьшить размер и стоимость силовых электронных компонентов.

    Как изолирующий трансформатор защищает людей?

    Когда кто-то прикасается к сети без изолированного трансформатора, он получит удар током, если он находится под потенциалом земли. Потому что цепь замыкается на этом человеке. Однако при наличии в сети изолированного трансформатора, даже если человек прикоснется к сети, опорное напряжение не будет заземлено, поэтому прикоснувшийся к нему человек не будет поражен электрическим током.

    Продолжить чтение

    Энциклопедия силовых трансформаторов

    Теплые подсказки: В этой статье около 3000 слов, а время чтения около 15 минут.

    Введение

    Силовой трансформатор — это статическая машина, используемая для преобразования мощности из одной цепи в другую без изменения частоты. Силовые трансформаторы используются в сети передачи высокого напряжения для повышения и понижения напряжения.Эти трансформаторы обычно используются для передачи больших нагрузок. С технической точки зрения, когда первичная обмотка подключена к переменному току, она создает переменный магнитный поток. Переменный магнитный поток индуцирует электродвижущую силу переменного тока в двух обмотках за счет проводимости магнитного сердечника. В этой статье в основном рассказывается о силовом трансформаторе, таком как принцип работы, функции силового трансформатора; главные силовые трансформаторы или различия между силовым и распределительным трансформатором.

     

    Каталог


    I Что такое силовой трансформатор?

    Силовой трансформатор представляет собой статическое электрическое устройство, которое используется для преобразования числового значения переменного напряжения (тока) в другую частоту или такое же количество различных устройств напряжения (тока). Когда первичная обмотка подключена к переменному току, она создает переменный магнитный поток. Переменный магнитный поток индуцирует электродвижущую силу переменного тока в двух обмотках за счет проводимости магнитного сердечника.Высота двухиндукционной ЭДС связана с числом витков одной или двух обмоток, то есть величина напряжения пропорциональна числу витков.

     

    Основной функцией является передача электрической энергии, поэтому номинальная мощность является его основным параметром. Номинальная мощность является проявлением значения условной мощности, это характеристика величины передачи мощности, выраженная с помощью кВА или МВА, когда к трансформатору приложено номинальное напряжение, по ней определяемое при заданных условиях не превышает номинальное текущее значение повышения температуры.

     

    Наиболее энергосберегающим силовым трансформатором является распределительный трансформатор с железным сердечником из аморфного сплава, его самым большим преимуществом является то, что значение потерь холостого хода очень низкое. Это основная проблема, которую необходимо учитывать в ходе всего процесса проектирования. Когда структура продукта организована, само ядро ​​из аморфного сплава не подвергается воздействию внешней силы. Между тем характерные параметры аморфного сплава при расчете необходимо выбирать точно и обоснованно.

     

    Конструкция силового трансформатора II

    Схема трехфазного масляного силового трансформатора

    На картинке выше: число, соответствующее имени, выглядит следующим образом:

    1 — заводская табличка

    2 — термометр сигнальный

    3 — увлажнитель

    4 — маркировка масла

    5 — шкаф для хранения масла

    6 — безопасный воздуховод

    7 — газовое реле

    8 — корпус высокого давления

    9 — корпус низковольтный

    10 — переключение

    11 — маслобак

    12 — клапан сброса масла

    13 — корпус

    14 — этаж

    15 — автомобиль


    Электроснабжение и режим распределения: Высоковольтная электросеть 10 кВ использует трехфазный трехлинейный режим работы системы с незаземленной нейтральной точкой.Источник питания пользовательского трансформатора в основном выбирает режим работы системы прямого заземления нейтральной точки в режиме соединения Y/Yno, который может реализовать трехфазную четырехпроводную систему или пятипроводную систему питания, такую ​​как система TN-S.

     

    III Принцип работы силового трансформатора

    Знаете ли вы, как работает силовой трансформатор? Давайте сначала посмотрим видео:

    В этом видео представлена ​​подробная анимационная иллюстрация работы электрических трансформаторов.Основной принцип работы и

    Хорошо проиллюстрирована конструкция

    трансформатора, повышающего трансформатора, понижающего трансформатора, обмотки трансформатора и конструкции сердечника.

    Обмотки высокого напряжения, используемые в бытовых трансформаторах, обычно подключаются к соединению Y, а соединение между обмотками среднего напряжения и обмотками низкого напряжения зависит от условий системы. Состояние системы относится к соотношению между фазой напряжения системы передачи высокого напряжения и фазой напряжения системы передачи среднего или низкого напряжения.Если система распределения низкого напряжения, это может быть определено в соответствии со стандартом. Метод соединения обмотки высокого напряжения часто Liancheng Y из-за того, что линейное напряжение фазного напряжения может быть равно 57,7%, напряжение каждого витка может быть ниже.

     

    (1) В Китае все векторы напряжения систем передачи 500, 330, 220 и 110 кВ имеют одинаковую фазу.

     

    Таким образом, трехфазный трехобмоточный или трехфазный автотрансформатор со следующим соотношением напряжения должен быть соединен звездой.Когда структура железного сердечника трехфазной колонны, обмотка низкого напряжения также может иметь соединение звездой или угловое соединение, это зависит от напряжения системы передачи электроэнергии низкого напряжения, фазного напряжения и вектора напряжения системы передачи высокого напряжения для той же фазы или отставания. Электрический угол 30 градусов.

    • 500/220/LVkV — YN, yn0, yn0 или YN, yn0, D11

    • 220/110/LVkV — YN, yn0, yn0 или YN, yn0, D11

    • 330/220/LVkV — YN, yn0, yn0 или YN, yn0, D11

    • 330/110/LVkV — YN, yn0, yn0 или YN, yn0, D11

     

    (2) В системе электропередачи напряжением 60 и 35 кВ имеются два различных фазовых угла.

     

    Например, трансформатор 220/60 кВ использует соединение YNd11, а трансформатор 220/69/10 кВ подключается к соединениям YN, yn0, D11, и две системы передачи 60 кВ имеют разницу в 30 градусов электрического угла.

     

    Когда трансформатор 220/110/35 кВ использует соединение YN, yn0 и D11, трансформатор 110/35/10 кВ использует соединение YN, yn0 и D11. Фаза напряжения двух вышеупомянутых систем передачи 35 кВ также составляет 30 градусов электрического угла.

     

    Поэтому разумно определить соединение между обмотками 60 и 35 кВ, а способ соединения должен соответствовать требованиям вектора напряжения системы передачи.Соединение между обмотками ступени 60 и 35 кВ определяется по относительному соотношению количества фаз напряжения. В противном случае, даже если мощность правильная, соотношение напряжений также правильное, трансформатор нельзя использовать, подключение неправильное, трансформатор не может быть подключен к системе передачи.

    (3) Также имеются две фазы внутренних систем передачи и распределения 10, 6, 3 и 0,4 кВ.

     

    В некоторых азиатских регионах существует разность фаз напряжения системы передачи 10 кВ и 110 кВ с электрическим углом 60 градусов, можно использовать 110/35/10 кВ при соотношении напряжений с подключением YN, yn0, Y10 трехфазного трехобмоточного силового трансформатора. , но ограничить использование трехфазного сердцевины трех конечностей.

     

    (4) Но обратите внимание: однофазные трансформаторы, подключенные по методу трехфазного соединения, не могут использовать соединение YNy0 трехфазной группы. Соединение YNy0 нельзя использовать в трехфазном корпусном трансформаторе.

     

    Трехфазный пятиполюсный трансформатор должен использоваться в соединении YN, yn0, yn0, в трансформаторе, который должен быть подключен к угловому соединению четвертой обмотки, он ведет вверх (в этом случае конструкция для проведения электрических испытаний не выводится) .

     

    (5) Когда трансформатор работает параллельно в разных группах соединений, общее правило заключается в том, что количество соединений должно быть одинаковым.

     

    (6) Распределительный трансформатор используется для зоны с усилением молнии, может использовать соединение Yzn11 при использовании метода Z, алгоритма импедансного напряжения и метода Yyn0, а также метода Z для потребления меди в обмотке. Характеристики молниезащиты распределительного трансформатора Yzn11 лучше.

     

    (7) Соединение YNy0 нельзя использовать, если в трехфазном трансформаторе используется каркас с четырьмя витыми сердечниками.

     

    (8) Все вышеперечисленное используется для подключения бытовых трансформаторов. При экспорте экспортируется подходящая маркировка соединения и группы соединений по мере необходимости.

     

    (9) Как правило, соединение и разрезной переключатель соединяются в обмотках высокого напряжения. Поэтому, когда переключатель выбора (включая переключатель ответвлений нагрузки и переключатель ответвлений без регулирования напряжения возбуждения), необходимо обратить внимание на соединение с переключателем ответвлений трансформатора, подключенным к (включая метод заземления, испытательное напряжение, номинальный ток, каждый уровень напряжения, диапазон напряжения и Т. Д.). Соединение YN ответвления нагрузки для переключателя ответвлений нагрузки в трансформаторе, но также обратите внимание на среднюю точку, которая должна иметь возможность вести.

     

    Ⅳ Детали силового трансформатора

    4.1. Оригинальная и вспомогательная боковая катушка обычного трансформатора

    Боковая катушка концентрически размещена на сердечнике с обмоткой низкого напряжения и обмоткой высокого напряжения. Первоначальная и вторичная обмотки сварочного трансформатора установлены соответственно на двух колоннах с железным сердечником.Когда трансформатор работает под нагрузкой, когда ток вторичной стороны увеличивается, трансформатор должен поддерживать основной поток в сердечнике, и ток первичной стороны также должен соответственно увеличиваться, чтобы достичь баланса тока вторичной стороны. Две активные мощности трансформатора обычно равны номинальной мощности трансформатора (кВА) * 0,8 (коэффициент мощности трансформатора) = кВт.

    4.2. Трансформаторы главные силовые

    • Сапун (трубка с силикагелем)

    Внутри шкафа для хранения силиконового масла (масляная подушка) изоляционное масло внутри сапуна сообщается с воздухом через влагопоглотитель для поглощения влаги из воздуха и примесей, чтобы поддерживать хорошие изоляционные характеристики обмотки трансформатора; обесцвечивание силикона, метаморфические легко приводят к засорению.

    Отражает состояние уровня масла в трансформаторе, обычно около +20°С, высокое содержание масла, слишком низкое содержание газа; зимняя температура низкая, при легкой нагрузке уровень меняется мало или уровень немного снижается; летняя температура повышается при большой нагрузке, уровень масла также немного повышается; два из них нормальные.

    Отрегулируйте объем масла в баке, чтобы предотвратить чрезмерное окисление трансформаторного масла и верхнего газового отверстия.

    Предотвратить внезапную аварию с маслом.Повышение давления в коробке вызывает опасность взрыва.

    Контроль рабочей температуры трансформатора и отправка сигнала. Он показывает температуру масла в верхнем слое трансформатора, а температура обмотки трансформатора на 10 градусов по Цельсию выше, чем температура верхнего слоя масла. Национальный стандарт предусматривает, что предельная рабочая температура обмотки трансформатора составляет 105°С, то есть при температуре окружающей среды 40°С температура верхнего слоя не должна превышать 95°С, обычно контрольная температура (верхняя температура масла) устанавливается на уровне 85°С или ниже.

    Путем изменения головки обмотки ВН, увеличения или уменьшения количества витков обмотки изменить коэффициент трансформации.

    где U1/U2=W1/W2, U1W2=U2W1

    U2=U1W2/W1

    Все трансформаторы без регулирования напряжения нагрузки. Им нужно отключение электричества. Они часто делятся на +5%, 0% и -5% три, II и III, первый из них 10,5кВ, 10кВ и 0,95кВ 380В, 400В и 420В два раза. G, реле сигнала газа: (реле газа) легкий газ, защита сигнала тяжелого газа.В точке контакта для сигнала легкого газа обычно применяется сигнал тревоги, указанная ненормальная работа трансформатора; под точкой контакта для сигнала тяжелого газа, в то же время после сигнала действия для отключения автоматического выключателя и сброса сигнализации; общее газовое реле, заполненное описанием масла без бензобака, газ будет в некоторой степени поступать в газовое реле в пределах досягаемости, вытесняя контактное действие газойля; откройте крышку газового реле, два верхних регулировочных стержня, отвинтите одну крышку, можно высвободить газовое реле; другая кнопка проверки защиты регулировочного стержня; Заряженные рабочие перчатки и безопасность должны быть подчеркнуты.

    Ⅴ Почему мы используем силовые трансформаторы?

    Силовые трансформаторы являются одним из основного оборудования электростанций и подстанций. Функции трансформаторов многообразны. Они могут не только повышать напряжение, но и снижать напряжение до напряжения на всех уровнях, чтобы удовлетворить потребность в электроэнергии. Одним словом, и наддув, и разгерметизацию должен делать трансформатор. В процессе передачи мощности будут две части потери напряжения и мощности.При транспортировке одинаковой мощности потери напряжения обратно пропорциональны напряжению, а потери мощности обратно пропорциональны квадрату напряжения. Напряжение повышается с помощью трансформатора, а потери питания уменьшаются.

     

    Трансформатор состоит из двух или более обмоток, намотанных на один и тот же сердечник. Обмотка связана переменным магнитным полем и работает по принципу электромагнитной индукции.Место установки трансформатора должно быть удобным в эксплуатации, обслуживании и транспортировке, а также должно быть выбрано безопасное и надежное место. Номинальная мощность трансформатора должна быть разумно выбрана при использовании трансформатора.

     

    Когда трансформатор работает без нагрузки, ему требуется большая реактивная мощность. Реактивная мощность обеспечивается системой электроснабжения. Если мощность трансформатора слишком велика, это не только увеличит первоначальные инвестиции, но и заставит трансформатор работать без нагрузки или с небольшой нагрузкой в ​​течение длительного времени.Это увеличит долю потерь без нагрузки, уменьшит коэффициент мощности и увеличит потери в сети. Так что операция не является ни экономичной, ни неразумной. Мощность трансформатора слишком мала, что приведет к длительной перегрузке трансформатора и легкому повреждению оборудования. Поэтому номинальная мощность трансформатора должна выбираться в соответствии с потребностями электрической нагрузки, поэтому она не должна быть слишком большой или слишком маленькой. Более подробно смотрите в пятой части.

     

    Ⅵ Распределительный трансформатор

    6.1 Обзор распределительного трансформатора

    Когда речь заходит о силовом трансформаторе, люди думают о распределительном трансформаторе. Давайте также кое-что поймем о распределительном трансформаторе.

     

    Распределительный силовой трансформатор представляет собой статическое электрооборудование, которое используется для преобразования числового значения переменного напряжения (потока) в другую частоту или такое же количество устройств с другим напряжением (током). Когда первичная обмотка подключена к переменному току, она создает переменный магнитный поток.Переменный магнитный поток индуцирует электродвижущую силу переменного тока в двух обмотках за счет проводимости магнитного сердечника. Высота двухиндукционной ЭДС связана с числом витков одной или двух обмоток, то есть величина напряжения пропорциональна числу витков.

     

    Основной функцией является передача электрической энергии, поэтому номинальная мощность является его основным параметром. Номинальная мощность является проявлением величины условной мощности, это характеристика величины передачи мощности, в кВА или МВА, при подаче на трансформатор номинального напряжения, по которой определяют при заданных условиях, не превышающих номинальное текущее значение повышения температуры.Наиболее энергосберегающим силовым трансформатором является распределительный трансформатор с сердечником из аморфного сплава железа, его самым большим преимуществом является то, что значение потерь холостого хода очень низкое. Это основная проблема, которую необходимо учитывать в ходе всего процесса проектирования. Когда структура продукта организована, само ядро ​​из аморфного сплава не подвергается воздействию внешней силы. Между тем характерные параметры аморфного сплава при расчете необходимо выбирать точно и обоснованно.

    6.2 Различия между силовым и распределительным трансформатором

    Все трансформаторы, используемые в силовой сети, называются силовыми трансформаторами, которые представляют собой трансформаторы всех уровней, используемые до распределения, а общее низкое напряжение составляет 3 кВ и выше. Трансформатор, который снижает напряжение до рабочего напряжения электрооборудования, называется распределительным трансформатором, который используется для повседневного освещения и заводского питания, а общее низкое напряжение составляет 0,4 кВ или меньше.

     

    Трансформатор распределительный силовой — статическое электрооборудование, которое используется для преобразования числового значения переменного напряжения (тока) в другую частоту или такое же количество различных устройств напряжения (тока).Когда первичная обмотка подключена к переменному току, она создает переменный магнитный поток. Переменный магнитный поток индуцирует электродвижущую силу переменного тока в двух обмотках за счет проводимости магнитного сердечника. Высота двухиндукционной ЭДС связана с числом витков одной или двух обмоток, то есть величина напряжения пропорциональна числу витков.

     

    Основной функцией является передача электрической энергии, поэтому номинальная мощность является его основным параметром.Номинальная мощность является проявлением величины условной мощности, это характеристика величины передачи мощности, в кВА или МВА, при подаче на трансформатор номинального напряжения, по которой определяют при заданных условиях, не превышающих номинальное текущее значение повышения температуры. В настоящее время более энергосберегающим силовым трансформатором является распределительный трансформатор с сердечником из аморфного железа, его самым большим преимуществом является то, что значение потерь холостого хода очень низкое. Это основная проблема, которую необходимо учитывать в ходе всего процесса проектирования.Когда структура продукта организована, само ядро ​​из аморфного сплава не подвергается воздействию внешней силы. Между тем характерные параметры аморфного сплава при расчете необходимо выбирать точно и обоснованно.

     

    Актуальная информация о «Энциклопедии силовых трансформаторов»

    О статье «Энциклопедия силовых трансформаторов». Если у вас есть идеи получше, не стесняйтесь писать свои мысли в следующей области комментариев. Вы также можете найти дополнительные статьи об электронных полупроводниках через поисковую систему Google или обратиться к следующим связанным статьям.

     

    Ⅶ Часто задаваемые вопросы о силовом трансформаторе

    1. Что такое силовой трансформатор?
    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. Силовой трансформатор используется два раза при подаче электроэнергии потребителю, находящемуся далеко от генерирующей станции.

     

    2. Как работает силовой трансформатор?
    Трансформатор представляет собой электрическое устройство, предназначенное для преобразования переменного тока из одного напряжения в другое. Он может быть разработан для «повышения» или «понижения» напряжения и работает по принципу магнитной индукции. … Затем напряжение индуцируется в другой катушке, называемой вторичной или выходной катушкой. Силовой трансформатор используется два раза при подаче электроэнергии потребителю, находящемуся далеко от генерирующей станции.

     

    3. Каково назначение силового трансформатора?

    Трансформатор — это электрическое устройство, которое обменивает напряжение на ток в цепи, не влияя при этом на общую электрическую мощность. Это означает, что он берет электричество высокого напряжения с небольшим током и превращает его в электричество низкого напряжения с большим током, или наоборот.

     

    4. В чем разница между силовым трансформатором и распределительным трансформатором?
    Основные отличия.Силовые трансформаторы используются в сетях передачи более высокого напряжения для повышения и понижения напряжения (400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ) и обычно имеют мощность выше 200 МВА. Распределительные трансформаторы используются в распределительных сетях более низкого напряжения в качестве средства подключения конечных пользователей.

     

    5. Что входит в состав силового трансформатора?
    Трехфазный трансформатор
    Каркас имеет три колонны, на которых 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.

     

    6. Каков КПД силового трансформатора?
    Эффективность трансформатора
    Трансформаторы являются наиболее высокоэффективными электрическими устройствами. Большинство трансформаторов имеют КПД при полной нагрузке от 95% до 98,5%.

     

    7. Сколько стоит силовой трансформатор?
    Что касается цены силового трансформатора
    Силовые опорные трансформаторы стоят от 3000 до 7000 долларов каждый, в зависимости от того, на какое количество электроэнергии они рассчитаны.Деньги поступают от клиентов ЖКХ.

     

    8. Где используются силовые трансформаторы?
    Силовые трансформаторы используются в сетях передачи более высокого напряжения для повышения и понижения напряжения (400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ) и обычно имеют номинальную мощность выше 200 МВА. Распределительные трансформаторы используются в распределительных сетях более низкого напряжения в качестве средства подключения конечных пользователей.

     

    9. Почему мы используем силовые трансформаторы?
    Силовые трансформаторы используются в сетях высокого напряжения для повышения и понижения напряжения.Эти трансформаторы обычно используются для передачи больших нагрузок. … Естественно, силовые трансформаторы имеют соответствующие потери в меди и стали при более высокой нагрузке.

     

    10. Как узнать, неисправен ли мой силовой трансформатор?
    Плохой трансформатор будет иметь слабую мощность или вообще не иметь ее. Если на устройство подается питание, возможно, оно не неисправно. Однако, если на устройство поступает мало энергии или оно отсутствует, может потребоваться его замена или ремонт. Простой способ проверить питание — выключить и снова включить устройство.

    Альтернативные модели

    Часть Сравнить Производители Категория Описание
    Произв.Номер детали:EP1C12F256C8N Сравните: Текущая часть Производители: Altera Категория:ПЛИС Описание: FPGA Cyclone Family 12060 Cells 275.03 МГц, 130 нм, технология 1,5 В, 256 контактов, FBGA
    № производителя: EP1C12F256I7N Сравните: EP1C12F256C8N VS EP1C12F256I7N Производители: Altera Категория:ПЛИС Описание: FPGA Cyclone Family 12060 ячеек 320.1 МГц, 130 нм, технология 1,5 В, 256 контактов, FBGA
    № производителя: EP1C12F256C8 Сравните: EP1C12F256C8N VS EP1C12F256C8 Производители: Altera Категория:ПЛИС Описание: FPGA Cyclone Family 12060 Cells 275.03 МГц, 130 нм, технология 1,5 В, 256 контактов, FBGA
    № производителя: EP1C12F256C7 Сравните: EP1C12F256C8N VS EP1C12F256C7 Производители: Altera Категория:ПЛИС Описание: Программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA) Cyclone® Family 12060 Cells 320.

    0 comments on “Трансформаторы собственных нужд назначение и принцип действия: Трансформатор собственных нужд: назначение и схема подключения

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *