Transformatoare: scop, clasificare, date nominale pentru transformatoare

Transformatoare — convertoare electromagnetice statice de energie electrică. Transformatoarele sunt dispozitive electromagnetice care sunt folosite pentru a converti curentul alternativ al unei tensiuni în curent alternativ al unei alte tensiuni la aceeași frecvență și pentru a transfera electromagnetic energie electrică de la un circuit la altul.

„Un transformator este un dispozitiv electromagnetic static conceput pentru a transforma un sistem de curent alternativ primar într-un altul secundar cu aceeași frecvență, care are de obicei alte caracteristici, în special tensiune și curent diferit” (Mașini electrice Piotrovsky LM).

Scopul principal al transformatoarelor este schimbarea tensiunii AC. Transformatoarele sunt, de asemenea, folosite pentru a converti numărul de faze și frecvența.

Transformatoarele de curent sunt numite dispozitive concepute pentru a converti un curent de orice magnitudine într-un curent admisibil pentru măsurători cu instrumente normale, precum și pentru alimentarea diferitelor relee și bobine de electromagneți.Numărul de spire ale înfășurării secundare a transformatorului de curent w2> w1.

O caracteristică a transformatoarelor de curent este funcționarea lor într-un mod apropiat de scurtcircuit, deoarece înfășurarea lor secundară este întotdeauna închisă cu o rezistență mică.

Transformatoarele de tensiune sunt numite dispozitive concepute pentru a converti curentul alternativ de înaltă tensiune în curent alternativ de joasă tensiune și pentru a alimenta bobinele paralele de contoare și relee. Principiul de funcționare și proiectare a transformatoarelor de tensiune este similar cu principiul de funcționare a transformatoarelor de putere. Numărul de spire ale înfășurării secundare este w2 <w1, deoarece toate transformatoarele de tensiune de măsurare sunt de tip step-down.

Principiul de funcționare a transformatoarelor de tensiune:

Particularitatea funcționării transformatorului de măsurare a tensiunii este că înfășurarea sa secundară este întotdeauna închisă la o rezistență ridicată, iar transformatorul funcționează într-un mod apropiat de modul inactiv, deoarece dispozitivele conectate consumă curent neglijabil.

Cele mai comune sunt transformatoarele de tensiune de alimentare, care sunt produse de industria electrică pentru o capacitate de peste un milion de kilovolt-amperi și pentru tensiuni de până la 1150 — 1500 kV.

Design transformator de putere:

Pentru transportul și distribuția energiei electrice este necesară creșterea tensiunii turbogeneratoarelor și hidrogeneratoarelor instalate în centralele electrice de la 16 — 24 kV la tensiuni de 110, 150, 220, 330, 500, 750 și 1150 kV utilizate în liniile de transport. iar după reducere din nou la 35; zece; 6; 3; 0,66; 0,38 și 0,22 kV pentru utilizarea energiei în industrie, agricultură și viața de zi cu zi.

Deoarece în sistemele electrice au loc transformări multiple, puterea transformatoarelor este de 7-10 ori mai mare decât puterea instalată a generatoarelor din centralele electrice.

Transformatoarele de putere sunt fabricate în principal pentru o frecvență de 50 Hz.

Transformatoarele de putere redusă sunt utilizate pe scară largă în diverse instalații electrice, sisteme de transmisie și procesare a informațiilor, navigație și alte dispozitive. Gama de frecvență la care pot funcționa transformatoarele este de la câțiva herți la 105 Hz.

În funcție de numărul de faze, transformatoarele sunt împărțite în monofazate, bifazate, trifazate și multifazate. Transformatoarele de putere sunt fabricate în principal în design trifazat. Pentru utilizare în rețele monofazate sunt produse transformatoare monofazate.

Clasificarea transformatoarelor după numărul și schemele de conectare ale înfășurărilor

Transformatoarele au două sau mai multe înfășurări care sunt conectate inductiv între ele. Înfășurările care consumă energie din rețea se numesc primare... Înfășurările care furnizează energie electrică consumatorului se numesc secundare.

Transformatoarele polifazate au înfășurări conectate într-o stea sau poligon cu mai multe fascicule. Transformatoarele trifazate au o conexiune stea-triunghi cu trei fascicule.

Scheme de conectare ale înfășurării unui transformator de putere:

Transformatoare superioare și coborâtoare

În funcție de raportul dintre tensiunile înfășurărilor primare și secundare, transformatoarele sunt împărțite în step-up și step-down... V transformator step-up înfășurarea primară este de joasă tensiune, iar secundarul este ridicat. Transformatorul coborâtor V invers, secundarul este de joasă tensiune, iar primarul este ridicat.

Se numesc transformatoare cu o infasurare primara si una secundara cu o infasurare dubla... Transformatoare destul de raspandite cu trei infasurari cate trei infasurari pentru fiecare faza, de exemplu doua pe partea de joasa tensiune, una pe partea de inalta tensiune sau invers. Transformatoarele polifazate pot avea mai multe înfășurări pentru tensiune înaltă și joasă.

Clasificarea transformatoarelor după proiectare

Prin proiectare, transformatoarele de putere sunt împărțite în două tipuri principale - ulei și uscate.

Transformatoare de ulei V circuitul magnetic cu înfășurări este situat într-un rezervor umplut cu ulei de transformator, care este un bun izolator și agent de răcire.

Transformatoarele uscate sunt răcite cu aer. Sunt utilizate în spații rezidențiale și industriale în care funcționarea unui transformator cu scufundare în ulei este nedorită. Uleiul de transformator este inflamabil și poate deteriora alte echipamente dacă rezervorul nu este sigilat. Citiți mai multe despre acest tip de transformator aici: Transformatoare uscate

În conformitate cu documentele normative, caracteristicile de proiectare ale transformatorului sunt reflectate în desemnarea tipului și a sistemelor de răcire ale acestuia.

Tip transformator:

• Autotransformator (pentru monofazat O, pentru trifazat T)-A
• Bobina de joasă tensiune - P
• Ecran dielectric lichid cu pătură de azot fără expandor - Z
• Execuție rășină turnată - L
• Transformator cu trei înfășurări - T
• Comutator de sarcină Transformator-N
• Transformator uscat natural răcit cu aer (de obicei a doua literă din denumirea tipului) sau versiunea pentru nevoile auxiliare ale centralelor electrice (de obicei ultima literă din denumirea tipului) - C
• Etanșare cablu - K
• Intrare flanșă (pentru stații de transformare întregi) - F

Transformator ulei de putere TM-160 (250) kVA

Sisteme de răcire cu transformator uscat:

• Aer natural cu design deschis - S
• Aer natural cu design protejat — SZ
• Design etanșat cu aer natural — SG
• Aer cu circulație forțată a aerului — SD

Sisteme de racire pentru transformatoare de ulei:

• Circulația naturală a aerului și uleiului - M
• Circulația forțată a aerului și circulația naturală a uleiului - D
• Circulație naturală a aerului și circulație forțată a uleiului cu flux de ulei nedirecționat — MC
• Circulație naturală a aerului și circulație forțată a uleiului cu flux direcționat de ulei — NMC
• Circulație forțată a aerului și uleiului cu flux nedirecțional de ulei — DC
• Circulație forțată a aerului și a uleiului cu flux direcțional de ulei — NDC
• Circulația forțată a apei și uleiului cu flux nedirecțional de ulei - C
• Circulație forțată a apei și uleiului cu flux direcționat de ulei — NC

Sisteme de răcire pentru transformatoare cu dielectric lichid neinflamabil:

• Răcire dielectrică lichidă cu circulație forțată a aerului — ND
• Răcire cu flux dielectric lichid direcționat cu aer forțat dielectric lichid neinflamabil - NND

Articole similare:

Transformatoare de putere - dispozitiv și principiu de funcționare

Transformatoare de putere: moduri și valori nominale de funcționare

Sisteme de răcire a transformatoarelor de putere

Transformatoare auto

Alături de transformatoare, acestea sunt utilizate pe scară largă autotransformatoare, unde există o legătură electrică între înfășurările primare și secundare. În acest caz, puterea de la o înfășurare a autotransformatorului la alta este transmisă atât printr-un câmp magnetic, cât și datorită comunicării electrice.Autotransformatoarele sunt construite pentru putere mare și tensiune înaltă și sunt utilizate în sistemele de alimentare și sunt, de asemenea, utilizate pentru reglarea tensiunii în instalațiile de putere mică.

Date nominale pentru transformatoare

Datele nominale ale transformatorului, pentru care este proiectat cu o garanție din fabrică de 25 de ani, sunt indicate pe plăcuța de identificare a transformatorului:

• putere aparentă nominală Snom, KV-A,

• tensiune nominală de linie Ulnom, V sau kV,

• curentul nominal al liniei AzIn A,

• frecvența nominală este, Hz,

• numărul de faze,

• circuit și grup pentru conectarea bobinelor,

• tensiune de scurtcircuit Uc,%,

• mod de operare,

• metoda de racire.

Plăcuța conține și datele necesare instalării: greutatea totală, greutatea uleiului, greutatea părții mobile (active) a transformatorului. Tipul de transformator este specificat în conformitate cu GOST pentru mărcile și producătorul transformatorului.

Puterea nominală a unui transformator monofazat Snom =U1nom I1nom, trifazat

unde U1lnom, U1phnom, I1lnom și I1fnom — respectiv nominal valorile de linie și fază ale tensiunilor și curenților.

Tensiunea nominală a transformatorului este tensiunile fără sarcină de la linie la linie ale înfășurărilor primare și secundare ale transformatorului. Pe curenții nominali ai înfășurărilor primare și secundare ale transformatorului, curenții sunt calculați în funcție de puterea nominală la tensiunea nominală primară și secundară.

Datorită construcției și metodelor lor comune de calcul, transformatoarele pot fi clasificate ca reactoare, bobine de saturație și dispozitive de stocare inductivă supraconductoare.