Устройство силового трансформатора его основные части: Устройство силового трансформатора и его основные характеристики

Устройство силового трансформатора | Неисправности электрооборудования и способы их устранения

Страница 2 из 30

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ПУСКОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ
Устройство силовых трансформаторов

Трансформатором называют статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования электрической энергии одного напряжения и тока в энергию другого напряжения и тока при постоянной частоте.
В настоящее время существует множество трансформаторов, однако по принципу действия и устройству они столь подобны друг другу, что можно, рассмотрев самый распространенный тип — силовые трансформаторы, легко изучить и все другие.
Трехфазный силовой двухобмоточный трансформатор состоит из следующих основных частей: магнитопровода, обмоток, переключателя анцанф, проходных изоляторов, бака, расширителя.
Магнитопровод трансформатора набирают из листов электротехнической стали толщиной 0,5 или 0,35 мм, листы изолируют один от другого специальными лаками.
Наиболее распространен магнитопровод стержневого типа, собранный при помощи шихтовки листов трансформаторной электротехнической стали. На рисунке 18 показана схема шихтовки магнитопровода стержневого типа трехфазного трансформатора. Обычно шихтовка магнитопровода проводится через две пластины и минимальное число пластин для трансформатора малой мощности — три.

На рисунке 19 показаны ярма и стержни магнитопровода. На стержни магнитопровода насаживают обмотки.
В мощных трансформаторах сечение ярм делают на 5-10% больше сечения стержней. Некоторые зарубежные фирмы строят мощные трансформаторы с магнитопроводами броневого типа.
В СССР броневые магнитопроводы делают у мелких однофазных трансформаторов и у специальных однофазных трансформаторов значительной мощности.
а — ярма; в — стержни.
Рис. 20. Магнитопровод броневого однофазного трансформатора:
а — ярмо; б — стержень.
а — первый слой листов; б — второй слой листов.


Рис. 18. Схема шихтовки магнитопровода стержневого типа трехфазного трансформатора:

Рис. 19. Магнитопровод стержневого типа трехфазного трансформатора:
В броневом трансформаторе ярма магнитопровода частично защищают — бронируют обмотки. Магнитопровод однофазного броневого трансформатора показан на рисунке 20.
Стержни и ярма трансформаторов стягиваются шпильками, изолированными от магнитопровода, или другим способом.
По магнитопроводу трансформатора замыкается основной магнитный поток трансформатора.
Обмотки трансформатора выполняют из медных или алюминиевых проводов круглого и прямоугольного сечения, изолированных хлопчатобумажной пряжей или кабельной бумагой. В СССР для силовых трансформаторов используют концентрические обмотки, представляющие собой цилиндры, надетые один на другой. В силовом трехфазном двухобмоточном трансформаторе на каждый стержень надевают две обмотки. Обмотка низшего напряжения — НН располагается ближе к стержню, так как ее легче изолировать от него; на обмотку НН надевают обмотку высшего напряжения — ВН. Изоляцией между обмотками НН и ВН служит специальный изоляционный цилиндр. От ярм магнитопровода обмотки изолируют специальными изоляционными кольцами и прокладками.

Рис. 21. Обмотки силовых трансформаторов:
а — многослойная обмотка ВН; б — непрерывная обмотка BH; в — цилиндрическая обмотка НН; г —винтовая обмотка НН.


Рис. 22. Схема расположения обмоток на стержне трансформатора:
а — концентрических; б — чередующихся.

На рисунке 21, а показана многослойная обмотка ВН трансформатора небольшой мощности, на рисунке 21,6 — непрерывная обмотка ВН трансформатора значительной мощности, на рисунке 21, в — цилиндрическая обмотка НН трансформатора сравнительно небольшой мощности, а на рисунке 21, г — винтовая обмотка НН мощного трансформатора. В трансформаторах специального назначения применяют чередующиеся обмотки, представляющие собой дискообразные катушки. Катушки НН и ВН надевают на стержни трансформатора так, чтобы они правильно чередовались.

На рисунке 22, а схематически показана концентрическая обмотка, а на рисунке 22,6 — чередующаяся. Из рисунка 22, б видно, что ближе к ярму располагают катушки НН, так как их легче изолировать. Чтобы повысить электрическую и механическую прочность обмоток трансформаторов, их пропитывают глифталевым лаком марки ГФ-95. По действующему стандарту на силовые трансформаторы начала и концы обмоток обозначают буквами латинского алфавита (табл. 1).

Трансформатор

Обмотки

ВН

НН

СН среднего напряжения

начало

конец

ней-
траль

начало

конец

ней-
трал

начало

конец

нейтраль

Однофазный

А

X

а

X

Ат

Хт

Трехфазный двух-
обмоточный

А

X

0

а

X

0

В

У

 

b

У

 

 

 

 

С

Z

 

с

г

 

 

 

 

Трехфазный трех

А

X

 

а

X

 

Ат

Хт

 

обмоточный

В

У

0

b

У

0

 

Ут

0

 

С

Z

 

с

Z

 

 

Хт

 

Любая из обмоток трансформатора может быть соединена тремя способами: звездой, треугольником или зигзагом. Магнитопровод с обмотками называют активной частью трансформатора. Активная часть силовых трансформаторов помещается в специальный бак, заполненный маслом. Выводы от обмоток трансформаторов подключают к шпилькам проходных фарфоровых изоляторов, установленных на крышке бака трансформатора.
Переключатели анцапф служат для изменения в небольших пределах числа включенных витков обмоток ВН. Переключатель может быть установлен в каждую фазу трансформатора или быть общим для трех фаз. На рисунке 23 показан однофазный переключатель барабанного типа. В этих переключателях используют самоустанавливающейся кольцевой контакт. Контактные кольца, выточенные из латунной трубы, установлены на коленчатом валу и прижимаются к контактным стержням спиральными пружинами, вставленными в каждое из колец. Ось коленчатого вала укреплена в середине двух гетинаксовых дисков.

По окружности этих дисков расположены контактные стержни, к которым подключаются отводы от обмоток трансформатора. Переключатель вращается с помощью штанги, соединенной с валом, выведенным на крышку трансформатора. На рисунке 24 показан трехфазный нулевой переключатель на три положения. Этот переключатель устанавливается непосредственно на крышке трансформатора.
Проходные изоляторы — вводы масляных трансформаторов служат для соединения выводных концов обмоток трансформатора с внешними сетями. Ввод состоит из токоведущей части в виде шпильки из меди, бронзы или латуни и фарфорового проходного изолятора цилиндрической формы, устанавливаемого в отверстии крышки трансформатора. Фарфоровый изолятор для внутренней установки имеет гладкую или слаборебристую поверхность. Изолятор для наружной установки имеет ребристую наружную часть, выполненную так, чтобы при дожде нижние поверхности ребер оставались несмоченными. Ребра увеличивают сопротивление изолятора для токов утечки.

Рис. 24. Трехфазный нулевой переключатель:

1-штифт стальной; 2 — втулка стальная; 3 — диск гетинаксовый;
вырез в диске; 5 — вал коленчатый; 6 — стержень контактный; 7- кольца контактные; 8 — втулка бумажно-бакелитовая; 9 — выводы от обмоток.
а — общий вид; б— вид снизу; 1— пластина гетинаксовая; 2—контакт неподвижный; 3 — болт контактный; 4, 10— болты; 5 — сегмент контактный;
На рисунке 25 показан съемный ввод обмотки НН для наружной установки.

Рис. 23. Переключатель барабанного типа:

Бак трансформатора с масляным охлаждением
1 — вал коленчатый; 7 — вал изоляционный; 8 — фланец; 9 — цилиндр; 11 — кольцо резиновое; 12 — крышка бака; 13— фланец; 14 — болт стопорный; 15 — дощечка; 16 — колпак.

Рис. 25. Съемный ввод для наружной установки на напряжение 230—525 В:
1 — дно; 2 — трубы; 3 — стенка бака; 4 — верхняя рама; 5 — уплотнение; 6 — крышка.

Рис. 26. Трубчатый бак трансформатора:
1 — шпилька медная; 2— гайка латунная; 3 — шайба медная; 4 — колпак латунный; 5— кольцо резиновое; 6 — втулка медная; 7, 10— изоляторы фарфоровые; 8 — шайба резиновая; 9, 11 — шайба из электрокартона.
представляет собой резервуар овальной формы, сваренный из листовой стали. В этот резервуар помещают активную часть трансформатора и заливают трансформаторным маслом. В трансформаторах до 25 кВА баки делают гладкими, а в трансформаторах мощностью до 160 кВА—трубчатыми (рис. 26). Баки мощных трансформаторов снабжают навесными радиаторами. Трубы и радиаторы увеличивают поверхность охлаждения баков.

Расширитель-консерватор устанавливают на трансформатор для уменьшения поверхности соприкосновения масла с воздухом и для приема лишнего масла из бака при его нагревании.

Рис. 27. Расширитель и выхлопная труба:
1_ указатель уровня масла; 2 — трубка для свободного обмена воздуха; 3 — пробка для заливки масла; 4 — выхлопная труба; 5— кран для отсоединения расширителя; 6 — газовое реле; 7 — грязеотстойник.

Рис. 28. Схема работы однофазного трансформатора под нагрузкой:
Г — генератор переменного тока; 1 — обмотка ВН; 2 — обмотка НН; 3 — нагрузка; К — однополюсный выключатель; Ф — основной магнитный поток.

Расширитель, представляющий собой цилиндрический стальной резервуар, емкость которого составляет 10—12% емкости бака, с баком соединяется трубой. Обычно между расширителем и баком устанавливают газовое реле для защиты трансформатора от внутренних повреждений. Расширитель снабжают указателем уровня масла с отметками, соответствующими температуре масла,—35° С; +15° С; +35° С. При указанных температурах до соответствующих отметок заливают масло в неработающий трансформатор.
Расширитель и выхлопная труба трансформатора показаны на рисунке 27.  

Основные части трансформатора | О трансформаторах | Архивы

Страница 2 из 5

 

Трансформатор состоит из сердечника, обмоток, бака с маслом (если трансформатор масляный), на котором размещены проходные изоляторы (вводы) и расширитель.



Рис. 2. Стержневые трансформаторы: а — однофазный, б — трехфазный
1 — стержень, 2 — ярмо, 3 — обмотка низшего напряжения, 4 — обмотка
высшего напряжения
А. Сердечник трансформатора. В сердечнике трансформатора принято выделять следующие части: стержни, на которых расположены катушки обмотки, и ярма, соединяющие стержни в общую магнитную цепь. Сердечники бывают двух типов: стержневые и броневые. Тип сердечника часто дает название и трансформатору.

В стержневом сердечнике стержни и ярма соединены последовательно. В однофазном трансформаторе (рис. 2, а) каждая из обмоток. располагается на двух стержнях, а в трехфазном (рис. 2, б) на одном стержне.

В броневом трансформаторе (рис. 3) магнитная цепь имеет две параллельные ветви и значительная часть поверхности обмотки охватывается сердечником. Магнитный поток в ярме вдвое меньше, чем в стержне, поэтому их можно выполнять вдвое меньшего сечения, как показано на рис. 3,а. В трехфазном броневом трансформаторе (рис. 3, б) для уменьшения магнитного потока в ярмах, общих для двух фаз, обе катушки среднего стержня включаются таким образом, чтобы направление магнитной оси этих катушек было противоположно направлению магнитных осей катушек крайних стержней.


Рис. 3. Броневые трансформаторы: а — однофазный, б — трехфазный
1 — стержень, 2 — ярмо, 3 — обмотка низшего напряжения, 4 — обмотка высшего напряжения

Рис. 4. Трансформатор с разветвленной магнитной цепью: а — однофазный, б — трехфазный
В отечественной промышленности броневые сердечники применяются только в трансформаторах малой мощности или в специальных трансформаторах. В современных трансформаторах большой мощности и высокого напряжения для перевозки в собранном виде по железным дорогам необходимо уменьшение высоты трансформатора, которое достигается применением сердечника с разветвленной магнитной цепью (рис. 4).

Рис. 6. Укладка полос шихтованного сердечника из холоднокатаной стали

Рис. 5. Укладка полос шихтованного сердечника трехфазного трансформатора: а — нечетный слой, б — четный слой
Сердечник трансформатора промышленной частоты собирается из полос электротехнической стали толщиной 0,5 или 0,35 мм. Применяется горячекатаная сталь марок Э41, Э42, Э43 и холоднокатаная сталь марок Э310, Э320, Э330. Для уменьшения потерь от вихревых токов отдельные полосы изолируются друг, от друга пленкой лака.

Рис. 1. Двухрамный сердечник
По способу соединения стержня с ярмом различают сердечники стыковые и шихтованные. В стыковых сердечниках стержни и ярма собираются отдельно и после укладки катушек объединяются в один сердечник. В шихтованных сердечниках стержни и ярма собираются впереплет (рис. 5). Затем полосы верхнего ярма вынимаются и после установки катушек снова укладываются на место. Стыковые сердечники получаются очень простыми в сборке и ремонте, однако в местах стыка возникают значительные потери от вихревых токов вследствие взаимного перекрытия полос стержней и ярем. Во избежание этого в стыках помещают тонкие изоляционные прокладки, которые, однако, уменьшают магнитную проводимость сердечника, но не устраняют полностью возможность замыкания полос между собой. Поэтому в настоящее время стыковые конструкции не применяются.
В стыках шихтованных сердечников также имеются дополнительные зазоры и потери от вихревых токов, однако значительно меньше, чем в стыковых сердечниках.
В холоднокатаной стали магнитные свойства значительно лучше вдоль проката, чем поперек, поэтому при повороте линий магнитного потока целесообразен скошенный стык между стержнем и ярмом (рис. 6).
Сердечники мощных однофазных трансформаторов выполняют двухрамными (рис. 7), Для улучшения охлаждения в таких сердечниках между его частями оставляется канал для циркуляции охлаждающего масла, значительно увеличивающий поверхность охлаждения. Ширина канала 12—20 мм обеспечивается изоляционными прокладками.

Рис. 8. Сечение стержня: а — трансформатора малой мощности, б — трансформатора большой мощности
Поперечные сечения стержней стержневых трансформаторов выполняются ступенчатыми (рис. 8). При увеличении количества ступеней улучшается использование площади внутри катушки для распределения магнитного потока, но усложняется изготовление
стержня. Ступени состоят из пакетов, собранных из полос одинаковой ширины. При больших диаметрах стержня между пакетами оставляют каналы для улучшения охлаждения.

Рис. 9. Сечение ярма: а — квадратное, б — ступенчатое
При масляном охлаждении ширина канала 5—6 мм и при воздушном охлаждении до 20 мм.
Броневые трансформаторы имеют прямоугольное сечение стержня с отношением  сторон 1 : 2 или 1 : 3, большая сторона прямоугольнику — в направлении сборки сердечника.
Сечение ярма обычно прямоугольное (рис. 9, а) или с небольшим количеством ступеней (рис. 9, б), причем каждый пакет и канал стержня сочетаются с пакетом и каналом ярма. Для увеличения магнитной проводимости сердечника и уменьшения потерь в стали обычно сечение ярма превышает на 10—15% сечение стержня.
Прессовка пакетов стержней в трансформаторах малой и средней мощности осуществляется при помощи деревянных планок, забиваемых между стержнем и изоляционным цилиндром, на котором намотана катушка обмотки (рис. 10, а). В трансформаторах большой мощности (более 1000 кВА на стержень) пакеты стержня стягиваются одним или двумя рядами стальных шпилек, изолированных относительно стержня трубками и шайбами из слоистого пластика — гетинакса или текстолита (рис. 10, б). Стяжка ярем осуществляется деревянными или стальными балками.
В трансформаторах малой мощности промышленной частоты применяется горячекатаная сталь тех же марок, что и в крупных трансформаторах. При увеличении частоты необходимо уменьшать толщину листа стали до 0,2—0,1 мм и при частоте порядка 1000 Гц оправдано применение прессованных сердечников из ферритов.
Для уменьшения количества стыков сердечник собирается из пластин, имеющих форму буквы Ш и полосок (рис. 11, а) или же из пластин с одним разрезом (рис. 11, б). Поперечное сечение сердечника имеет форму квадрата или прямоугольника.

Рис. 10. Прессовка сердечника: а — деревянными планками; б — стальными шпильками
1 — изоляционный цилиндр, 2 — деревянная планка, 3 — деревянный стержень, 4 — стальная шпилька, 5 — изоляционная трубка

В последнее время для однофазных трансформаторов мощностью до 500 кВ* а и для трансформаторов малой мощности применяют сердечники 7, намотанные из. стальной ленты (рис. 12).

Рис. 12. Трансформатор с намотанным сердечником


Б. Обмотки трансформаторов. По взаимному расположению обмоток высшего и низшего напряжения и способу их размещения на стержнях различают обмотки концентрические и чередующиеся.

Рис. 11. Лист сердечника трансформатора малой мощности: а — из двух частей, б — с одним разрезом
Концентрические обмотки имеют форму цилиндров различных диаметров (рис. 2), ближе к стержню обычно располагается обмотка низшего напряжения и снаружи обмотка высшего напряжения. Такое расположение обмоток облегчает выполнение изоляции,
Концентрические обмотки получили наибольшее распространение во всех стержневых трансформаторах и броневых трансформаторах малой мощности. Их разновидностью являются двойные концентрические обмотки, когда обмотка высшего напряжения располагается между двумя слоями обмотки низшего напряжения. Такие обмотки имеют меньший поток рассеяния, но изоляция их значительно сложнее.

Рис. 13. Цилиндрическая двухслойная обмотка
В чередующихся обмотках катушки обмоток высшего и низшего напряжения выполняются в виде дисков, размещенных группами на стержнях (рис. 3, а). Эти обмотки обычно имеют меньший поток рассеяния и в них при большом токе легко могут быть образованы симметричные параллельные цепи. Однако изоляция этих обмоток сложнее из-за большого количества промежутков между катушками высшего и низшего напряжения. Чередующиеся обмотки применяются главным образом в броневых трансформаторах.

Рис. 14. цилиндрическая многослойная обмотка

Наименьшая часть обмотки, полностью схватывающая стержень, называется витком. Каждый  виток состоит из одного или нескольких расположенных рядом параллельных проводников. Последовательно соединенные витки объединяются в один конструктивный элемент и образуют катушку. Витки в катушке располагаются в один или несколько слоев. Обмотка состоит из одной или нескольких катушек, соединенных последовательно и параллельно.
Обмотки масляных трансформаторов выполняются из проводов марок ПЭЛБО, ПБ и ПББО. В сухих трансформаторах с теплостойкой изоляцией применяется провод марки ПСД. Винтовые обмотки представляют собой витки, расположенные по винтовой линии вокруг кругового цилиндра по всей длине катушки. Если витки прилегают вплотную друг к другу, то такие обмотки часто называют цилиндрическими. Однослойные и двухслойные катушки наматываются из
проводников прямоугольного сечения и используются для обмоток низшего напряжения до 6 кВ. При больших сечениях провода катушки изготовляются из нескольких параллельных проводников, которые располагаются в одном слое, для того чтобы они находились в одинаковых условиях по отношению к потоку рассеяния. Для улучшения охлаждения один слой катушки отделяется от другого каналом 1 шириной 5—8 мм (рис. 13).

Рис. 15. Цилиндрическая винтовая обмотка

Рис. 16. Схема перекладки проводников обмотки
Многослойные катушки выполняются обычно из проводников круглого сечения и используются для обмоток высшего напряжения до 35 кВ. Между слоями прокладывается изоляция из кабельной бумаги. При большом количестве слоев обмотка выполняется из двух катушек с каналом между ними (рис. 14). Описанные обмотки отличаются простотой устройства и изготовления, но имеют малую механическую прочность.
Винтовые обмотки с промежутками между витками наматываются из нескольких проводников прямоугольного сечения. Проводники обычно располагаются в радиальном направлении катушки, но при большом количестве проводников могут располагаться рядом по оси катушек или образовывать несколько ходов винтовой линии. Во всех случаях между витками остаются каналы 1 для охлаждения (рис. 15).
Для равномерного распределения тока между параллельными проводниками в винтовых обмотках требуется перекладка проводников, при этом желательно, чтобы каждый проводник поочередно занимал все положения по радиусу катушки. Так как для перекладки проводников требуется дополнительное место по высоте катушки, то обычно ограничиваются только частичной перекладкой (рис. 16), при которой отдельные проводники занимают лишь некоторые из возможных положений по радиусу катушки. Винтовые обмотки используются в качестве обмоток низшего напряжения ~ трансформаторов средней и большой мощности, они обладают достаточной механической прочностью, так как имеют значительные радиальные размеры.
Спиральные обмотки состоят из нескольких десятков катушек, расположенных по высоте стержня. Катушки наматываются непрерывным проводником, витки в катушках располагаются по спирали. Между катушками имеются каналы для их охлаждения (рис. 17). Если для изготовления катушек используются параллельные проводники, то при намотке катушек производится перекладка проводников подобно описанной для винтовых обмоток. Спиральная обмотка обладает большой механической прочностью и надежностью, поэтому несмотря на сложность изготовления она широко применяется как обмотка высшего и низшего напряжения в трансформаторах большой мощности.

Рис. 17. Спиральная непрерывная обмотка
Катушки чередующихся обмоток из прямоугольного провода наматываются в виде двух расположенных рядом спиралей (как пара катушек спиральной обмотки). В обмотке высшего напряжения катушки соединяются последовательно, в обмотке низшего напряжения они образуют ряд параллельных цепей.
В трансформаторах небольшой мощности дисковые катушки выполняются из круглого провода, как в многовитковой обмотке.
Важным элементом конструкции обмотки является ее изоляция. При небольших мощностях и низких напряжениях катушки цилиндрических обмоток надеваются непосредственно на стержень сердечника. Деревянные клинья и планки, сжимающие стержень, одновременно выполняют роль изоляции обмотки от стержня. При значительных напряжениях и больших мощностях трансформатора обмотка отделяется от стержня одним или двумя изоляционными цилиндрами (рис. 18).


Рис. 18. Обмотки трехфазного трансформатора
В. Бак трансформатора. Конструктивное оформление трансформатора зависит в значительной степени от способа его охлаждения. По этому признаку трансформаторы делятся на следующие группы: а) сухие с естественным охлаждением или с искусственным воздушным охлаждением; б) масляные с естественным охлаждением; в) масляные с искусственным воздушным охлаждением масляного бака; г) масляные с искусственной циркуляцией масла и охлаждением его в особых охладителях с естественным или искусственным воздушным или водяным охлаждением.
В сухих трансформаторах с естественным охлаждением теплоотдача от трансформатора происходит непосредственно окружающему трансформатор воздуху. Так как коэффициент теплоотдачи в воздух невелик, то сухие трансформаторы с естественным охлаждением обычно выполняются лишь в единицах малой мощности для напряжений, не превышающих 6—10 кВ.
Основное значение имеют в настоящее время масляные трансформаторы, в которых стержень с обмотками помещается в бак с маслом. Циркуляция масла внутри бака обеспечивает передачу тепловой энергии потерь от обмоток и стержня к стенкам бака.
Чтобы нагревающееся масло могло свободно расширяться, в трансформаторах мощностью до 75 кВА и напряжением до 6,3 кВ его не доливают до крышки бака. При нагревании вытесняемый из бака воздух выходит через специальную пробку, которая одновременно служит для заливки масла в трансформатор.

Трансформаторы большой мощности снабжаются так называемыми расширителями. Они выполняются чаще всего в форме цилиндра из листовой стали, устанавливаемого на крышке трансформатора (рис. 19).
Обычно объем расширителя составляет 10% от объема масла в баке.
При наинизшей температуре (трансформатор выключен, холодное время года) масло находится в расширителе на нижней отметке; при нагревании масло вытесняется в расширитель, и уровень его повышается.
При последующем охлаждении уровень опять понижается и т. д. Этот процесс часто называют «дыханием» трансформатора.

Недостатком трансформаторного масла является его горючесть (температура вспышки около 160° С) и возможность образования взрывчатых смесей из паров масла и воздуха. В общественных и производственных зданиях необходимо устанавливать пожаро- и взрывозащищенные трансформаторы. Такие трансформаторы заполняются негорючей жидкостью — соволом или совтолом.
Баки в небольших трансформаторах выполняются гладкими; в трансформаторах средней мощности для увеличения охлаждающей поверхности применяются трубчатые баки, состоящие из труб, диаметром около 55 мм, вваренных в стенку бака и расположенных в один или несколько рядов (рис. 19). Широко распространенные ранее баки из волнистой стали в настоящее время не выполняются, так как по сравнению с трубчатыми они механически менее прочны и теплоотдача их хуже.
Для большего увеличения охлаждающей поверхности в трансформаторах значительной мощности применяются баки радиаторного типа с естественным охлаждением или с искусственным воздушным охлаждением с помощью вентиляторов 1 мощностью 150—200 вт (рис. 20).

Рис. 19. Трансформатор с трубчатым баком
1 — обмотка высшего напряжения, 2 — обмотка низшего напряжения, 3 — переключатель регулируемых отводов обмотки высшего напряжения, 4 — балка, прессующая ярмо, 5 — сердечник, в — отводы обмотки высшего напряжения, 7 — отводы обмотки низшего напряжения, 8 — патрубок для присоединения вакуумного насоса, 9 — кольцо для подъема выемной части, 10 — кран для заливки масла, 11 — ввод обмотки высшего напряжения, 12 — ввод обмотки низшего напряжения; 13 — привод переключателя, 14 — выхлопная труба, 15 — расширитель, 16 — газовое реле, 17 — трубчатый бак, 18 — кран для спуска масла, 19 — ролик, 20 — вертикальная стяжная шпилька, 21 — упорный угольник на дне бака
Последние выполняются на самые большие мощности. Но если место для установки трансформатора ограничено, применяют принудительную циркуляцию масла. Сущность этого способа охлаждения состоит в том, что масло при помощи насоса заставляют циркулировать через воздушный или водяной охладитель. В этих
условиях теплоотдача происходит очень интенсивно, и трансформатор может быть выполнен компактным. К недостаткам такого рода охлаждения следует отнести наличие дополнительного насосного агрегата охладительной системы и значительный расход воды на охлаждение (около 1,5 л/мин на 1 кета потерь при разности температур выходящей и входящей воды около 10° С).


Рис. 20. Двойной трубчатый радиатор с искусственной вентиляцией
Весьма большое значение в оборудовании трансформатора имеют выводные изоляторы, служащие для вывода концов обмоток из бака. Они устанавливаются обычно на верхней крышке бака трансформатора (рис. 19) и выполняются чаще всего из фарфора.

что это такое, назначение, виды, устройство и принцип действия

Электротехнический агрегат, имеющий две, три или больше обмоток, статически устанавливается в электросеть. Силовой трансформатор изменяет переменное напряжение и ток без отклонения частоты. Преобразователь, применяемый во вторичных источниках питания, называют понижающим устройством. Повышающие конструкции увеличивают напряжение, используются в высоковольтных ЛЭП с большими мощностью, пропускной способностью и емкостью.

Область применения

В комплект установок, предназначенных для генерирования электричества, входят силовые трансформаторы. Электростанции используют энергию атома, органического, твердого или жидкого топлива, работают на газе или применяют силу водяного потока, но преобразователи выходных показателей подстанций необходимы для нормального функционирования потребительских и производственных линий.

Агрегаты устанавливают в сетях промышленных мощностей, сельских предприятий, на оборонных комплексах, разработках нефти и газа. Прямое назначение силового трансформатора — понижать и повышать напряжение и силу тока — используется для работы транспортной, жилищной, торговой инфраструктуры, сетевых распределительных объектов.

Основные детали и системы

Питающее напряжение и нагрузка подаются на вводы, которые располагаются на внутренней или наружной колодке для клемм. Контакт закрепляется болтами или специальными соединителями. В масляных агрегатах вводы устраиваются снаружи по сторонам бака или на крышке съемного корпуса.

Передача от внутренних обмоток идет на гибкие демпферы или резьбовые шпильки из цветных металлов. Силовые трансформаторы и их корпуса изолируются от шпилек фарфоровым или пластиковым слоем. Зазоры устраняются прокладками из материала, стойкого к действию масел и синтетических жидкостей.

Охладители снижают температуру масла из верхней области бака и передают его в боковой нижний слой. Остужающее устройство силового масляного трансформатора представлено:

  • внешним контуром, снимающим тепло с носителя;
  • внутренней цепью, нагревающей масло.

Охладители бывают разных видов:

  • радиаторы — совокупность плоских каналов со сваркой на торце, расположенных в пластинах для сообщения между нижними и верхними коллекторами;
  • гофрированные резервуары — ставятся в мало- и среднемощных агрегатах, являются одновременно емкостью для понижения температуры и рабочим баком со складчатой поверхностью стенок и нижней коробкой;
  • вентиляторы — ими оборудуются большие трансформаторные модули для принудительного охлаждения потока;
  • теплообменники — применяют в больших узлах для перемещения синтетических жидкостей с помощью насоса, т. к. организация естественной циркуляции требует много места;
  • водно-масляные установки — трубчатые теплообменники по классической технологии;
  • циркуляционные насосы — герметичные конструкции с полным погружением двигателя при отсутствии сальниковых прокладок.

Оборудование для трансформации напряжения снабжается регулирующими устройствами для изменения числа рабочих витков. Вольтаж на вторичной обмотке модифицируется с помощью переключателя количества спиралей или устанавливается болтовым соединением при выборе расположения перемычек. Так подсоединяются выводы заземленного или обесточенного трансформатора. Регулирующие модули преобразуют напряжение в небольших диапазонах.

В зависимости от условий переключатели количества спиралей делят на виды:

  • устройства, работающие при выключенной нагрузке;
  • элементы, функционирующие при замыкании вторичной обмотки на сопротивление.

Навесное оборудование

Газовое реле располагается в соединительной трубке между расширительным и рабочим баками. Прибор предупреждает разложение изолирующей органики, масла при перегреве и небольшие повреждения системы. Устройство реагирует на газообразование при неполадках, подает тревожный сигнал или полностью отключает систему в случае короткого замыкания или опасного понижения уровня жидкости.

Вверху бака в карманах ставят термопары для измерения температуры. Они работают по принципу математического расчета для выявления наиболее разогретой части агрегата. Современные датчики создаются на основе технологии оптоволокна.

Узел беспрерывной регенерации используется для восстановления и очистки масла. В результате работы в массе образуется шлак, в нее попадает воздух. Устройства регенерации бывают двух типов:

  • термосифонные модули, использующие естественное перемещение нагретых слоев вверх и прохождение через фильтр, последующее опускание охлажденных потоков на дно бака;
  • адсорбционные установки качества принудительно перекачивают массу через фильтры насосом, располагаются отдельно на фундаменте, используются в схемах преобразователей больших габаритов.

Модули для защиты масла представляют собой расширительный бак открытого типа. Воздух над поверхностью массы пропускается через поглотители влаги с силикагелем. Адсорбирующее вещество при максимальной влажности становится розовым, что служит сигналом к его замене.

Вверху расширителя устанавливают масляный затвор. Это прибор для снижения влажности воздуха, работающий на трансформаторном сухом масле. Модуль с помощью патрубка соединяется с расширительным баком. Вверху приваривается емкость с внутренним разделением в виде нескольких стенок по форме лабиринта. Воздух пропускается через масло, отдает влагу, затем очищается силикагелем и поступает в расширитель.

Контролирующие устройства

Прибор для сброса давления предупреждает аварийный скачок напора из-за короткого замыкания или сильного разложения масла и предусмотрен в конструкции мощных агрегатов в соответствии с ГОСТ 11677-1975. Устройство выполняется в виде сбрасывающей трубы, располагающейся под наклоном к трансформаторной крышке. На конце находится герметичная мембрана, способная моментально раскладываться и пропускать выхлоп.

Кроме этого, в трансформаторе устанавливаются и другие модули:

  1. Датчики уровня масла в баке, снабжены циферблатом или выполнены в виде стеклянной трубки сообщающихся емкостей, ставят на торце расширителя.
  2. Встроенные трансформаторы устраивают внутри агрегата или недалеко от заземляющего рукава на стороне изоляторов проходного типа или на шинах с низким вольтажом. В этом случае не нужно большое число отдельных преобразователей на подстанции с внутренней и внешней изоляцией.
  3. Детектор горючих примесей и газов выявляет водород в масляной массе и выдавливает его сквозь мембрану. Прибор показывает начальную степень газообразования до того, как концентрированная смесь заставит действовать контролирующее реле.
  4. Расходомер контролирует потери масла в подстанциях, работающих по принципу принудительного снижения температуры. Прибор измеряет разницу напора и определяет давление с двух сторон от возникшего препятствия в потоке. В агрегатах, работающих на водяном охлаждении, расходомеры считывают потребление влаги. Элементы снабжаются сигнализацией на случай аварии и циферблатом для определения показателей.

Принцип действия и режимы работы

Простой трансформатор снабжен сердечником из пермаллоя, феррита и двумя обмотками. Магнитопровод включает комплект ленточных, пластинчатых или формованных элементов. Он передвигает магнитный поток, возникающий под действием электричества. Принцип работы силового трансформатора заключается в преобразовании показателей силы тока и напряжения с помощью индукции, при этом постоянной остается частота и форма графика движения заряженных частиц.

В трансформаторах повышающего типа схема предусматривает повышенное напряжение на вторичной обмотке по сравнению с первичной катушкой. В понижающих агрегатах входной вольтаж выше выходного показателя. Сердечник со спиральными витками располагается в емкости с маслом.

При включении переменного тока на первичной спирали образуется переменное магнитное поле. Оно замыкается на сердечнике и затрагивает вторичную цепь. Возникает электродвижущая сила, которая передается подключенным нагрузкам на выходе трансформатора. Функционирование станции проходит в трех режимах:

  1. Холостой ход характеризуется разомкнутым состоянием вторичной катушки и отсутствием тока внутри обмоток. В первичной спирали течет электричество холостого хода, составляющее 2-5% номинального показателя.
  2. Работа под нагрузкой проходит с подключением питания и потребителей. Силовые трансформаторы показывают энергию в двух обмотках, работа в таком регламенте является распространенной для агрегата.
  3. Короткое замыкание, при котором сопротивление на вторичной катушке остается единственной нагрузкой. Режим позволяет выявить потери для разогрева обмоток сердечника.

Режим холостого хода

Электричество в первичной спирали равно значению переменного намагничивающего тока, вторичный ток показывает нулевые показатели. Электродвижущая сила начальной катушки в случае ферромагнитного наконечника полностью замещает напряжение источника, отсутствуют нагрузочные токи. Работа на холостом ходу выявляет потери на мгновенное включение и вихревые токи, определяет компенсацию реактивной мощности для поддержания требуемого вольтажа на выходе.

В агрегате без ферромагнитного проводника потерь на изменение магнитного поля нет. Сила тока холостого режима пропорциональна сопротивлению первичной обмотки. Способность противостоять прохождению заряженных электронов трансформируется при изменении частоты тока и размера индукции.

Работа при коротком замыкании

На первичную катушку поступает небольшое переменное напряжение, выходы вторичной спирали накоротко соединены. Показатели вольтажа на входе подбирают так, чтобы ток короткого замыкания соответствовал расчетному или номинальному значению агрегата. Размер напряжения при коротком замыкании определяет потери в катушках трансформатора и расход на противодействие материалу проводника. Часть постоянного тока преодолевает сопротивление и преобразуется в тепловую энергию, сердечник греется.

Напряжение при коротком замыкании рассчитывается в процентном отношении от номинального показателя. Параметр, полученный при работе в этом режиме, является важной характеристикой агрегата. Умножив его на ток короткого замыкания, получают мощность потерь.

Рабочий режим

При подсоединении нагрузки во вторичной цепи появляется движение частиц, вызывающее магнитный поток в проводнике. Оно направлено в другую сторону от потока, продуцируемого первичной катушкой. В первичной обмотке происходит разногласие между электродвижущей силой индукции и источника питания. Ток в начальной спирали повышается до того времени, когда магнитное поле не приобретет первоначальное значение.

Магнитный поток вектора индукции характеризует прохождение поля через выбранную поверхность и определяется временным интегралом мгновенного показателя силы в первичной катушке. Показатель сдвигается по фазе под 90˚ по отношению к движущей силе. Наведенная ЭДС во вторичной цепи совпадает по форме и фазе с аналогичным показателем в первичной спирали.

Типы и виды трансформаторов

Силовые агрегаты используют в случае преобразования высоковольтного тока и больших мощностей, их не применяют для измерения показателей сети. Установка оправдана в случае разницы между напряжением в сети производителя энергии и цепи, идущей к потребителю. В зависимости от числа фаз станции можно классифицировать как узлы с одной катушкой или многообмоточные устройства.

Однофазный силовой преобразователь устанавливается статически, для него характерны связанные взаимной индукцией обмотки, располагаемые неподвижно. Сердечник выполняется в виде замкнутой рамы, различают нижнее, верхнее ярмо и боковые стержни, где располагаются спирали. Активными элементами выступают катушки и магнитопровод.

Обвивки на стержнях находятся в установленных сочетаниях по числу и форме витков или устраиваются в концентрическом порядке. Наиболее распространена и часто применяется цилиндрическая обвивка. Конструктивные элементы агрегата фиксируют части станции, изолируют проходы между витками, охлаждают части и предупреждают поломки. Продольная изоляция охватывает отдельные витки или их сочетания на сердечнике. Главные диэлектрики используют для предупреждения перехода между заземлением и обмотками.

В схемах трехфазных сетей электричества ставят двухобмоточные и трехобмоточные установки для равномерного распределения нагрузки между входами и выходами или устройства замещения для одной фазы. Трансформаторы с масляным охлаждением содержат магнитопровод с обмотками, которые расположены в баке с веществом.

Обвивки устраиваются на общем проводнике, при этом предусмотрены первичные и вторичные контуры, взаимодействующие благодаря возникновению общего поля, тока или поляризации при перемещении заряженных электронов в магнитной среде. Такая общая индукция затрудняет определение рабочих показателей установки, высокого и низкого напряжения. Используется план замещения трансформатора, при которой обмотки взаимодействуют не в магнитной, а в электрической среде.

Применяется принцип эквивалентности действия рассеивающих потоков работе сопротивлений индуктивных катушек, пропускающих ток. Различают спирали с активным сопротивлением индукции. Второй вид представляет собой магнитосвязанные обвивки, передающие частицы без потоков рассеивания с минимальными препятствующими свойствами.

Из каких основных частей состоит трансформатор

В практичной конструкции трансформатора производитель выбирает между тремя различными базовыми концепциями:. Любая из этих концепций не влияет на эксплуатационные характеристики или эксплуатационную надёжность трансформатора, но имеются существенные различия в процессе их изготовления. Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства. В то время как обмотки стержневого типа заключают в себе сердечник, сердечник броневого типа заключает в себе обмотки.


Поиск данных по Вашему запросу:

Из каких основных частей состоит трансформатор

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Силовой трансформатор. Устройство, назначение и принцип действия.

Активная часть трансформатора


Электроэнергия является одним из необходимых ресурсов. Без нее жизнь человека была бы лишена многих удобных вещей. Но напряжение в магистральных сетях не всегда соответствует требуемому потребителем.

Поэтому на распределительных станциях используется специальное оборудование, работа которого заключается в изменении параметров и передаче электроэнергии пользователям. Одними из таких приборов являются трансформаторы. Они бывают нескольких типов и способны решать различные задачи. В этой статье будет рассмотрен один из самых распространенных — силовой.

Что представляет собой устройство силового трансформатора и где он применяется? Для решения каких задач он необходим? Вот что следует узнать, прежде чем приобретать такое оборудование.

Современная электроэнергетика не сможет обходиться без приборов, используемых для преобразования энергии в магистральных сетях и установках, занимающихся ее приемом и распределением.

Благодаря их появлению удалось значительно сократить расход цветных металлов и снизить потери. Но чтобы оборудование работало эффективно необходимо предварительно выполнить расчет потерь в силовом трансформаторе. Сделать это можно как самостоятельно, так и при помощи специалистов. Силовые трансформаторы применяются на высоковольтных линиях и распределительных станциях. Они стали необходимым элементом во многих отраслях промышленности, где необходимо преобразование или распределение электроэнергии:.

Чтобы понять, как работает такой прибор необходимо изучить его комплектацию. В устройство силового трансформатора включены как основные части, так и дополнительные детали. Магнитопровод представлен как система, выполненная из электромеханической стали. Эта часть устройства силового трансформатора служит основой для крепления различных деталей.

Обмотки — это часть электроцепи. Они изготавливаются из провода и изоляции. Кабель может быть медном или алюминиевым. В конструктивном плане обмотки — это последовательные катушки. Их фазы допускается соединять двумя способами:. Магнитопровод с обмотками находится в баке с минеральным маслом.

Эта конструкция называется силовым трансформатором. Она может оснащаться радиатором, предназначенным для отвода тепла.

Некоторые модели таких устройств имеют в своей конструкции также защитные системы. Обычно оборудование этого класса устанавливаются на улице. Принцип действия силового трансформатора базируется на физическом законе электромагнитной индукции. Он заключается в следующем. Подсоединение обмотки устройства к электросети приводит к образованию магнитного потока. Он индуцирует ЭДС в другой обмотке прибора.

Такой принцип работы объясняется наличием магнитной связи в приборе. Смотрим видео, принцип работы и виды трансформаторов:. Что касается установки, то такое оборудование может быть расположено не только в закрытых помещениях, но и на улице. Поэтому исходя из этого параметра различают приборы следующих типов:.

Изоляция обмоток у трансформаторов может быть, как сухой, так и бумажно-масляной или компаундной. Имеются отличия и в числе ступеней. В зависимости от этого параметра устройства делятся на:. Еще одной отличительной чертой различных моделей может быть номинальное напряжение. Согласно его значению, трансформаторы классифицируются на низко- и высоковольтные. Кроме того, силовые устройства могут подключаться к одно или трехфазным электросетям. Высоковольтные трансформаторы чаще всего имеют масляное охлаждение.

Приборы этой серии отличаются высоким КПД и хорошими показателями защиты от перегрева. Они требуют минимального обслуживания в процессе эксплуатации. Обычно основные параметры прибора указываются в технической документации, входящей в его комплектацию. Для трансформаторов таковыми являются:. Рассмотрим более подробно, что они обозначают. Номинальная мощность устройства рассчитывается и указывается производителем.

Она выражается в киловольт-амперах. Номинальное напряжение состоит из первичного, на которое рассчитана соответствующая обмотка и вторичного, измеряемого на зажимах. Определить ее можно выполнив упрощенный расчет силового трансформатора. Смотрим видео, делаем правильный расчет:. Номинальные мощность и ток прибора должны соответствовать существующим ГОСТам. Сегодня выпускаются сухие модели, у которых этот показатель может иметь следующее значение:. Мощность прибора обычно указывается в паспорте прибора, а зная ее можно вычислить номинальное значение тока.

Для этого используется следующая формула:. Исходя из того для какой из обмоток рассчитывается значение тока будут изменяться и входящие в формулу величины. Расчет мощности силового трансформатора по нагрузке лучше доверить специалистам. Это позволит избежать неприятных моментов в процессе эксплуатации. Кроме этого номинальными напряжениями считают значение линейной величины при холостом ходе на обеих обмотках. Значения токов рассчитываются по мощности прибора.

Выбирая оборудование следует учитывать, что расчет силового тороидального трансформатора будет несколько отличаться от приведенного выше. Найти информацию по этому вопросу можно в сети. Большинство моделей силового оборудования имеют значительный вес. Поэтому на место установки они доставляются специальным транспортом. Причем поставка оборудования осуществляется в собранном виде и полностью готовым к включению. Смотрим видео, запуск и диагностика оборудования:.

Монтаж прибора осуществляется на заранее подготовленный фундамент или в специальное помещение. Чтобы при установке устройства не образовывались воздушные мешки под крышкой бака со стороны расширите под катки укладывают стальные пластинки.

Длина прокладок начинает от мм. Если вес прибора не превышает 2 тонн, то он устанавливается непосредственно на фундамент.

Его корпус при этом обязательно присоединяется к сети заземления. Однако, следует помнить, что перед установкой прибор проходит испытания в лабораторных условиях. В процессе проведения этих работ производят измерение коэффициента трансформации, проверку качественного выполнения соединений.

А также испытывают устройство повышенным напряжением изоляции, проверяют соответствие трансформаторного масла. После доставки на объект прибор подвергается внешнему осмотру. При этом обращают внимание на отсутствие протечки масла, посторонних шумов в процессе работы. Проверяется состояние проходных изоляторов и контактных соединений на предмет из нагрева. После запуска трансформатора необходимо периодически осуществлять контроль температуры. Измерения выполняют при помощи стеклянных термометров.

Они погружаются в специальную гильзу, расположенную на крышке прибора. Чтобы избежать аварийных ситуаций в работе трансформатора необходимо регулярно замерять нагрузки. Это позволит определить перекосы по фазам, ведущие к искажению напряжений. Осмотр оборудования без его отключения должен выполняться каждый полгода. Но в зависимости от состояния прибора сроки могут изменяться. Устройство и принцип работы силового трансформатора. Устройство трансформатора. Оценка статьи:.


О трансформаторах — Основные части трансформатора

Услуги и сервис Проектирование Комплексная поставка Строительно-монтажные работы Диагностика оборудования Сервисное обслуживание Доставка Электрооборудование на заказ Ремонт трансформаторов Пресс-центр Новости компании Пресса о нас Статьи Карьера Политика в области персонала Вакансии Жизнь предприятия Партнеры Политика работы с партнерами Стать партнером Доставка Контакты Главная страница — О компании — Словарь терминов Активная часть трансформатора. Активная часть трансформатора — конструктивная часть, которая включает обмотки высокого и низкого напряжения с электрической изоляцией, конструктивные части регулирующих устройств, остов трансформатора и все детали, которые обеспечивают механическое соединение этих компонентов. В силовых трансформаторах ТМ активная часть конструктивно связана с крышкой бака и высоковольтными вводами. Активная часть участвует в процессе электромагнитного преобразования. По этой причине для изготовления магнитопровода используют ферромагнитный материал с высокой диэлектрической проницаемостью, что обеспечивает низкий уровень потерь на перемагничивание. От конструктивных характеристик активной части полностью зависимы рабочие характеристики трансформатора.

1 Основные части конструкции трансформатора — Трансформаторы Ещё одно отличие состоит в том, что ось обмоток стержневого типа, как.

Основные части конструкции трансформатора

Однофазный трансформатор представляет собой электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформатор может быть однофазным или трехфазным. Простейший однофазный трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника 1 рис. Обмотку 2, соединенную с источником электроэнергии, называют первичной. Все величины, относящиеся к этой обмотке, называют первичными и обозначают соответствующими буквами с индексом 1. Обмотка 3, соединенная с потребителем энергии Z, является вторичной. Все величины, относящиеся к этой обмотке, обозначают с индексом 2. Под действием переменного напряжения U1 в первичной обмотке с числом витков w1 возникает ток. Этим потоком в первичной обмотке наводится э. Таким образом, со стороны вторичной обмотки трансформатор является источником электрической энергии, а со стороны первичной обмотки— потребителем этой энергии.

Трансформатор. Устройство и принцип действия трансформатора.

Может быть, кто-то думает, что трансформатор — это что-то среднее между трансформером и терминатором. Данная статья призвана разрушить подобные представления. Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений — на нашем телеграм-канале. Трансформатор — статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного электрического тока одного напряжения и определенной частоты в электрический ток другого напряжения и той же частоты.

Трансформатор состоит из сердечника, обмоток, бака с маслом если трансформатор масляный , на котором размещены проходные изоляторы вводы и расширитель.

§63. Назначение и принцип действия трансформатора

В практичной конструкции трансформатора производитель выбирает между тремя различными базовыми концепциями:. Любая из этих концепций не влияет на эксплуатационные характеристики или эксплуатационную надёжность трансформатора, но имеются существенные различия в процессе их изготовления. Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства. В то время как обмотки стержневого типа заключают в себе сердечник, сердечник броневого типа заключает в себе обмотки. Если смотреть на активный компонент т. Видно только верхнее и нижнее ярмо сердечника.

Что такое трансформатор: устройство, принцип работы, схема и назначение

Электроэнергия является одним из необходимых ресурсов. Без нее жизнь человека была бы лишена многих удобных вещей. Но напряжение в магистральных сетях не всегда соответствует требуемому потребителем. Поэтому на распределительных станциях используется специальное оборудование, работа которого заключается в изменении параметров и передаче электроэнергии пользователям. Одними из таких приборов являются трансформаторы.

Основные элементы трансформаторов. Отдельные участки активной части магнитопровода в зависимости от их Непрерывная обмотка состоит из катушек, соединенных между собой последовательно.

Электропитающие устройства и линии автоматики, телемеханики и связи — Однофазный трансформатор

Из каких основных частей состоит трансформатор

Трансформатор — это электрическая машина, служащая для переноса энергии переменного тока с помощью индукции от одной электрической цепи к другой с изменением параметров. Поскольку он не имеет подвижных частей, его можно отнести к устройствам. Основные части трансформатора — сердечник и обмотки — действительно неподвижны и не преобразуют электрическую энергию в механическую, поэтому оба термина машина и устройство будут верны.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Принцип работы трансформатора

Их основная задача — изменение значения переменного напряжения. Трансформаторы используются как в виде самостоятельных приборов, так и в качестве составных элементов других электротехнических устройств. Достаточно часто трансформаторы используются при передаче электроэнергии на дальние расстояния. Непосредственно на электрогенерирующих предприятиях они позволяют существенно повысить напряжение, которое вырабатывается источником переменного тока. Повышая напряжение до кВт, трансформаторы обеспечивают более экономную передачу электроэнергии: значительно снижаются потери электричества в проводах и появляется возможность уменьшить площадь сечения кабелей, используемых в линиях электропередач.

Основные элементы трансформаторов Магнитопровод.

Что такое трансформаторПринцип работы трансформатораВиды трансформаторовРежимы работы трансформатораУравнения идеального трансформатораМагнитопровод трансформатораОбмотка трансформатораПрименение трансформаторовСхема трансформатора. Трансформатор представляет собой устройство, которое преобразовывает напряжение переменного тока повышает или понижает. Состоит трансформатор из нескольких обмоток двух или более , которые намотаны на общий ферромагнитный сердечник. Если трансформатор состоит только из одной обмотки, то он называется автотрансформатором. Современные трансформаторы тока бывают: стержневыми, броневыми или тороидальными. Все три типа трансформаторов имеют похожие характеристики, и надежность, но отличаются друг от друга способом изготовления.

Сварочные трансформаторы используются для электродуговой сварки переменным током. Сварочными устройствами постоянного тока называются преобразователями, выпрямителями или инверторами. Маркировка трансформаторов для ручной сварки плавящимся электродом выглядит следующим образом, ТДМ, что означает: Т — трансформатор сварочный; Д — дуговая электросварка; М — механизм регулирования тока сварки; 31 — максимальное значение сварочного тока А; 6 — номер модели трансформатора. Устройство сварочного трансформатора включает магнитопровод в виде набранного из пластин стального сердечника, и двух изолированных обмоток.


Основные части конструкции трансформатора — Трансформаторы





В практичной конструкции трансформатора производитель выбирает между тремя различными базовыми концепциями:

  • Стержневой (рис1)
  • Броневой (рис2)
  • Тороидальный



Любая из этих концепций не влияет на эксплуатационные характеристики или эксплуатационную надёжность трансформатора, но имеются существенные различия в процессе их изготовления. Каждый производитель выбирает концепцию, которую он считает наиболее удобной с точки зрения изготовления, и стремится к применению этой концепции на всём объёме производства.

В то время как обмотки стержневого типа заключают в себе сердечник, сердечник броневого типа заключает в себе обмотки. Если смотреть на активный компонент (т.e. сердечник с обмотками) стержневого типа, обмотки хорошо видны, но они скрывают за собой стержни магнитной системы сердечника. Видно только верхнее и нижнее ярмо сердечника. В конструкции броневого типа сердечник скрывает в себе основную часть обмоток.

Ещё одно отличие состоит в том, что ось обмоток стержневого типа, как правило, имеет вертикальное положение, в то время как в броневой конструкции она может быть горизонтальной или вертикальной.

Основными частями конструкции трансформатора являются:

  • магнитная система (магнитопровод)
  • обмотки
  • система охлаждение

Магнитная система (магнитопровод) трансформатора — комплект элементов (чаще всего пластин) электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранных в определённой геометрической форме, предназначенный для локализации в нём основного магнитного поля трансформатора. Магнитная система в полностью собранном виде совместно со всеми узлами и деталями, служащими для скрепления отдельных частей в единую конструкцию, называется остовом трансформатора.

Часть магнитной системы, на которой располагаются основные обмотки трансформатора, называется — стержень

Часть магнитной системы трансформатора, не несущая основных обмоток и служащая для замыкания магнитной цепи, называется — ярмо

В зависимости от пространственного расположения стержней, выделяют:

  1. Плоская магнитная система — магнитная система, в которой продольные оси всех стержней и ярм расположены в одной плоскости
  2. Пространственная магнитная система — магнитная система, в которой продольные оси стержней или ярм, или стержней и ярм расположены в разных плоскостях
  3. Симметричная магнитная система — магнитная система, в которой все стержни имеют одинаковую форму, конструкцию и размеры, а взаимное расположение любого стержня по отношению ко всем ярмам одинаково для всех стержней
  4. Несимметричная магнитная система — магнитная система, в которой отдельные стержни могут отличаться от других стержней по форме, конструкции или размерам или взаимное расположение какого-либо стержня по отношению к другим стержням или ярмам может отличаться от расположения любого другого стержня
Обмотки

Основным элементом обмотки является виток — электрический проводник, или ряд параллельно соединённых таких проводников (многопроволочная жила), однократно обхватывающий часть магнитной системы трансформатора, электрический ток которого совместно с токами других таких проводников и других частей трансформатора создаёт магнитное поле трансформатора и в котором под действием этого магнитного поля наводится электродвижущая сила.

Обмотка — совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведённые в витках. В трёхфазном трансформаторе под обмоткой обычно подразумевают совокупность обмоток одного напряжения трёх фаз, соединяемых между собой.

Проводник обмотки в силовых трансформаторах обычно имеет квадратную форму для наиболее эффективного использования имеющегося пространства (для увеличения коэффициента заполнения в окне сердечника). При увеличении площади проводника проводник может быть разделён на два и более параллельных проводящих элементов с целью снижения потерь на вихревые токи в обмотке и облегчения функционирования обмотки. Проводящий элемент квадратной формы называется жилой.


рис. Транспонированный кабель применяемый в обмотке трансформатора

Каждая жила изолируется при помощи либо бумажной обмотки, либо эмалевого лака. Две отдельно изолированных и параллельно соединённых жилы иногда могут иметь общую бумажную изоляцию. Две таких изолированных жилы в общей бумажной изоляции называются кабелем.

Особым видом проводника обмотки является непрерывно транспонированный кабель. Этот кабель состоит из жил, изолированных при помощи двух слоёв эмалевого лака, расположенных в осевом положении друг к другу, как показано на рисунке. Непрерывно транспонированный кабель получается путём перемещения внешней жилы одного слоя к следующему слою с постоянным шагом и применения общей внешней изоляции.

Бумажная обмотка кабеля выполнена из тонких (несколько десятков микрометров) бумажных полос шириной несколько сантиметров, намотанных вокруг жилы. Бумага заворачивается в несколько слоёв для получения требуемой общей толщины.

Обмотки разделяют по:

  1. Назначению
    • Основные — обмотки трансформатора, к которым подводится энергия преобразуемого или от которых отводится энергия преобразованного переменного тока.
    • Регулирующие — при невысоком токе обмотки и не слишком широком диапазоне регулирования, в обмотке могут быть предусмотрены отводы для регулирования коэффициента трансформации напряжения.
    • Вспомогательные — обмотки, предназначенные, например, для питания сети собственных нужд с мощностью существенно меньшей, чем номинальная мощность трансформатора, для компенсации третей гармонической магнитного поля, подмагничивания магнитной системы постоянным током, и т. п.
  2. Исполнению
    • Рядовая обмотка — витки обмотки располагаются в осевом направлении во всей длине обмотки. Последующие витки наматываются плотно друг к другу, не оставляя промежуточного пространства.
    • Винтовая обмотка — винтовая обмотка может представлять собой вариант многослойной обмотки с расстояниями между каждым витком или заходом обмотки.
    • Дисковая обмотка — дисковая обмотка состоит из ряда дисков, соединённых последовательно. В каждом диске витки наматываются в радиальном направлении в виде спирали по направлению внутрь и наружу на соседних дисках.
    • Фольговая обмотка — фольговые обмотки выполняются из широкого медного или алюминиевого листа толщиной от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Схемы и группы соединения обмоток трёхфазных двухобмоточных трансформаторов

Существуют три основных способа соединения фазовых обмоток каждой стороны трёхфазного трансформатора:

  • Y-соединение, так называемой соединение звездой, где все три обмотки соединены вместе одним концом каждой из обмоток в одной точке, называемой нейтральной точкой или звездой
  • Δ-соединение, так называемое дельта-соединение, или соединение треугольником, где три фазных обмотки соединены последовательно и образуют кольцо (или треугольник)
  • Z-соединение, так называемое соединение зигзагом

Первичная и вторичная стороны трансформатора могут быть соединены любым из трёх способов, показанным выше. Данные способы предлагают несколько различных комбинаций соединений в трансформаторах с различными характеристиками, выбор которых также может быть обусловлен типом сердечника.

Y-соединение обычно является естественным выбором для самых высоких напряжений, когда нейтральная точка предназначена для зарядки. В любом случае в целях защиты от перенапряжения или для прямого заземления предусмотрено наличие нейтрального проходного изолятора. В последнем случае в целях экономии уровень изоляции нейтрали может быть ниже, чем уровень изоляции фазного конца обмотки. Соединённая звездой обмотка также имеет то преимущество, что переключение регулирования коэффициента трансформации может быть предусмотрено на нейтральном конце, где также может быть размещён переключатель числа витков. Поэтому переключатель числа витков сможет функционировать при напряжении низкого логического уровня, а разница напряжений между фазами также будет незначительная. По сравнению с расходами, затраченными на установку переключателя числа витков, при более высоком уровне напряжения экономические затраты будут ниже.

Соединение звездой используется на одной стороне трансформатора, другая сторона должна быть соединена треугольником, особенно в случаях, если нейтраль соединения звездой планируется для зарядки. Соединение обмотки треугольником обеспечивает баланс ампер-виток для тока нулевой последовательности, следующего по нейтрали, и каждой фазы соединения звездой, что даёт приемлемый уровень полного сопротивления нулевой последовательности. Без соединения треугольником обмотки ток нулевой последовательности привёл бы к образованию поля токов нулевой последовательности в сердечнике. Если сердечник имеет три стержня, данное поле от ярма к ярму проникнет сквозь стенки бака и приведёт к выделению тепла. В случае с броневым сердечником, или при наличии пяти стержней сердечника, данное поле проникнет между раскрученными боковыми стержнями и полное сопротивление нулевой последовательности существенно повысится. Вследствие этого ток, в случае пробоя на землю может стать настолько слабым, что защитное реле не сработает.

В соединенной треугольником обмотке ток, протекающий по каждой фазовой обмотке равен фазному току, разделённому на , в то время как в соединении звездой, линейный ток каждой фазной обмотки идентичен линейному току сети. С другой стороны, для одинакового напряжения соединение треугольником требует наличия трёхкратного количества витков по сравнению с соединением звездой. Соединение обмотки треугольником выгодно использовать в высоковольтных трансформаторах, когда сила тока высока, а напряжение относительно низкое, как например, в обмотке низшего напряжения в повышающих трансформаторах.

Соединение обмотки треугольником позволяет циркулировать третьей (и кратным ей) гармонике тока внутри треугольника, образованного тремя последовательно соединёнными фазными обмотками. Токи третьей гармоники необходимы во избежание искажения синусоидальности потока магнитных, и, следовательно, наведённой ЭДС во вторичной обмотке. Третья гармоника тока во всех трёх фазах имеет одинаковое направление, данные токи не могут циркулировать в обмотке, соединённой звездой, с изолированной нейтралью.

Недостаток троичных синусоидальных токов в намагничивающем токе может привести к значительным искажениям наведённого напряжения, в случаях, если у сердечника 5 стержней, или он исполнен в броневом варианте. Соединённая треугольником обмотка трансформатора устранит данное нарушение, так как обмотка с соединением треугольником обеспечит затухание гармонических токов. Иногда в трансформаторах предусмотрено наличие третичной Δ-соединённой обмотки, предусмотренной не для зарядки, а для предотвращения искажения напряжения и понижения полного сопротивления нулевой последовательности. Такие обмотки называются компенсационными. Распределительные трансформаторы, предназначенные для зарядки, между фазой и нейтралью на стороне первого контура, снабжены обычно соединённой треугольником обмоткой. Однако ток в соединённой треугольником обмотке может быть очень слабым для достижения минимума номинальной мощности, а требуемый размер проводника обмотки чрезвычайно неудобен для заводского изготовления. В подобных случаях высоковольтная обмотка может быть соединена звездой, а вторичная обмотка — зигзагообразно. Токи нулевой последовательности, циркулирующие в двух отводах зигзагообразно соединённой обмотки будут балансировать друг друга, полное сопротивление нулевой последовательности вторичной стороны главным образом определяется полем рассеяния магнитного поля между двумя разветвлениями обмоток, и выражается весьма незначительной цифрой.

При использовании соединения пары обмоток различными способами возможно достигнуть различных степеней напряжения смещения между сторонами трансформатора.

Сдвиг фаз между ЭДС первичной и вторичной обмоток принято выражать группой соединений. Для описания напряжения смещения между первичной и вторичной, или первичной и третичной обмотками, традиционно используется пример с циферблатом часов. Так как этот сдвиг фаз может изменяться от 0° до 360°,а кратность сдвига составляет 30°, то для обозначения группы соединений выбирается ряд чисел от 1 до 12, в котором каждая единица соответствует углу сдвига в 30°. Одна фаза первичной указывает на 12, а соответствующая фаза другой стороны указывает на другую цифру циферблата.

Наиболее часто используемая комбинация Yd11 означает, например, наличие 30º смещения нейтрали между напряжениями двух сторон

Схемы и группы соединения обмоток трёхфазных двухобмоточных трансформаторов

Схема соединения обмоток Диаграмма векторов напряжения
холостого хода*
Условное
обозначение
ВН НН
У/Д-11



трансформатор

Всего комментариев: 0


Назначение трехфазного силового трансформатора и его область применения

Дата публикации: 10 декабря 2019

Дата обновления: 29 октября 2021

Трехфазный трансформатор – это статический аппарат с тремя парами обмоток, предназначенный для преобразования напряжения при передаче электрического тока на дальние дистанции. Такое преобразование можно осуществить с помощью трех однофазных трансформаторов. Но комплексный аппарат имеет значительные габариты и массу. Трехфазный трансформатор свободен от этих недостатков, благодаря тому, что три обмотки расположены на общем магнитопроводе. Трехфазные аппараты успешно применяют в сетях мощностью до 60 кВА.

Назначение трехфазного трансформатора

Основная задача такого аппарата – преобразовать параметры электрического тока таким образом, чтобы потери при нагреве проводов были минимальными. Для решения этой проблемы необходимо снизить силу тока и увеличить значение напряжения до 6-500 кВ, чтобы значение мощности осталось постоянным. После доставки электрического тока потребителю напряжение необходимо снизить до требуемой величины – 380 В. И эту проблему тоже решают трехфазные аппараты. Также эти устройства применяют для присоединения измерительных приборов, изменения напряжения при проведении испытаний или подключении силовой нагрузки.

Принцип действия и устройство силового трехфазного трансформатора

В конструкцию этого аппарата входят:

  • Магнитопровод. К нему крепятся все части аппарата. Также он служит для создания основного магнитного потока. Магнитопровод может быть стержневым, бронестержневым, броневым.
  • Обмотки. В каждой фазе присутствуют две обмотки – понижающая и повышающая. Обмотки могут соединяться «звездой» или «треугольником» В первом случае линейное напряжение (между началами фаз) в 1,73 раза выше фазного (между началом и концом фазы). При соединении «треугольником» линейное и фазное напряжения одинаковы. Соединение «звездой» эффективно при значительных напряжениях, «треугольником» – при высоких токах.
  • Вводы и выводы. Необходимы для присоединения концов обмоток к ЛЭП. Ввод соединяется с первичной обмоткой, вывод – со вторичной.
В каталоге силовых трансформаторов представлены «сухие» и «масляные» модели. В маломощных трансформаторах охлаждение осуществляется воздушным способом. Такие аппараты называют «сухими». Высокомощные устройства имеют масляное охлаждение, благодаря чему их называют «масляными». Масло не только охлаждает обмотки, которые нагреваются из-за протекания по ним электрического тока, но и повышает изоляционные характеристики.

Принцип действия:

  • При подключении первичной обмотки в сеть в ней начинает протекать переменный .
  • В сердечнике магнитопровода появляется магнитный поток, охватывающий обмотки всех фаз. В каждом витке присутствует ЭДС, равная по направлению и величине.
  • Если количество витков в первичной обмотке больше, чем число витков во вторичной обмотке, то выходное напряжение больше входного. И наоборот.

Силовые сухие трехфазные трансформаторы — особенности эксплуатации и характеристики

В сухих трансформаторах тепло от нагревающихся токоведущих частей отводится воздушным потоком. Такая охлаждающая система эффективна для аппаратов мощностью не выше 4000 кВА и напряжением обмоток высшего напряжения не более 35 кВ. Эти устройства применяются в местах, в которых предъявляются повышенные требования к безопасности обслуживающего персонала и оборудования. Они востребованы на металлургических предприятиях, в нефтяной индустрии, машиностроении, при организации электроснабжения объектов жилого, административного и производственного назначения.  

Преимущества сухих трехфазных трансформаторов с выходным напряжением 380 В:

  • Возможность установки в непосредственной близости от людей и оборудования, в любом помещении. Необходимо только предусмотреть защитное ограждение, вентиляционную систему, средства мониторинга.
  • Безопасность. Эти аппараты взрывобезопасны, поскольку элегаз и жидкий диэлектрик отсутствуют.
  • Экологичность. Масляные испарения отсутствуют. Поэтому такие модели разрешены для установки возле дошкольных, учебных, медицинских учреждений.
  • Простота эксплуатации. Необходимо контролировать только основные параметры – температуру обмоток, отсутствие или наличие КЗ.
  • Современные комплектующие. Благодаря им удалось уменьшить габариты и массу аппаратов.

Недостатки моделей «сухого» типа:

  • Чувствительность к условиям окружающей среды – температуре, влажности, запыленности, сейсмическим воздействиям.
  • Отсутствие моделей, рассчитанных на напряжение более 35 кВ и мощность выше 4000 кВА.
  • Вероятность появления микротрещин в обмотке, которые развиваются и становятся причиной выхода устройства из строя и даже его возгорания.
Цены на сухие трансформаторы зависят от мощности аппарата и материала (медь, алюминий), из которого изготовлены обмотки. Также на стоимость влияет исполнение: открытое, защищенное, герметичное.
Трехфазные силовые трансформаторы масляного типа – плюсы и минусы конструкции
Эти аппараты более опасны в эксплуатации, по сравнению с «сухими» аналогами. Отказ от софтолового масла сделал устройства более безопасными и экологичными, но полностью предотвратить возгорания и взрывы этого оборудования пока не удалось. При использовании масляных устройств необходимо специальное обслуживание и постоянный контроль комплекса рабочих параметров, что повышает эксплуатационные расходы. Оборудование сложно транспортировать к месту назначения, поскольку для доставки масла необходима специальная станция.

Преимущества масляных силовых трехфазных трансформаторов:

  • Неприхотливость к условиям окружающей среды.
  • Привычная конструкция для электриков старшего поколения.
  • Отсутствие межвитковых и межслойных замыканий, благодаря теплопроводности масла.
  • Отсутствие вероятности появления микроскопических трещин в обмотках.
  • Наличие моделей, рассчитанных на значительные напряжение (375 кВ и выше) и мощность (40000 кВА и выше).
У обоих видов трансформаторов имеются собственные достоинства и недостатки. Поэтому при выборе конкретного типа оборудования инженеры-электрики учитывают запланированные эксплуатационные условия, требования СНиПов, ГОСТов, ПУЭ, рекомендации изготовителя.

Термины и определения по трансформаторам

Термины и определения

Трансформатор — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

Переменный ток — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным.

Электромагнитное устройство — устройство, в котором создаётся и используется магнитное поле. Данные устройства применяются во многих электрических и в некоторых электронных цепях.

Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии. К силовым относятся трансформаторы трехфазные и многофазные мощностью 6,3 кВ·А и более, однофазные мощностью 5 кВ·А и более.

Силовой трансформаторный агрегат — устройство, в котором конструктивно объединены два или более силовых трансформаторов.

Многофазная трансформаторная группа — группа однофазных трансформаторов, обмотки которых соединены так, что в каждой из обмоток группы может быть создана система переменного тока с числом фаз, равным числу трансформаторов. Многофазная трансформаторная группа, имеющая три однофазных трансформатора, называется трехфазной трансформаторной группой

Магнитное поле трансформатора — магнитное поле, созданное в трансформаторе совокупностью магнитодвижущих сил всех его обмоток и других частей, в которых протекает электрический ток.

Магнитное поле рассеяния обмоток — часть магнитного поля трансформатора, созданная той частью магнитодвижущих сил всех его основных обмоток, геометрическая сумма векторов которых в каждой фазе обмоток равна нулю.

Магнитное поле токов нулевой последовательности — часть магнитного поля трансформатора, созданная геометрической суммой магнитодвижущих сил токов нулевой последовательности всех его основных обмоток.

Основное магнитное поле — часть магнитного поля трансформатора, созданная разностью суммы магнитодвижущих сил всех его обмоток и суммы магнитодвижущих сил обмоток, создающих поле рассеяния обмоток и поле токов нулевой последовательности обмоток трансформатора.

Сторона высшего (среднего, низшего) напряжения трансформатора — совокупность витков и других токопроводящих частей, присоединенных к зажимам трансформатора, между которыми действует его высшее (среднее или низшее) напряжение.

Схема соединения трансформатора — сочетание схем соединения обмоток высшего и низшего напряжений для двухобмоточного и высшего, среднего и низшего напряжений для трехобмоточного трансформатора.

Трансформатор общего назначения — силовой трансформатор, предназначенный для включения в. сеть, не отличающуюся особыми условиями работы, или для непосредственного питания приемников электрической энергии, не отличающихся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы.

Специальный трансформатор — трансформатор, предназначенный для непосредственного питания потребительской сети или приемников электрической энергии, если эта сеть или приемники отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы.

Повышающий трансформатор — трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения.

Понижающий трансформатор — трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка высшего напряжения.

Однофазный трансформатор — трансформатор, в магнитной системе которого создается однофазное магнитное поле.

Трехфазный трансформатор — трансформатор, в магнитной системе которого создается трехфазное магнитное поле.

Многофазный трансформатор — трансформатор, в магнитной системе которого создается магнитное поле с числом фаз более трех.

Двухобмоточный трансформатор — трансформатор, имеющий две основные гальванически не связанные обмотки.

Трехобмоточный трансформатор — трансформатор, имеющий три основные гальванически не связанные обмотки.

Многообмоточный трансформатор — трансформатор, имеющий более трех основных гальванически не связанных обмоток.

Трансформатор с жидким диэлектриком — трансформатор, в котором основной изолирующей средой и теплоносителем служит жидкий диэлектрик.

Масляный трансформатор — трансформатор с жидким диэлектриком, в котором основной изолирующей средой и теплоносителем служит трансформаторное масло.

Трансформатор с негорючим жидким диэлектриком — трансформатор с жидким диэлектриком, в котором основной изолирующей средой и теплоносителем служит негорючий жидкий диэлектрик.

Сухой трансформатор — трансформатор, в котором основной изолирующей средой служит атмосферный воздух или другой газ или твердый диэлектрик, а охлаждающей средой атмосферный воздух.

Воздушный трансформатор — сухой негерметичный трансформатор, в котором основной изолирующей и охлаждающей средой служит атмосферный воздух.

Газонаполненный трансформатор — сухой герметичный трансформатор, в котором основной изолирующей средой и теплоносителем служит воздух или другой газ.

Трансформатор с литой изоляцией — сухой трансформатор, в котором основной изолирующей средой и теплоносителем служит электроизоляционный компаунд.

Кварценаполненный трансформатор — сухой трансформатор в баке, заполненном кварцевым песком, служащим основной изолирующей, средой и теплоносителем. 30

Регулируемый трансформатор — трансформатор, допускающий регулирование напряжения одной или более обмоток при помощи специальных устройств, встроенных в конструкцию трансформатора.

Трансформатор, регулируемый под нагрузкой — регулируемый трансформатор, допускающий регулирование напряжения хотя бы одной из его обмоток без перерыва нагрузки и без отключения его обмоток от сети.

Трансформатор, переключаемый без возбуждения — регулируемый трансформатор, допускающий регулирование напряжения путем переключения ответвлений обмоток без возбуждения после отключения всех его обмоток от сети.

Регулировочный трансформатор — регулируемый трансформатор, предназначенный для включения в сеть или в силовой трансформаторный агрегат с целью регулирования напряжения сети или агрегата.

Последовательный регулировочный трансформатор (трансформаторный агрегат) — регулировочный трансформатор (трансформаторный агрегат), включаемый последовательно с другим трансформатором со стороны нейтрали или со стороны линии с целью регулирования напряжения на зажимах линии.

Линейный регулировочный трансформатор (трансформаторный агрегат) — регулировочный трансформатор (трансформаторный агрегат), одна из обмоток которого включается последовательно в сеть с целью регулирования напряжения сети.

Автотрансформатор — трансформатор, две или более обмоток которого гальванически связаны так, что они имеют общую часть

Двухобмоточный автотрансформатор — автотрансформатор, имеющий две обмотки, гальванически связанные так, что они имеют общую часть, и не имеющий других основных обмоток.

Трехобмоточный силовой автотрансформатор — силовой автотрансформатор, две обмотки которого имеют общую часть, а третья основная обмотка не имеет гальванической связи с двумя первыми обмотками.

Рудничный трансформатор — трансформатор, предназначенный для установки и работы в рудниках и шахтах.

Тяговый трансформатор — трансформатор, предназначенный для установки и работы на электрическом или теплоэлектрическом подвижном составе.

Судовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для установки и работы на судах.

Сварочный трансформатор — трансформатор, предназначенный для питания установок электрической сварки.

Преобразовательный трансформатор — трансформатор, предназначенный для работы в выпрямительных, инверторных и других установках, преобразующих систему переменного тока в систему постоянного тока и наоборот при непосредственном подключении к ним.

Электропечной трансформатор — трансформатор, предназначенный для питания электротермических установок.

Пусковой трансформатор — трансформатор или автотрансформатор, предназначенный для изменения напряжения ступенями при пуске электродвигателей.

Передвижной трансформатор — трансформатор, который можно перевозить по железной дороге или другим видом транспорта, практически без демонтажа узлов и деталей и без слива масла, предназначенный для использования в качестве передвижного резерва.

Герметичный трансформатор — трансформатор, выполненный так, что исключается возможность сообщения между внутренним пространством его бака и окружающей средой.

Трансформатор с расщепленной обмоткой (расщепленными обмотками) — трансформатор, имеющий одну расщепленную обмотку (две или более расщепленных обмотки).

Магнитная система трансформатора — комплект пластин или других элементов из электротехнической стали или другого ферромагнитного материала, собранных в определенной геометрической форме, предназначенный для локализации в нем основного магнитного поля трансформатора. 50

Стержень — часть магнитной системы, на которой располагаются основные обмотки трансформатора.

Диаметр стержня — диаметр окружности, в которую вписан контур ступенчатого или квадратного поперечного сечения стержня магнитной» системы.

Межосевое расстояние стержней — расстояние между продольными осями двух соседних стержней магнитной системы.

Активное сечение стержня (ярма) — суммарная площадь поперечного сечения ферромагнитного материала в поперечном сечении стержня (ярма).

Ярмо — часть магнитной системы трансформатора, не несущая основных обмоток и служащая для замыкания магнитной цепи.

Боковое ярмо — ярмо, соединяющее два конца одного и того же стержня.

Торцевое ярмо — ярмо, соединяющее концы двух или более разных стержней.

Плоская магнитная система — магнитная система, в которой продольные оси всех стержней и ярм расположены в одной плоскости.

Пространственная магнитная система — магнитная система, в которой продольные оси стержней или ярм, или стержней и ярм расположены в разных плоскостях.

Симметричная магнитная система — магнитная система, в которой все стержни имеют одинаковую форму, конструкцию и размеры, а взаимное расположение любого стержня по отношению ко всем ярмам одинаково для всех стержней.

Несимметричная магнитная система — магнитная система, в которой отдельные стержни могут отличаться от других стержней по форме, конструкции или размерам или взаимное расположение какого-либо стержня по отношению к другим стержням или ярмам может отличаться от расположения любого другого стержня.

Разветвленная магнитная система — магнитная система, в которой магнитный поток стержня при переходе в ярмо разветвляется на две или более частей.

Стержневая магнитная система — магнитная система, в которой ярма соединяют разные стержни и нет боковых ярм.

Броневая магнитная система — магнитная система, в которой оба конца каждого стержня соединяются не менее чем двумя боковыми ярмами.

Бронестержневая магнитная система — магнитная система, в которой часть стержней имеет боковые ярма или каждый стержень — не более чем одно боковое ярмо.

Шихтованная магнитная система — магнитная система, в которой стержни и ярма с плоской шихтовкой собираются в переплет как цельная конструкция.

Стыковая магнитная система — магнитная система, в которой стержни и ярма или отдельные части, собранные и скрепленные раздельно, при сборке системы устанавливаются встык.

Навитая магнитная система — магнитная система, в которой стержни и ярма образуются в виде цельной конструкции путем навивки из ленточной или рулонной электротехнической стали.

Виток обмотки — проводник, однократно охватывающий часть магнитной системы трансформатора, электрический ток которого совместно с токами других таких проводников и других частей трансформатора создает магнитное поле трансформатора и в котором под действием этого магнитного поля наводится электродвижущая сила.

Обмотка трансформатора — совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются электродвижущие силы, наведенные в витках, с целью получения высшего, среднего или низшего напряжения трансформатора или с другой целью.

Основная обмотка — обмотка трансформатора, к которой подводится энергия преобразуемого, или от которой отводится энергия преобразованного переменного тока.

Вспомогательная обмотка — обмотка трансформатора, не предназначенная непосредственно для приема энергии преобразуемого или отдачи энергии преобразованного переменного тока, или мощность которой существенно меньше номинальной мощности трансформатора.

Первичная обмотка трансформатора — обмотка трансформатора, к которой подводится энергия преобразуемого переменного тока.

Вторичная обмотка трансформатора — обмотка трансформатора, от которой отводится энергия преобразованного переменного тока.

Обмотка высшего напряжения трансформатора — основная обмотка трансформатора, имеющая наибольшее номинальное напряжение по сравнению с другими его основными обмотками.

Обмотка низшего напряжения трансформатора — основная обмотка трансформатора, имеющая наименьшее номинальное напряжение по сравнению с другими его основными обмотками.

Обмотка среднего напряжения трансформатора — основная обмотка трансформатора, номинальное напряжение которой является промежуточным между номинальными напряжениями обмоток высшего и низшего напряжения.

Расщепленная обмотка — обмотка, состоящая из двух или более гальванически не связанных частей, суммарная номинальная мощность которых, как правило, равна номинальной мощности трансформатора, напряжения короткого замыкания которых относительно других обмоток (обмотки) практически равны между собой, и которые допускают независимую друг от друга нагрузку или питание.

Общая обмотка автотрансформатора — обмотка, являющаяся общей частью двух обмоток автотрансформатора.

Последовательная обмотка автотрансформатора — обмотка автотрансформатора, включаемая последовательно с общей обмоткой.

Обмотка высшего напряжения автотрансформатора — совокупность витков, в которых индуктируется электродвижущая сила, используемая для получения высшего напряжения автотрансформатора.

Обмотка среднего напряжения автотрансформатора — совокупность витков, в которых индуктируется электродвижущая сила, используемая для получения среднего напряжения автотрансформатора.

Обмотка низшего напряжения автотрансформатора — совокупность витков, в которых индуктируется электродвижущая сила, используемая для получения низшего напряжения автотрансформатора.

Изоляция трансформатора — совокупность изоляционных деталей и заполняющей трансформатор изоляционной среды, исключающая замыкание металлических частей трансформатора, находящихся во время его работы под напряжением, с заземленными частями, а также частей, находящихся под разными потенциалами, между собой.

Внутренняя изоляция — изоляция внутри бака трансформатора в масле или другом жидком диэлектрике (внутри бака герметичного трансформатора, заполненного воздухом или газом) или внутри заполняющего трансформатор твердого диэлектрика.

Внешняя изоляция — изоляция в воздухе снаружи бака трансформатора. Основным признаком внешней изоляции является зависимость ее электрической прочности от атмосферных условий.

Междуфазная изоляция — изоляция между обмотками разных фаз трансформатора.

Главная изоляция обмотки — изоляция обмотки от частей остова и от других обмоток.

Продольная изоляция обмотки — изоляция между разными точками обмотки фазы трансформатора.

Концевая изоляция обмотки — изоляционные конструкции и детали, служащие для изолирования торцевых частей обмоток от ярма, ярмовых балок и металлических прессующих колец.

Емкостная защита обмотки — специальные меры, применяемые для выравнивания емкостного распределения напряжения вдоль обмотки. Емкостная защита может достигаться применением электростатических экранов, конденсаторов или изменением последовательности соединения между собой катушек обмотки или витков в катушках.

Емкостное кольцо обмотки — кольцевой металлический незамкнутый изолированный электростатический экран, расположенный у торца обмотки или между ее катушками и гальванически соединенный с одной из ее точек.

Экранирующий виток обмотки — кольцевой незамкнутый электростатический экран, расположенный снаружи или внутри катушки непрерывной или дисковой обмотки, имеющий размер в направлении оси обмотки равный приблизительно осевому размеру одной катушки.

Обмотка с неградуированной изоляцией — обмотка, у которой линейный конец и нейтраль имеют один уровень изоляции.

Обмотка с градуированной изоляцией — обмотка, у которой линейный конец и нейтраль имеют различные уровни изоляции.

Термический срок службы изоляции — период работы от первого включения до полного износа изоляции под влиянием физико-химических факторов, прежде всего температуры, при изменяющихся нагрузке, напряжении и условиях охлаждения.

Номинальный термический срок службы изоляции — термический срок службы при постоянной температуре наиболее нагретой точки изоляции, равной допустимой температуре для данного изоляционного материала.

Активная часть трансформатора — единая конструкция, включающая в собранном виде остов трансформатора, обмотки с их изоляцией, отводы, части регулирующего устройства, а также все детали, служащие для их механического соединения.

Активные материалы трансформатора — электротехническая сталь или другой ферромагнитный материал, из которого изготовлена магнитная система, а также металл обмоток и отводов трансформатора.

Устройство регулирования напряжения трансформатора (трансформаторного агрегата) — устройство, предназначенное для регулирования напряжения трансформатора (трансформаторного агрегата) и включающее все необходимые для этого аппараты, механизмы и составные части, за исключением регулировочных обмоток

Устройство переключения от ветвлений обмоток — устройство, предназначенное для изменения соединений ответвлений обмоток между собой или с вводом.

Устройство переключения ответвлений обмоток без возбуждения — устройство, предназначенное для изменения соединений ответвлений обмоток при невозбужденном трансформаторе.

частей трансформатора — Miracle Electronic Devices Pvt. Ltd.

Трансформаторы служат для передачи электрической энергии от одной цепи к другой за счет электромагнитной индукции. Они используются для повышения или понижения уровня напряжения. Трансформатор состоит из нескольких разных частей, которые функционируют по-своему, чтобы улучшить общее функционирование трансформатора. К ним относятся сердечник, обмотки, изоляционные материалы, трансформаторное масло, устройство РПН, расширитель, сапун, охлаждающие трубки, реле Бухгольца и взрывоотвод.Сердечник, обмотки, изоляционные материалы и трансформаторное масло используются почти в каждом трансформаторе, в то время как другие компоненты используются в трансформаторах мощностью более 50 кВА.

Сердечник

Сердечник трансформатора используется для поддержки обмоток. Он изготовлен из мягкого железа, чтобы уменьшить потери на вихревые токи и потери на гистерезис, а также обеспечивает низкое сопротивление пути к потоку магнитного потока. Диаметр сердечника трансформатора прямо пропорционален потерям в меди и обратно пропорционален потерям в железе.

Обмотки

Обмотки состоят из нескольких витков медных катушек, соединенных вместе, причем каждый пучок соединен в единую обмотку. Обмотки могут быть основаны либо на входе-выходе питания, либо на диапазоне напряжения. Обмотки, основанные на питании, подразделяются на первичные и вторичные обмотки, то есть обмотки, на которые подается входное и выходное напряжение соответственно. С другой стороны, обмотки в зависимости от диапазона напряжения можно разделить на обмотки высокого и низкого напряжения.

Изоляционные материалы

Изоляционные материалы, такие как бумага и картон, используются для изоляции первичной и вторичной обмоток друг от друга, а также от сердечника трансформатора. Эти обмотки изготовлены из меди из-за высокой проводимости и пластичности. Высокая проводимость минимизирует количество необходимой меди и минимизирует потери. Кроме того, высокая пластичность позволяет легко сгибать проводники в плотную обмотку вокруг сердечника, что также сводит к минимуму количество меди и объем обмотки.

Масло трансформаторное

Трансформаторное масло изолирует, а также охлаждает сердечник и обмотку в сборе. Сердечник и обмотки трансформатора должны быть полностью погружены в масло, обычно содержащее углеводородные минеральные масла.

Консерватор

Расширитель представляет собой герметичный металлический цилиндрический барабан, установленный над трансформатором и предназначенный для хранения трансформаторного масла. Он вентилируется сверху и заполнен маслом только наполовину, что позволяет расширять и сжимать его при колебаниях температуры.Однако главный бак трансформатора, с которым соединен расширитель, полностью заполнен маслом по трубопроводу.

Сапун

Сапун представляет собой цилиндрический контейнер, наполненный силикагелем, который используется для обезвоживания воздуха, поступающего в резервуар. Это связано с тем, что изоляционное масло при реакции с влагой может повредить изоляцию и вызвать внутренние неисправности, поэтому необходимо не допускать попадания влаги в воздух. В бризере, когда воздух проходит через силикагель, влага поглощается кристаллами кремнезема.

Устройство РПН

Для балансировки колебаний напряжения внутри трансформатора используются переключатели ответвлений. Существует два типа переключателей ответвлений – под нагрузкой и без нагрузки. В переключателях ответвлений под нагрузкой отвод может быть изменен без отключения трансформатора от источника питания, а в режиме без нагрузки трансформатор необходимо отключить от источника питания.

Охлаждающие трубки

Как следует из названия, охлаждающие трубки используются для охлаждения трансформаторного масла. Циркуляция масла внутри трансформатора может быть естественной или принудительной.В случае естественной циркуляции, когда температура масла повышается, горячее масло естественным образом движется вверх, а холодное – вниз, а в случае принудительной циркуляции используется вечный насос.

Реле Бухгольца

Реле Бухгольца, расположенное над соединительной трубой, идущей от основного бака к расширительному баку, определяет неисправности, возникающие внутри трансформатора. Работает на газах, выделяющихся при разложении трансформаторного масла при внутренних неисправностях. Таким образом, это устройство используется для обнаружения и, в свою очередь, защиты трансформатора от внутренних неисправностей.

Взрывоотвод

Кипящее горячее масло из трансформатора выбрасывается при внутренних неисправностях через взрывозащитный клапан во избежание взрыва трансформатора. Как правило, его размещают выше уровня резервуара консерватории.

Понимание всех этих частей трансформатора поможет вам лучше понять трансформаторы и их функции. Имея широкий выбор доступных трансформаторов, вам нужно знать, какой тип трансформатора наиболее подходит для вас.Тем не менее, для любого типа покупки трансформатора вы можете связаться с Miracle Electronics, которая производит лучшие в своем классе силовые трансформаторы в Индии за последние 20 лет и успешно поставляет свою продукцию в более чем 20 стран по всему миру. глобус.

Электрический трансформатор | Основные части

 

В этом уроке я описываю одну из самых важных тем —

  • Что такое электрический трансформатор?
  • Пояснение конструкции трансформатора и его основных частей.

Также я добавлю функции каждой части Трансформера. Таким образом, это заставит вас понять легко.

Давайте углубимся в основы трансформера.

Что такое электрический трансформатор?

Основное определение трансформатора-

Электромагнитное устройство, которое используется для повышения или понижения уровня напряжения по отношению к увеличению или уменьшению уровня переменного тока с постоянной частотой. Это устройство называется электрическим трансформатором.

Иногда электрический трансформатор называют электростатическим устройством . Потому что это не состоит в разъединении.

Здесь перечислены некоторые важные моменты и функции трансформатора.

  • Электрическое соединение в трансформаторе отсутствует, имеет место только магнитное соединение.
  • Электрический трансформатор работает по принципу Законов электромагнитной индукции Фарадея .
  • Требуется и работает только источник переменного тока (AC).А источник переменного тока помогает генерировать магнитный поток в электромагнитном поле.
  • Это защитное устройство, регулирующее (повышающее или понижающее) напряжение в системе электроснабжения.
  • Основной функцией трансформатора является преобразование мощности из одной цепи в другую с постоянной частотой.
  • Трансформатор более энергоэффективен и имеет очень низкие потери в трансформаторе по сравнению с другими электрическими машинами.
  • Генерируемая мощность трансформатора всегда измеряется в кВА, а не в кВт.

Какова конструкция трансформатора?

Для изготовления трансформатора нам потребуются различные типы компонентов. Из них основными частями трансформатора являются многослойный железный сердечник с медными обмотками и стальными полосами.

Пластины сердечника состоят из тонких металлических полос из изоляционных материалов. Эти пластины изолированы слоем лака или бумаги и оборачиваются вокруг конечности.

Из приведенной схемы трансформатора легко понять.

Он состоит из двух типов обмоток, таких как первичная обмотка и вторичная обмотка.

Эти обмотки являются отдельными и выполнены в виде электрической медной катушки (количество витков). На первичную обмотку подается источник переменного напряжения, а на вторичную обмотку подключается нагрузка.

Мы уже обсуждали, обмотки трансформатора не связаны друг с другом электрически, но связаны магнитно.

Основная функция сердечника — поддерживать обмотку и обеспечивать путь с низким магнитным сопротивлением для протекающего магнитного потока, который может быть протекающим полезным потоком.

Давайте изучим другие важные компоненты конструкции трансформатора.

Каковы основные части трансформатора и его функции?

Некоторым частям трансформатора даны разные спецификации с работами, описанными ниже.

  1. Ламинированный железный ядро ​​
  2. трансформаторные материалы
  3. Tap Changer
  4. Transher Changer
  5. Transformer Tanker
  6. Baipholz Reseher
  7. Bueherzholz Relay
  8. втулка
  9. охлаждающая трубка и радиатор
  10. взрывоохранение или клапан

Давайте изучим детали и функции трансформатора один за другим.

1. Многослойный железный сердечник

Сердечник трансформатора изготовлен из железа или кремнистой стали или ферромагнитных материалов.

Железный сердечник из тонких металлических полос и ламинирования, изолированный слоем лака или бумаги. Каждая металлическая полоса имеет толщину около 0,5 мм.

На приведенном ниже рисунке видно количество металлических полос, соединенных друг с другом ламинирующим слоем и образующих единую сердцевину.

 Ламинированный железный сердечник

В основном, пластины в форме L и E используются в различных типах трансформаторов.

В трансформаторе с сердечником используется L- или U-образная пластина.

И корпус трансформатора типа «Е» или «I» используется в форме ламинирования.

Это ламинирование сердечника помогает уменьшить потери на вихревые токи и потери на гистерезис.

Основная функция сердечника трансформатора —

  • для обеспечения пути с низким магнитным сопротивлением и
  • для обеспечения высокой магнитной проницаемости для потока в магнитной цепи.
2.Обмотка трансформатора

Обмотка трансформатора состоит из нескольких витков медной катушки. Его оборачивают вокруг отгиба или сердцевины с помощью ламинирования.

Обмотки силового трансформатора ламинированные изоляционным покрытием. Потому что это предотвращает состояние короткого замыкания.

Какие бывают обмотки трансформатора?

В зависимости от поставки используются два типа обмотки.

  1. Обмотка высокого напряжения
  2. Обмотка низкого напряжения

В зависимости от конструкции сердечника существует два типа обмотки.

  1. Концентрические обмотки
  2. Многослойные обмотки

I. Концентрические обмотки:

Концентрические типы обмоток обычно используются в трансформаторах с сердечником. Он содержит единственный единственный путь для взаимного потока (Φ). И эти текущие потоки равномерно распределены по боковым ветвям активной зоны.

Одинарный путь потока показан на следующем рисунке.

Концентрические виды обмотки состоят из различных видов обмотки, например,

  • Спиральная обмотка
  • Дисковая обмотка
  • Стержневая обмотка

В этих типах трансформаторов обмотки окружены сердечником.Таким образом, требуется огромное количество медной катушки и ламинированных материалов.

II. Типы обмотки сэндвич:

Сэндвич-обмотки применяются в трансформаторах кожухового типа. В корпусном трансформаторе первичная и вторичная обмотки размещены на центральном стержне.

Это центральное звено несет два пути потока (взаимный поток и поток рассеяния) в магнитной цепи.

Вы можете увидеть приведенную выше диаграмму в типах корпуса трансформатора, сердечник окружен обмоткой.

Подробнее: Трансформатор с сердечником и трансформатор с корпусом

3. Изоляционный материал

В трансформаторе изоляционные материалы зависят от их номинального напряжения. В трансформаторе используются различные типы изоляционных материалов.

Эти изоляционные материалы могут быть трансформаторным маслом, изоляционной бумагой, деревом, изоляционным стеклянным материалом, изоляционной катушкой устройства РПН от заземления и т. д.

4. Устройство смены ответвлений

Устройство РПН предназначено для регулирования напряжения питания или нагрузки.И он поддерживает оба состояния (то есть источник или нагрузку), изменяя переменные обороты.

Устройство РПН легко снимается с первого витка и подключается к следующему передаточному числу витков. Переключатели ответвлений могут располагаться на первичной или вторичной стороне.

Как правило, переключатели ответвлений используются на стороне обмотки высокого напряжения, поскольку это снижает ток нагрузки.

Классификация устройства РПН –

Классифицируется по двум следующим категориям:

  • Устройство РПН
  • Устройство РПН
5.Танк-трансформер

Бак трансформатора представляет собой бак цилиндрической формы. Он изготовлен из стального металла с большой толщиной. Сердечник, обмотки трансформатора и масло размещены в баке трансформатора.

В основном в баке трансформатора используется минеральное масло (например, нафтеновое минеральное масло) или синтетическое масло.

Это масло обеспечивает изоляцию и охлаждение обмотки трансформатора.

6. Резервуар маслорасширителя

Бак маслорасширителя выглядит как прямоугольный бак.В нем хранится лишнее масло, и он напрямую связан с баком трансформатора.

Бак расширителя масла играет важную роль в трансформаторе.

Расширительный бак предназначен для защиты от расширения масла в основном баке трансформатора. Масло используется в трансформаторе для двух целей-

Когда уровень масла снижается из-за утечек или утечек, расширитель будет подавать масло в трансформатор. Таким образом, он действует как пластовая нефть.

7. Сапун

Сапун соединен с расширительным бачком. Это цилиндрический сосуд, наполненный силикагелем синего цвета.

У них две цели-

  • для удаления влаги из воздуха,
  • для поглощения влаги в трансформаторе.

Он играет роль воздушного фильтра и обеспечивает свободный увлажняющий воздух в расширительном баке.

8. Эстафета Бухгольца
Реле Бухгольца

представляет собой защитное устройство, представляющее собой реле с масляным и газовым приводом.Он подключен к основному баку трансформатора и баку расширителя.

Когда в трансформаторе возникает внутренняя неисправность из-за потока рассеяния, изоляции сердечника, соединения сердечника, пробоя сердечника и т. д. с выделением избыточного тепла.

Это избыточное тепло разлагает масло в трансформаторе и образуются пузырьки газа. Пузырьки газа поступают вверх к расширителю и собираются в реле.

Реле Бухгольца — это неисправность, определяемая по количеству газа и уровню масла в трансформаторе.

Во время нескольких аварийных ситуаций подается аварийный сигнал, после чего эта команда отправляется на автоматический выключатель и отключает трансформатор.

9. Втулка или клеммы

Проходной изолятор представляет собой изолирующее устройство, изготовленное из фарфоровых материалов. На конце ввода предусмотрен путь проводника к баку трансформатора.

С помощью терминала трансформатор дает и обеспечивает питание другой системы.

В трансформаторе в основном используются два типа вводов — ввод высокого напряжения (ВН) и ввод низкого напряжения (НН).Это зависит от номинального напряжения, может быть высоким или низким напряжением.

10. Охлаждающая трубка и радиатор

Охлаждающая трубка необходима для поддержания температуры и циркуляции охлаждающего масла в трансформаторе.

А радиатор соединен с баком трансформатора. Он также изготавливается из ряда металлических полос или труб.

Охлаждающая трубка и радиатор выполняют одну и ту же функцию по-разному. При потерях в трансформаторе выделяется тепло.Это тепло поглощается охлаждающей трубкой и радиатором в виде систем охлаждения.

Он делится на два типа систем охлаждения.

  • Система естественного охлаждения
  • Система принудительного охлаждения

В системе естественного охлаждения используются охлаждающая трубка и радиатор. А в системе принудительного охлаждения мы можем подключить дополнительный вентилятор к трансформатору.

11. Взрывоотвод или клапан

Взрывозащитный клапан расположен в верхней части трансформатора.Резервуар консерватора напрямую соединен с взрывным резервуаром с помощью трубы.

Основная цель – предотвратить повреждение бака трансформаторного масла путем выброса кипящего масла при внутренней неисправности. И необходимо удалить нагретое масло (в виде газа) из трансформатора.

Этот взрывной резервуар используется только в аварийных целях. В основном это работает, когда сапун и реле Бухгольца не работают должным образом.

Эти одиннадцать основных важных частей трансформаторов рассматриваются с помощью учебника.

Если вас больше интересует практическое обучение и строительные проекты, вот список самых сложных идей для проекта электротехники на основе трансформатора.

По теме читайте следующую статью:

Готов к онлайн-тестированию:

Если вы готовы пройти онлайн-викторину, вы можете напрямую присоединиться к викторине по электрическим трансформаторам.

Дайте мне знать, если у вас есть какие-либо вопросы, которыми вы можете поделиться в разделе комментариев.

Спасибо за прочтение!

Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электротехнике на портале DipsLab.com.

Мне очень приятно делиться своими знаниями в этом блоге. И иногда я углубляюсь в программирование на Python.

4 различных типа потерь в трансформаторе

Электрическая машина состоит из нескольких устройств, таких как электрический трансформатор, электродвигатель (переменного/постоянного тока), генератор, генератор переменного тока и так далее…

В предыдущей статье я объяснил различные части трансформатора.Здесь мы изучаем виды потерь в трансформаторе.

Я также объясню различные типы потерь в различных частях трансформатора.

Несмотря на то, что мы говорим о потерях трансформатора, позвольте мне сказать вам, что трансформатор более энергоэффективен и имеет очень низкие потери.

Почему трансформатор энергоэффективен?

Обычно электрические машины имеют больше потерь, так как в них много движущихся частей, таких как ротор.

Трансформатор является одним из статических устройств в электрической машине.

Благодаря статическому устройству (отсутствию движущихся частей) механические потери (потеря трения, потеря подшипника) не возникают. В трансформаторе происходят только потери в обмотке или сердечнике.

Благодаря этому в трансформаторе возникают очень малые потери по сравнению с другими устройствами в электрической машине.

Это также одна из причин того, что трансформатор более энергоэффективен.

Изучим, какие бывают потери в трансформаторе?

4 типа потерь в трансформаторе

Подробное описание каждого из них.

Как рассчитать потери в трансформаторе?

Как правило, потери мощности трансформатора определяют с помощью испытаний на разомкнутую цепь и испытаний на замкнутую цепь .

Эти тесты помогают определить регулирование напряжения, постоянную цепи и КПД трансформатора.

При строительстве и эксплуатации потери мощности трансформаторов делятся на два вида.

  • Переменные потери
  • Постоянные потери

Потери трансформатора также можно разделить на четыре категории.

  1. Потери в меди
  2. Потери в сердечнике
  3. Потери на рассеяние
  4. Потери в диэлектрике

Я подробно объясню каждый из типов потерь.

Потери в сердечнике подразделяются на два подтипа. Например,

  • Потери на гистерезис
  • Потери на вихревые токи

Ниже приведена диаграмма категорий потерь трансформатора, чтобы ее было легче понять.

Эти потери проявляются в виде тепла. Из-за тепла температура повышается, а энергоэффективность снижается.

Простое представление потерь мощности:

Вне этой классификации потери в меди и сердечнике являются большими потерями по сравнению с другими (блудными или диэлектрическими) потерями.

Блуждающие и диэлектрические потери редко возникают в частях корпуса трансформатора, таких как бак трансформатора, масляный бак расширителя, сапун, обмотка и т. д.

Давайте изучим каждое объяснение по одному,

1. Потеря меди

Потери в меди называются «Омические потери», или «Переменные потери» или «Активные потери».

Встречается в обмотке трансформатора (первичная обмотка и вторичная обмотка), которая состоит из медного (Cu) проводника. Таким образом, иногда потери в сердечнике также известны как «Потери в обмотке».

Как уменьшить потери в меди в трансформаторе?

Потери в меди обусловлены омическим сопротивлением (R) обмотки трансформатора и электрическим током (I).

Существует два способа уменьшить потери в меди в сердечнике трансформатора.

  • путем увеличения толщины обмотки трансформатора, чтобы минимизировать сопротивление
  • путем применения вакуумной пропитки под давлением (VPI)

Как определить потери в меди в трансформаторе?

Определяется тестом замкнутой цепи .

Расчет потерь меди:

Потери в меди (Pc) рассчитываются по приведенной формуле,

 Потери в меди, (Pc) = (потери Cu в первичной обмотке + потери Cu во вторичной обмотке) = [(I²1*R1)+(I²2*R2)]
 

Почему потери в меди являются переменными потерями?

Из этого уравнения следует, что потери в меди зависят от квадрата тока нагрузки.Таким образом, это называется переменными потерями.

Вот простой калькулятор для определения значения потерь в меди, если известны сопротивление и электрический ток.

2. Потери в сердечнике или потери в железе

Иногда потери в сердечнике обозначаются как ‘Потери тока намагничивания’ или Постоянные потери ’.

Это вызвано генерируемым переменным потоком в сердечнике трансформатора.

Это зависит от конструкции сердечника и магнитных свойств материалов сердечника, таких как ламинирование, толщина намотки, сопротивление ламинированию, плотность компонентов.

Как определяются потери в сердечнике трансформатора?

Эти потери определяются тестом Обрыв цепи или тестом Без нагрузки .

Потери в сердечнике состоят из двух типов потерь.

  • Потери на вихревые токи (Pe)
  • Потери на гистерезис (Ph)

Потери на вихревые токи и потери на гистерезис зависят от максимальной плотности потока (B max ) магнитного поля и частоты (f).

I. Потери на вихревые токи

Вихревой ток, вызванный изменением магнитного поля в сердечнике трансформатора.

Его можно уменьшить, используя тонкое ламинирование сердцевины.

Как рассчитать потери на вихревые токи?

Расчет потерь в сердечнике или потерь в железе:

Вот формула для расчета величины потерь на вихревые токи.

 Потери на вихревые токи, (Pe)= [(ηe)*(B²  макс.  )*(F)²*(t)²] (единица измерения – ватт) 

Где, (ηe)- Константа потерь на вихревые токи

Онлайн-инструмент для расчета величины потерь на вихревые потоки приведен ниже.

II. Гистерезис потери

Потеря гистерезиса вызвана движением магнитного поля. Эта потеря происходит из-за инверсии магнетизма.

Его можно уменьшить, используя силиконовые материалы.

Расчет гистерезисных потерь :

Согласно формуле Штейнмеца гистерезисные потери рассчитываются по формуле

 Потери на гистерезис, (Ph)= [(ηh)*(B  max   1,6  )*(F)*(V)] (Единица-Ватт) 

Где, (ηh)- Константа гистерезисных потерь.

Онлайн-инструмент для расчета значения потерь на гистерезис приведен ниже.

Общие потери в сердечнике определяются комбинацией потерь на вихревые токи и потерь на гистерезис.

 Общие потери в сердечнике, (Pi) = (потери на вихревые токи + потери на гистерезис) = [(Ph)+(Pe)]    (единица измерения – ватт) 

Значение потерь в сердечнике можно рассчитать с помощью онлайн-калькулятора.

Эти потери в сердечнике уменьшаются за счет содержания кремния в сердечнике и очень тонкого ламинирования.Следовательно, он обеспечивает путь с низким магнитным сопротивлением и высокую магнитную проницаемость для потока в магнитной цепи.

При конструкции ламинирования в трансформаторе с сердечником происходит больше потерь мощности, чем в трансформаторе с кожухом.

3. Случайные потери

Это вызвано магнитным потоком рассеяния, который возникает в металлических частях трансформатора, таких как бак трансформатора, обмотка и т. д.

Как минимизировать паразитные потери в трансформаторе?

При меньшем токе утечки в трансформаторе паразитные потери принимают пренебрежимо малую форму.

Таким образом, если мы попытаемся свести к минимуму ток утечки, уменьшатся паразитные потери.

4. Диэлектрические потери

Диэлектрические потери вызваны изоляционным материалом и изоляцией, например, трансформаторным маслом. Это происходит редко по сравнению с потерями в сердечнике и меди.

При ухудшении качества трансформаторного масла или изоляции диэлектрические потери увеличиваются.

Как минимизировать диэлектрические потери в трансформаторе?

Можно уменьшить двумя способами.

  • с помощью проверки масла
  • с сохранением емкости и качества изоляции

Как рассчитать общие потери трансформатора?

Из всех четырех потерь трансформатора потери в сердечнике и в меди получаются в трансформаторе в большем количестве. Поэтому при расчетах можно пренебречь паразитными потерями и диэлектрическими потерями.

Общий расчет потерь трансформатора дается как

 Общие потери трансформатора, (P)= [Потери в меди (Pc)+ Потери в сердечнике (Pi)]
(Единица-Ватт) 

В этом уроке я рассмотрел различные типы потерь в трансформаторе и их формулы с объяснением.

Связанные читать следующие статьи:

Онлайн-викторина для проверки ваших знаний:

Если вы готовы принять участие в онлайн-викторине, вы можете напрямую присоединиться к викторине по электрическим трансформаторам.

Если у вас есть какие-либо вопросы о потерях трансформатора, пожалуйста, задайте их ниже.

Спасибо за прочтение!

Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию в MATLAB и электротехнике в DipsLab.ком портал.

Мне очень приятно делиться своими знаниями в этом блоге. И иногда я углубляюсь в программирование на Python.

Различные типы трансформаторов

Трансформатор играет жизненно важную роль в передаче и распределении электроэнергии в энергосистемах и многих других электрических цепях.

Эта статья посвящена различным классификациям трансформаторов.

Что такое трансформатор?

Трансформатор представляет собой электромагнитное устройство, которое используется для повышения или понижения уровня напряжения относительно увеличения или уменьшения уровня тока на постоянной частоте.

В трансформаторе используется только переменный ток (AC). Без использования трансформатора переменный ток не может быть циркулирующим током и генерируемой ЭДС в соответствии с набором.

А трансформатор не использует или не работает на постоянном токе (DC) из-за постоянного тока и нулевой частоты.

Я уже поделился туториалом, основанным на основных частях Трансформера с конструкцией.

В этой статье мы изучим, какие бывают основные типы трансформаторов.

Классификация трансформаторов на основе различных типов

Согласно исследованиям и использованию, мы используем различные типы трансформаторов для разных целей. Поэтому каждый, кто работает в этой области, должен знать различные типы трансформаторов.

В соответствии с требованиями используются трансформаторы нескольких типов и производятся трансформаторы нескольких марок.

Я упоминаю ниже список различных типов трансформаторов, основанных на различных основах.

Продолжайте прокручивать типы Трансформеров ниже.

База на источнике электропитания
  1. Трансформатор однофазный
  2. Трансформатор трехфазный

Вы можете прояснить свое мнение по разнице между однофазными и трехфазными энергосистемами.

База на строительстве
  1. Трансформатор с сердечником
  2. Трансформатор с кожухом

Подробнее: Трансформатор с сердечником и трансформатор с кожухом

Основа измерения
  1. Трансформатор тока
  2. Трансформатор напряжения
База на сервисе
  1. Распределительный трансформатор
  2. Силовой трансформатор
Основание для охлаждения
  1. Трансформатор сухого типа
  2. Трансформатор масляного типа
Основание на функции
  1. Повышающий трансформатор
  2. Понижающий трансформатор
Основание на обмотке
  1. Однообмоточный или автотрансформатор
  2. Двухобмоточный трансформатор
  3. Трехобмоточный трансформатор
  4. Шестиобмоточный трансформатор
На основе типов обмотки
  1. Обмотка концентрического типа
  2. Обмотка многослойного типа

Конструкция трансформатора зависит от энергосистемы, ее конструкции, структуры обмотки, требования к уровню напряжения, мощности, системе охлаждения и потерям трансформатора в энергосистеме.

Компании-производители трансформаторов

Многие ведущие электротехнические компании производят трансформаторы под своей торговой маркой. Вот шорт-лист бренда Transformers.

Список компаний приведен ниже.

  • ABB
  • Siemens
  • Kirloskar
  • BHEL
  • UTTAM BHARAT
  • UTTAM BHARAT
  • URJA
  • Kotsons
  • Danish

Это все о различных / различных типах и классификациях трансформатора.Эти различные типы трансформаторов вы можете легко купить и использовать.

В следующем уроке я подробно расскажу о каждом типе трансформатора.

Подробнее по теме Статья:

Онлайн-викторина для проверки ваших знаний:

Если вы готовы принять участие в онлайн-викторине, вы можете напрямую присоединиться к викторине по электрическим трансформаторам.

Спасибо за прочтение !

Я получил степень магистра в области электроэнергетики.Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электротехнике на портале DipsLab.com.

Мне очень приятно делиться своими знаниями в этом блоге. И иногда я углубляюсь в программирование на Python.

16 Разница между трансформатором с сердечником и корпусом

В этой статье я описываю разницу между сердечником и корпусным трансформатором.

В предыдущем уроке мы изучали электрический трансформатор и его конструкцию.В стадии строительства и обмотки трансформаторы подразделяются на два типа, такие как-

  1. Типы сердечников трансформатора
  2. Тип корпуса трансформатора

Трансформаторы как с сердечником, так и с кожухом зависят от различных факторов, таких как конструкция, номинальное напряжение, номинальная электрическая мощность (кВА), стоимость, размер, нагрузка на изоляцию и многое другое.

Давайте посмотрим на каждый из этих факторов.

Разница между трансформатором с сердечником и трансформатором с оболочкой

Эти два типа трансформаторов классифицируются на основе конструкции трансформатора.

Трансформатор также можно разделить на различные типы в зависимости от размеров, системы охлаждения, электрической мощности и обмотки. Проверьте классификацию трансформатора для более подробной информации.

В табличной форме вы можете узнать 16 самых верхних различных точек для трансформатора с сердечником и трансформатора с оболочкой.

Трансформатор с сердечником Кожуховой трансформатор Трансформатор с сердечником Кожуховой трансформатор
Старший № Содержимое Трансформатор с сердечником Трансформатор кожухового типа
01 Магнитная цепь В трансформаторе с сердечником одна магнитная цепь расположена последовательно. В оболочечном трансформаторе двойная магнитная цепь возникает в параллельной форме.
02 Магнитный поток Магнитные потоки текут только по одному магнитному пути. Магнитные потоки текут по двум различным магнитным путям.
03 Строительство В этом трансформаторе обмотки окружены сердечником. В этом трансформаторе сердечник окружен обмотками.
04 Типы обмотки Концентрические или цилиндрические типы обмоток используются в трансформаторах стержневого типа. Обмотка типа «сэндвич» или «диск» применяется в трансформаторах кожухового типа.
05 Медная обмотка (проводящий материал) Требуется больше меди для обмоток. Требуется меньше меди для обмоток по сравнению с трансформатором с сердечником.
06

Применение (Номинальное напряжение )

Используется для высоковольтных приложений. Обычно используется для низкого или среднего напряжения.
07 Система охлаждения может легко обеспечить естественную систему охлаждения (например, воздушную) для обмотки. не может легко обеспечить естественную систему охлаждения обмотки.
08 Центральная конечность (или ножки) Сердечник состоит из двух ветвей однофазного трансформатора. Сердечник состоит из трех ветвей однофазного трансформатора.
09 Изоляция Требуется меньше изоляционных материалов благодаря конструкции обмоток НН и ВН. Требуется больше изоляционных материалов, чем для трансформатора с сердечником.
10 Техническое обслуживание Требует меньшего обслуживания по сравнению с кожуховым трансформатором. Требуется больше обслуживания.
11 Ремонт Легко ремонтируется. Вы можете легко снять и заменить катушку с сердечника. Очень сложно ремонтировать. Вы не можете легко снять катушку с сердечника.
12 Мощность Выход Дает низкую выходную мощность. Дает высокую выходную мощность.
13 Потери (Потери меди и железа)

В трансформаторах с сердечником больше потерь.

Меньше потерь в корпусных трансформаторах.
14 Энергоэффективность имеет низкую энергоэффективность из-за меньшей выходной мощности и высокого потока рассеяния. имеет высокую энергоэффективность благодаря высокой выходной мощности и низкому потоку рассеяния.

 

Примечание: Подробнее о различных типах потерь в трансформаторе

15.Дизайн ламинирования трансформатора

Ламинирование в форме буквы «L»

используется для конструкции трансформатора с сердечником.

Ламинирование формы «E» или «I»

используется для конструкции трансформатора кожухового типа.

16. Принципиальная схема трансформатора с сердечником и кожухом

Принципиальная схема трансформатора с сердечником

Принципиальная схема трансформатора кожухового типа

Я рассмотрел 16 аспектов сравнения трансформатора с сердечником и трансформатора с кожухом.

Связанные различия для чтения :

Онлайн-викторина для проверки ваших знаний:

Если вы готовы принять участие в онлайн-викторине, вы можете напрямую присоединиться к викторине по электрическим трансформаторам.

Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с разницей между типом сердечника и трансформатором типа оболочки, пожалуйста, поделитесь в разделе комментариев.

Спасибо за прочтение!

Я получил степень магистра в области электроэнергетики.Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электротехнике на портале DipsLab.com.

Мне очень приятно делиться своими знаниями в этом блоге. И иногда я углубляюсь в программирование на Python.

Различные части трансформатора и их функции | Электрические технологии

Трансформатор является наиболее важной электрической машиной, используемой для передачи электрической энергии из одной цепи в другую без изменения ее частоты. Он используется либо для повышения, либо для понижения напряжения для минимизации передачи потери в электрических цепях.Работает по принципу электромагнитного индукция.

Поскольку это статическое электрическое устройство, из-за отсутствия вращающихся частей, имеет очень высокий КПД (более 95%).

Основные детали трансформатора являются его сердечник, первичная и вторичная обмотки. Отдельно из них в трансформаторах установлено много различных типов оборудования, которые также считаются частями трансформатора, такими как его охлаждающие устройства, реле защиты (реле Бухгольца), клеммы и втулки HT и LT, сапун, консерватор, масляный бак, взрывоотвод, переключатель ответвлений и т. д.Итак, начнем обсудите все эти различных частей трансформатора и их функции в деталь.

Части трансформатор и его функции

Читаю различные части трансформатора:

  1.  ламинированные сердечник
  2. Обмотки
  3. Изоляция материал
  4. Резервуар
  5. Клеммы и втулки
  6. Трансформатор масло
  7. Кран чейнджер
  8. Бухгольц реле
  9. Масло консерватор
  10. Взрыв вентиляционное отверстие
  11. Сапун
  12. Радиатор и вентиляторы

Из всех перечисленных частей трансформатора, ламинированные сердечник из мягкого железа, обмотки и изоляционный материал являются основными частями трансформатор.Эти три доступны во всех типах трансформаторов. В то время как Остальные все эти части трансформатора можно увидеть в основном в силовом трансформаторе мощностью более 100 кВА. Итак, давайте обсудим каждую часть трансформатора по отдельности. подробно и их функции.

Ламинированный ядро

Многослойный сердечник является наиболее важной частью трансформатора, используемой для поддержки обмоток. трансформатора. Он состоит из ламинированного материала из мягкого железа, чтобы уменьшить вихревые текущие потери и гистерезисные потери.В настоящее время в сердечнике трансформатора ламинированы листы используются для минимизации потерь на вихревые токи, а материал из стали CRGO используется минимизировать потери на гистерезис. Состав основного материала зависит от напряжение, ток и частота питания трансформатора.

Посмотрите:

диаметр сердечника трансформатора становится прямо пропорциональным потерям в меди и обратно пропорциональна потерям в железе или потерям в сердечнике.

Ламинированный сердечник также обеспечивает путь с низким магнитным сопротивлением для магнитного потока, что минимизирует утечку потока и максимизировать прочность основного рабочего потока для трансформатора.

Обмотки

В Трансформатор всегда имеет два комплекта обмоток на ламинированном сердечнике. изолированы друг от друга. Обмотка состоит из нескольких витков медных проводников, связанных вместе и соединенных последовательно.

обмотки трансформатора

Основной Функция обмоток — проводить ток и создавать рабочий магнитный поток и индуцируют взаимную ЭДС для действия трансформатора.

Обмотки классифицируются двумя способами:

  • На основе ввода и вывода питание
  • В зависимости от уровня напряжения поставка

[##eye## Электрическое соединение]

На основе ввода и вывода источника питания, обмотки далее классифицируются как:

1. Первичный обмотка :- обмотка, к которой подключен входной источник питания, называется первичной обмоткой.

2. Среднее обмотка :- обмотка, от которой берется выход к нагрузке, известна как вторичная обмотка.

Принимая во внимание, что на основе уровня напряжения питания, обмотки далее классифицируются как:

1. Высокий обмотка напряжения (ВН) :- обмотка, которая подключена к более высокому напряжению, известна как высоковольтная обмотка. Он состоит из тонкого медного проводника с большим количеством витков. Он может быть первичной или вторичной обмоткой трансформатора.

2.    Низковольтная обмотка (ВН) :-   обмотка, которая связана с более низким напряжением, известна как обмотка низкого напряжения.Он состоит из толстого медного проводника с несколькими нет. оборотов. Это также может быть первичная или вторичная обмотка трансформатора.

Отсюда вход и выход к трансформатору могут быть подключены как по обмотке НН, так и по HV-обмотка согласно требованию.

Почему обмотки трансформатора сделаны из меди?

Трансформатор и все другие обмотки электрических машин сделаны из меди хорошего качества материала благодаря этим свойствам меди.

1. Медь является хорошим проводником электричества из-за его более высокой проводимости по сравнению с другие материалы. Таким образом, минимизируются потери мощности в обмотках.

2.    Другим интересным свойством меди является более высокая пластичность. Это означает, что это очень легко согнуть проводник в тугую обмотку вокруг сердечника трансформатора, Это помогает свести к минимуму количество необходимой меди, а также объем и вес меди.

Изолирующий материал

С тех пор нарушение изоляции может привести к самым серьезным повреждениям трансформатора.Так изоляция и изоляционный материал должны быть высокого качества, и это самая важная часть трансформатора. Изоляция требуется между каждым витком обмоток, между обмотками, обмотка и сердечник, а также все токоведущие части и бак трансформатора.

[ ##eye## Current Transformer интервью вопросы]

Основной Изоляционный материал предназначен для защиты трансформатора от короткого замыкания. обеспечение изоляции обмоток, чтобы они не соприкасались с сердечником и любой другой проводящий материал.

Изоляционный материал трансформатора должен иметь высокие диэлектрические свойства, а также хорошие механическая прочность и термостойкость.

Синтетика материал, бумага, хлопчатобумажная ткань и т. д. используются в качестве изоляционного материала в трансформатор.

Основной бак

Основной бак является прочной частью трансформатора, которая служит главным образом двум целям:

1. Это защищает сердечник и обмотки от внешней среды и обеспечивает корпус для их.

2. Это используется как емкость для трансформаторного масла и служит опорой для всех остальных внешние аксессуары трансформатора.

Основной бак трансформатора

Баки изготовлены из сборных прокатные стальные пластины. Они снабжены подъемными крюками и встроенным охлаждением. трубы. Для минимизации веса и случайных потерь алюминиевые листы также используется вместо стальных пластин.Однако из-за своей легкости, в настоящее время алюминиевый бак более привычный и дорогой, чем стальной.

Клеммы и втулки

Терминалы и втулки также являются важными частями трансформатора, которые используются для подключение входящих и исходящих кабелей питания и нагрузки. они связаны с концами обмоток проводника.

вводы трансформатора

вводы В основном это изоляторы из фарфора или эпоксидных смол.Они монтируются над резервуар и образует барьер между клеммами и резервуаром. Они обеспечивают безопасный проход для проводника, соединяющего клеммы с обмотками.

Как обмотки бывают двух типов, соответственно и втулки тоже двух типов, как указано ниже:

1. Высокое напряжение втулка

2. Низкое напряжение втулка

Трансформатор масло

Функция трансформаторного масла заключается в обеспечении изоляции между обмотками, а также в охлаждении его химические свойства и очень хорошая диэлектрическая прочность.

[##eye## Трансформатор тока нулевой последовательности (CBCT)]

Рассеивает тепло генерируемого сердечником и обмотками трансформатора во внешнюю среду. Когда обмотки трансформатора нагреваются из-за протекания тока и потерь, масло охлаждает обмотки, циркулируя внутри трансформатора и отдавая тепло во внешнюю среду через свои охлаждающие трубки.

Углеводородное минеральное масло используется в качестве трансформаторного масла и действует как охлаждающая жидкость.Он состоит из ароматические соединения, парафины, нафтены и олефины.

Устройство РПН
Основной функцией переключателя ответвлений является регулировать выходное напряжение трансформатора путем изменения коэффициента его витков. Существует два типа переключателей отводов.

1. Под нагрузкой переключатель ответвлений :- в устройстве РПН отвод может быть изменен без отключения трансформатора от подачи. Таким образом, он может работать без отключения питания.

2. Без нагрузки переключатель ответвлений :- в переключателе ответвлений без нагрузки трансформатор должен быть изолирован от источника питания, чтобы изменить его постукивание (коэффициент оборотов).

Также имеется автоматический переключатель ответвлений. доступный.

Буххольц реле

Реле Бухгольца является наиболее важным часть силового трансформатора мощностью более 500 кВА. Это газовое реле установлен на трубе, соединяющей основной бак и бак расширителя.

Реле Бухгольца предназначено для защиты трансформатора от всех внутренних неисправностей. такие как короткое замыкание, межвитковая неисправность и т. д.

[ ##eye## Нагрузка импеданса перенапряжения (SIL) Линия передачи]

При коротком замыкании замыкание произошло в обмотке, то она выделяет достаточно тепла для разложения трансформаторного масла в газы (водород, окись углерода, метан и др.). Эти газы поступают в расширительный бачок по патрубку, за счет этих газов срабатывает реле Бухгольца. Он посылает сигнал на цепи отключения и сигнализации и активирует их. Затем автоматический выключатель отключает трансформатор от источника питания.

Маслорасширитель

Функция маслорасширительного бака заключается в обеспечении достаточного пространства для расширения и сокращение трансформаторного масла в зависимости от изменения окружающей среды температура трансформаторного масла внутри основного бака.

Представляет собой цилиндрическую конструкцию барабанного типа, устанавливаемую на верхнюю часть основного бака трансформатора. это подключен к основному баку через трубу и реле Бухгольца, установленное на трубка. На маслорасширителе также установлен индикатор уровня, показывающий количество масла в расширительном баке.Обычно он наполовину заполнен трансформаторное масло.

Сапун

Сапун представляет собой цилиндрический контейнер, заполненный силикагелем и непосредственно соединенный с расширительный бак трансформатора.

Основной функцией сапуна является подача обезвоженного свежего воздуха в расширительный бак во время расширения и усадка трансформаторного масла. Это связано с тем, что трансформаторное масло при реакции с влагой может повредить изоляцию и вызвать внутреннюю неисправность трансформатора.Поэтому воздух, поступающий в расширительный бак, должен быть влажным. бесплатно для лучшей жизни трансформаторного масла.

В сапунах, когда воздух проходит через силикагеля, затем влага, присутствующая в воздухе, поглощается кристаллами силикагеля и следовательно, в бак расширителя подается обезвоженный сухой воздух. Таким образом, мы также можем сказать, что сапун действует как воздушный фильтр для трансформатора.

Взрыв вентиляция

Взрывоотвод представляет собой металлическую трубу с диафрагмой на одном конце, которая устанавливается на основном баке немного выше, чем расширительный бак.Он доступен только в трансформаторе высокой номинальной мощности.

Основная функция взрывоотвода заключается в защите силового трансформатора от взрыва при избыточном давлении накапливаться в основном баке из-за серьезных внутренних неисправностей. Он действует как аварийный выход масляных и горячих газов внутрь основного бака трансформатора.

[##eye## Методы коррекции коэффициента мощности]

Взрывоотвод работает по тому же принципу, что и предохранительный клапан в скороварке.Следовательно, другими словами, мы также можем назвать взрывозащитный клапан предохранительным клапаном трансформатора.

Радиатор и вентиляторы

С тех пор потери мощности в трансформаторе рассеиваются в виде тепла. Итак, охлаждение Требуется установка силового трансформатора. Трансформаторы сухого типа обычно с естественным воздушным охлаждением. Но когда мы говорим о масляных трансформаторах затем используются несколько методов охлаждения в зависимости от номинальной мощности в кВА, потерь мощности, и необходимый уровень охлаждения.

Следовательно, для обеспечения надлежащего охлаждения радиаторы и вентиляторы устанавливается на основной бак силового трансформатора. Радиаторы также называют охлаждающими. трубы.

Основной функцией охлаждающих трубок или радиаторов является передача тепла вырабатывается сердечником и обмотками в окружающую среду за счет циркуляции нагретого масла на всем протяжении охлаждающих трубок.

В большом силовом трансформаторе принудительное охлаждение достигается с помощью охлаждающих вентиляторов, установленных на радиаторе.

Читать далее статьи:

Основные компоненты трансформатора

Добро пожаловать в третью часть серии из четырех выдержек из публикации Общества инженеров по обслуживанию холодильного оборудования «Электричество для техников ОВКВ.(Часть 1 можно найти в Интернете по адресу bit.ly/CBPowerUpPart1. Часть 2 можно найти по адресу bit.ly/CBElectricityPart2). Эта публикация получила награду Contracting Business.com Mechanical Systems WEEK Product Showcase Award в 2009 г. в категории «Образование». ПРИМЕЧАНИЕ. Эта серия не предназначена для замены концентрированного формального обучения в классе и/или на месте, проводимого квалифицированным специалистом-электриком.

Трансформатор — это устройство, которое можно использовать для увеличения («повышения») уровней напряжения и тока.Основными частями трансформатора являются две катушки провода, называемые первичной обмоткой и вторичной обмоткой, намотанные на материал сердечника определенного типа. Корпус защищает внутренние компоненты от грязи, влаги и механических повреждений. На рис. 3-1 показана принципиальная схема простого трансформатора.

Распространенные дефекты

Существует как минимум пять распространенных неисправностей, с которыми вы можете столкнуться при работе с трансформаторами:

Открытый первичный. Это происходит, когда катушка провода в первичной обмотке обрывается или отделяется от выводов или клемм трансформатора.

Открытый вторичный. Это происходит, когда катушка провода вторичной обмотки обрывается или отделяется от выводов или клемм трансформатора. Это состояние также возникает из-за перегоревшего внутреннего предохранителя.

Короткое замыкание между обмотками. Это происходит, когда изоляция на витке провода в первичной или вторичной обмотке пробивается, и ток может переходить из одной обмотки в другую.

Короткое замыкание обмотки на корпус. Это происходит, когда изоляция на витке провода в первичной или вторичной обмотке пробивается, и ток может перейти непосредственно на корпус или землю.

Перегрев трансформатора. Это происходит, когда нагрузка или требования к трансформатору слишком велики. Это состояние можно обнаружить по обесцвечиванию области обмотки трансформатора.

Номинальные характеристики трансформатора

Трансформатор оценивается в соответствии с его первичным напряжением, вторичным напряжением и мощностью. Допустимая мощность трансформатора измеряется либо в ваттах, либо в вольт-амперах (ВА). Вы можете определить максимальный ток, с которым трансформатор может безопасно работать, используя «эмпирическое правило» для преобразования вольт-ампер в ампер.Просто разделите вольт-амперный номинал трансформатора на вторичное напряжение.

Пример. Для трансформатора мощностью 40 ВА с первичной обмоткой 120 В и вторичной обмоткой 24 В рассчитайте потребляемый ток следующим образом:

А = 40 ВА/24 В = 1,66 А

Мощность управляемых устройств в ВА не должна превышать мощность трансформатора в ВА. Если общее потребление ВА больше номинальной мощности трансформатора, вторичное напряжение может резко упасть, и трансформатор перегреется. Если вам необходимо заменить трансформатор, убедитесь, что вы выбрали трансформатор с вольт-амперным номиналом, равным или большим, чем у заменяемого трансформатора.

Бытовые трансформаторы

На рис. 3-2 показан типичный низковольтный трансформатор с проволочными выводами. Этот тип трансформатора обычно используется в бытовом оборудовании. Первичное напряжение такого трансформатора будет варьироваться в зависимости от того, находится ли трансформатор в конденсаторном блоке или в печи. Если трансформатор находится в конденсаторном блоке, первичное напряжение составляет 230 В. Если он находится в печи, первичное напряжение составляет 120 В. Вторичное напряжение будет варьироваться от 24 до 28В.Большинство бытовых трансформаторов имеют номинальную мощность 20 или 40 ВА. Некоторые могут достигать 75 ВА для очень больших систем.

На рис. 3-3 показан низковольтный трансформатор с винтовыми клеммами и вторичной обмоткой с двойным напряжением или ответвлениями. Принципиальная схема этого трансформатора показана на рис. 3-4. Этот тип трансформатора также встречается в бытовом оборудовании. В прошлом он часто использовался там, где требовалось более низкое напряжение для какой-либо формы воспламенителя с катушкой накаливания в системе отопления.

Предохранитель трансформатора

Трансформаторы мощностью 40 ВА и выше обычно имеют внутренний предохранитель , встроенный во вторичную обмотку.Это делает обязательным для сервисного техника , а не , закоротить вторичную обмотку с помощью отвертки (чтобы проверить, не искрит ли она). Если вторичная обмотка замкнута по какой-либо причине, предохранитель сработает, и трансформатор придется заменить . Это может быть дорогостоящей ошибкой. Принципиальная схема трансформатора с внутренним предохранителем показана на рис. 3-5.

Ряд более новых трансформаторов, особенно типов замены, имеют внешний предохранитель . Некоторые местные правила требуют внешнего предохранителя, а некоторые производители изготавливают трансформаторы с внешними предохранителями, чтобы соответствовать требованиям UL.Внешний предохранитель может быть встроенным или установленным на шасси. Независимо от типа предохранителя, помните, что если вы обнаружите перегоревший предохранитель или , то это должно быть причиной чрезмерного тока. Ищите неисправность в другом месте цепи.

Испытание бытовых трансформаторов

Для проверки трансформатора сначала отключите питание. Удалите все цепи управления и подсоедините вольтметр к клеммам вторичной обмотки трансформатора, как показано на рис. 3-6.Включите питание. Напряжение, считываемое на вторичной обмотке без нагрузки, называется напряжением разомкнутой цепи (OCV). OCV обычно примерно на 5-10% выше напряжения, указанного на паспортной табличке. Если напряжение не считывается, отключите питание, отсоедините трансформатор и выполните проверку непрерывности первичной и вторичной обмотки трансформатора.

При коротком замыкании во вторичке обычно срабатывает предохранитель, либо может обнаружиться обрыв самой обмотки.

0 comments on “Устройство силового трансформатора его основные части: Устройство силового трансформатора и его основные характеристики

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.