Составные части трансформатора: Основные части трансформатора | О трансформаторах | Архивы

Содержание

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.

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


Устройство трансформатора, из чего состоит трансформатор

Трансформатором называется электромагнитное устройство которое служит для преобразования входного напряжения. Трансформатор работает на увеличение или уменьшение электрической энергии (увеличивающий или уменьшающий). Вид трансформатора для эксплуатации выбирается в зависимости от области его дальнейшего использования.

В одном из понятий трансформатора есть такое определение как величины. Величины бывают первичные и вторичные. Это зависит от принадлежности величины к обмотке. Первичные величины относятся к первичной обмотке,  вторичные к вторичной.

По сути, трансформатор не имеет сложного внутреннего строения. Он состоит из основных составляющих таких как: сердечник, обмоток, в случае если трансформатор масляного типа то в нем расположен бак с трансформаторным маслом с размещенными на нем вводов (иначе проходных изоляторов) и расширителя. Остальное оборудование которым может комплектоваться состав трансформатора является дополнительный или вспомогательным.

К вспомогательному оборудованию трансформатора относится: бачок с масло указателем расширительного типа, переключатель для регулировки напряжения, реле газовое, элемент для заправки и слива из трансформатора масла, термометр и выхлопная труба.

Сердечники

Сердечник трансформатора состоит из стержней с размещенными на нем катушек обмоток. Название и вид сердечника в основном соответствует названию трансформатора. Сердечники как правило делятся на два вида: стержневые и броневые. Материалом для изготовления сердечника является спрессованная электротехническая сталь толщиной примерно 0,35; 0,28 мм.

Сердечники трансформатора делятся на стыковые и шихтованные, название сердечника  зависит от способа соединения стержня с ярмом.

Стыковые сердечники как правило состоят из стержня и ярма, их отличительная особенность заключается в том что эти два элемента собираются отдельно и объединяются в один сердечник после укладки катушек.

Шихтованные сердечники состоящие также из стержня и ярма которые собираются в переплет (в отличие от стыкового), только в этом случае производится выемка полос верхнего ярма, которые снова укладываются на место после того как установлены катушки.

Стержнем называется часть сердечника на котором расположены обмотки, в случае если данные части не содержат обмотки, то они называются ярмом.

Составляющие элементы трехфазного масляного трансформатора:

  • активная часть
  • специальная деревянная планка
  • верхняя ярмовая балка
  • регулировочные ответвления
  • магнитопровод
  • маслопровод
  • ввод высшего напряжения
  • ввод низшего напряжения
  • линейный отвод высшего напряжения
  • переключатель
  • выхлопная труба
  • охладительные трубы
  • расширитель
  • обмотки высшего напряжения
  • газовое реле
  • бачок
  • указатель уровня масла
  • каток тележки

Активная часть трансформатора включает в себя:

  • переключатель
  • привод переключателя
  • крышку с расширителем и охлаждающей трубкой
  • регулировочные ответвления
  • ввод низшего напряжения
  • ввод низшего напряжения
  • трубки которые крепят отводы из бумажно-бакелитового материала

Активная часть трансформатора в данной сборке помещается в бачок с трансформаторным маслом.

Составляющие элементы сухого трансформатора:

  • обмотка высшего напряжения
  • стальное прессующее кольцо
  • регулировочные ответвления обмотки высшего напряжения
  • вертикальные стяжные шпильки
  • фарфоровые прокладки
  • прокладки для крепления отводов в исполнении из фарфора
  • опорные изоляторы отводов высшего напряжения
  • отводы высшего напряжения
  • доска зажимов

Силовые трансформаторы. Устройство трансформатора силового сухого/масляного

 

Силовой трансформатор – это электротехническое оборудование. Он изменяет напряжение переменного электрического тока. Если на входе в трансформатор ток имеет более высокое напряжение, чем на выходе – то перед вами силовой понижающий трансформатор. Если из устройства выходит ток с более высоким напряжением, чем на входе – то трансформатор повышающий. Частота тока на входе и на выходе не меняется.

Работа трансформатора основана на электромагнитной индукции. Суть явления индукции: если через замкнутый контур пропускать магнитный поток, то в контуре возникнет электрический ток. Электромагнитную индукцию в 1831 году открыл знаменитый английский ученый Майкл Фарадей.

 

 

 Устройство силового трансформатора сухого и масляного

Любой трансформатор состоит их магнитопровода, обмоток, системы охлаждения, регулирующих и контролирующих устройств.

Обмотки намотаны на сердечник из специальной электротехнической стали.

Сердечники бывают стержневые, броневые и тороидальные. В трансформаторах стержневого типа обмотка наматывается на весь сердечник. Поэтому вы видите только верхнюю и нижнюю части электромагнитного стержня. Если сердечник броневой – то обмотка почти полностью скрыта внутри сердечника. Тороидальный сердечник – это тот же стержень, но замкнутый в кольцо. Отец трансформатора Фарадей именно с помощью тороидальной катушки открыл электромагнитную индукцию.

Без системы охлаждения силовой трансформатор работать не может. Потому что под нагрузкой нагревается рабочая часть устройства – сердечник и обмотка на нем. Охлаждается трансформатор воздухом или маслом. Соответственно по способу охлаждения выделяют типы силовых трансформаторов: сухие и масляные.

Регулирует работу устройства специалист. Для этого на силовом трансформаторе производитель устанавливает реле и различные переключатели. Некоторые модели трансформаторов можно регулировать под нагрузкой, другие – только в выключенном состоянии.

Контролирует работу трансформатора инженер-электрик. Он следит за показателями датчиков температуры и давления внутри трансформатора.

Конструкция сухого силового трансформатора

Магнитопровод и обмотки есть во всех трансформаторах. Главное отличие между сухими и масляными трансформаторами в системе охлаждения.

  • В сухом трансформаторе нагретый воздух от магнитопровода и катушек движется естественным путем или его «гоняют» специальные вентиляторы.
  • В защитном кожухе сухого трансформатора делают специальные отверстия для лучшей вентиляции. Потому что воздушное охлаждение менее эффективно, чем масляное. Иногда ТС выпускаются в незащищенном исполнении.
  • К изоляции в сухих трансформаторах предъявляются повышенные меры пожарной безопасности. Потому что основная изолирующая среда для устройства – это воздух. А изолирующие свойства у воздуха хуже, чем у масла.

В сухих трансформаторах нет жидкостей. Поэтому обслуживать оборудование не так хлопотно. Кроме того, отсутствие масла в системе охлаждения позволяет устанавливать трансформатор рядом с потребителями электрической энергии.

Устройство трансформатора силового масляного

Рабочая часть масляного силового трансформатора состоит из сердечника и обмоток. А охлаждается трансформатор маслом. Его заливают в специальный бак с крышкой. Сверху на крышке расположены датчики давления и температуры масла, входы и выходы обмоток ВН и НН, регуляторы и переключатели.

Трансформаторы отличаются по конструкции масляного бака. Есть герметичные масляные силовые трансформаторы ТМГ. В них устанавливают бак с гофрированными стенками. Масло заливается в бак в вакууме. Оно не соприкасается с окружающей средой. Масляный силовой трансформатор обычной конструкции имеет на крышке расширитель и газовое реле. При сильном нагреве дополнительный объем масла поступает в расширитель.

Масляная система в состоянии охладить мощный трансформатор. Но масло – это горючая жидкость. Поэтому «начинка» масляного трансформатора спрятана в прочный корпус.

Силовые трансформаторы – это габаритные устройства. Для удобного ремонта и установки их комплектуют дополнительными устройствами. Например, колесиками или дополнительными датчиками.

 

Монтаж составных частей | Порядок проведения монтажных работ на трансформаторах

Страница 2 из 2

Монтаж основных составных частей трансформатора производится в соответствии с чертежами и инструкциями завода-изготовителя. Особое внимание уделяется состоянию резиновых уплотнений, которые не должны иметь дефектов. Затяжку уплотнений разъемов необходимо производить равномерно «крест накрест» по периметру разъема.
Затяжка уплотнения должна производиться до толщины резинового уплотнения, равной 0,7 от начальной.
Монтаж отдельных частей (вводов, встроенных трансформаторов тока и др.) требует разгерметизации трансформатора с частичным или полным сливом масла. Необходимо обратить особое внимание на меры по предохранению изоляции от увлажнения по проведению этих работ.

Допускается для трансформаторов напряжением 110—330 кВ мощностью до 400 кВ, работы при герметизации производить без подачи в бак сухого воздуха при следующих условиях:
1. Температура активной части должна быть не ниже 10°С и превышать точку росы окружающего воздуха не менее чем на 10°С при слитом масле и не менее 5 °С при уровне масла выше прессующих колец.
2. Если указанные температурные условия не соблюдаются — следует прогреть трансформатор.
3. Длительность разгерметизации должна быть не более 12 часов для трансформаторов со слитым маслом и 20 часов, если уровень масла выше прессующих колец.
4. Относительная влажность окружающего воздуха должна быть не более 85 %. Относительная влажность и точка росы окружающего воздуха определяются в соответствии требованиями.
5. Если при перевозке и хранении трансформаторов напряжением до 330 кВ включительно не было нарушений, то монтаж их составных частей производится без слива масла ниже прессующих колец; при нарушениях требуется слив масла из бака. Монтаж трансформаторов напряжением 400 кВ и выше производится с полным сливом масла из бака.

В ходе монтажа составных частей трансформаторов с полным сливом масла следует выполнить работы, руководствуясь технической документацией:
1. Удалить изоляционные цилиндры вводов и их элементы крепления, если они транспортировались в баке трансформатора в транспортном состоянии.
2. Снять детали транспортного крепления отводов.
3. Произвести внешний осмотр механизма и электрических контактов устройства РПН. Произвести вручную цикл переключений устройства РПН при смонтированных приводных механизмах.
4. Проверить состояние и привести в рабочее положение элементы крепления активной части в баке.
5. За период разгерметизации должны быть установлены встроенные трансформаторы тока, вводы, изоляционные цилиндры вводов, охлаждающие устройства, навешиваемой на бак системы охлаждения, устройства РПН, газоотводный трубопровод и другие составные части, предусмотренные конструкцией трансформатора и демонтированные на время его транспортирования.
При установке вводов изоляционные расстояния для указанных ниже промежутков должны быть не менее приведенных далее:

Напряжение ввода, кВ Промежуток 220 330 400 500  750
Экран ввода —
цилиндр ввода…….   20 мм     30 мм   50 мм
Цилиндр ввода —
обмотка,
изоляционная
перегородка……….   20 мм     20 мм   30 мм

При монтаже вводов 110—750 кВ следует уделять особое внимание уплотнению шпильки контактов линейного отвода, правильности соединения вводов с выносными бачками, надежности размещения соединительных трубок и манометров.
При соединении отводов низкого напряжения необходимо обратить особое внимание на изоляционные расстояния, которые должны соответствовать требованиям чертежей и эксплуатационной документации, на отсутствия натяжения отводов и надежность контактных соединений.
Работы внутри бака должны выполняться квалифицированным персоналом и исключать возможность попадания в бак посторонних предметов и загрязнений.
Монтаж системы охлаждения может производиться независимо от герметизации трансформатора. При этом подсоединение системы охлаждения к баку и заполнение ее маслом производиться после заполнения трансформатора маслом и принятия мер по исключению попадания воздуха внутрь трансформатора.
Перед присоединением выносной системы охлаждения к баку, следует придать уклон трансформатору на фундаменте величиной 1 — 1,5% (газовое реле в приподнятой части бака), если иной уклон не указан в заводской эксплуатационной документации. В конце периода разгерметизации производится отбор образцов изоляции для проведения измерения их влагосодержания.
После монтажа составных частей, выполняемого с разгерметизацией трансформатора, производится герметизация, заливка трансформатора маслом в соответствии с Вакуумирование и заливка трансформатора маслом.
В журнале монтажа должны быть указаны следующие данные о проведенной работе:
• Изоляционные расстояния, оговоренные эксплуатационной документацией — фактические расстояния.
• Состояние установленных изоляционных цилиндров и вводов — фактические расстояния.
• Положение элементов раскрепления активной части: застопорено, отпущено.
• Состояние избирателя встроенных устройств РПН.
• Качество уплотнения контактных шпилек вводов 110—750 кВ.
Монтаж составных частей, не требующих разгерметизации трансформатора (расширитель, газовые реле, отсечный клапан, контрольные и силовые кабели, термометры манометрические и др.) может производиться до и после разгерметизации.
Сушка или подсушка изоляции производится до окончательной заливки маслом, руководствуясь требованием.

Транспортировка, такелаж и монтаж трансформаторов

Наличие спецтранспорта, оснащенного краном-манипулятором, позволяет ООО «Энертэкс» перевозить трансформаторы напряжением от 6 до 20 кВ.

Негабаритные трансформаторы необходимо переводить в транспортное положение, а для транспортировки таких трансформаторов используется специальный низкорамный трал с необходимой грузоподъемностью. И даже при выполнении всех условий для перемещения крупногабаритных трансформаторов необходимо получение всех необходимых разрешений на перевозку негабаритных грузов.

Такелаж трансформатора – процесс разгрузки, погрузки и перемещения трансформатора без использования автокрана. В трансформаторных подстанциях напряжением от 6 до 20 кВ, как правило, трансформаторы находятся в закрытых ячейках и недоступны для простой грузоподъемной техники, что делает процесс их извлечения и установки проблематичным. В случае, когда требуется перемещение и установка на фундамент трансформаторов 35-500 кВ, вес трансформатора в транспортном положении может превышать 100 тонн, а в условиях ограниченного пространства на действующей подстанции, использование автокрана не всегда является решением. Как раз в таких случаях, как правило, применяется такелаж трансформатора, который зачастую обходится дешевле, чем аренда автокрана необходимой грузоподъемности.

Монтаж трансформаторов, как и демонтаж трансформаторов, особенно сверхмощных силовых и специального назначения, является сложной и трудоемкой работой, которая требует предварительной подготовки и четкой организации работ. Трансформаторы напряжением от 6 до 20 кВ транспортируются собранными, залитыми маслом и готовыми к эксплуатации. Сверхмощные трансформаторы напряжением от 35 до 500 кВ в зависимости от габаритных размеров и массы транспортируются с демонтированными узлами и деталями, а наиболее мощные — без масла.

До начала монтажа трансформатора необходимо подготовить фундамент под трансформатор или произвести демонтаж трансформатора, который планируется к замене, подготовить помещение трансформаторно-масляного хозяйства, баки для хранения масла со всеми коммуникациями маслопроводов, монтажные механизмы, аппараты, приспособления и инвентарь. Средства пожаротушения и противопожарный пост на время прогрева и сушки трансформатора должны находиться в постоянной готовности. На электростанциях и подстанциях напряжением от 35 до 500 кВ применяется, как правило, открытая установка трансформаторов. Закрытую установку используют только в районах интенсивного загрязнения атмосферы и в районах жилой застройки для ограничения шума.

Трансформаторы массой до 2 тонн могут устанавливаться непосредственно на фундамент, в остальных случаях фундамент оснащается направляющими для катков трансформатора с упорами по обе стороны трансформатора после его установки на фундамент.

Трансформатор, имеющий устройство газовой защиты, устанавливается на фундамент таким образом, чтобы его крышка имела подъем по направлению к газовому реле не менее 1%. Уклон маслопровода к расширителю при этом должен быть не менее 2%. Такая установка обеспечивает беспрепятственное поступление газа из трансформатора в маслопровод, идущий к газовому реле, и далее к расширителю. Уклон обычно создается установкой подкладок под катки или непосредственно под дно бака (при отсутствии катков) либо предусмотрен конструкцией трансформатора.

Монтаж составных частей трансформатора производится без ревизии активной части и без подъема съемной части («колокола»), если не были нарушены условия выгрузки, транспортирования, хранения и не было других нарушений, которые могли привести к повреждениям внутри бака трансформатора. При наличии таких повреждений перед установкой комплектующих изделий необходимо произвести ревизию трансформатора. Вскрытие трансформатора для установки составных частей (вводов, встроенных трансформаторов тока и т.д.) следует производить в ясную сухую погоду. После вскрытия трансформатора изоляция обмоток предохраняется от увлажнения за счет продувки бака сухим воздухом в течение всего времени разгерметизации.

Ремонт силовых трансформаторов

Ремонт силовых трансформаторов может быть назначен в предупредительном или профилактическом порядке, а также после возникновения аварийной ситуации. Периодичность выполнения ремонтных работ зависит от неисправностей, которые были определены в процессе использования трансформаторов, регулярных внешних осмотров, а также от результатов предупредительных проверок. Работы по ремонту трансформаторов могут проводиться с целью восстановления, реконструкции или модернизации оборудования подстанции.

По объему работ ремонт трансформаторов подразделяется на текущий и капитальный. Текущий (или ревизионный) ремонт трансформаторов проводят на месте их установки с обязательным отключением от источников питания.

Под текущим ремонтом подразумевается техническое обслуживание трансформатора без выемки активной части. Ревизию трансформаторов с их отключением, но без выемки активной части проводят по мере необходимости, но не реже одного раза в 3 года, а для трансформаторов 35/6-10 кв не реже одного раза в год.

Капитальные ремонты делают на электроремонтных предприятиях. Капитальный ремонт производится с выемкой активной части и бывает двух видов – 1-й категории сложности ( без разборки активной части) и 2-й категории сложности ( с разборкой).

Капитальный ремонт 1-й категории сложности включает в себя вскрытие трансформатора с выемкой активной части, осуществление ремонта или замены (при необходимости) составных частей и узлов трансформатора, сушку активной части, восстановление или замену трансформаторного масла и сорбентов.

Капитальный ремонт 2-й категории сложности помимо работ, входящих в капитальный ремонт 1-й категории сложности, включает в себя ремонт активной части с ее разборкой для восстановления или замены обмоток, главной изоляции, и в редких случаях ремонт магнитной системы с переизолировкой пластин.

Капитальный ремонт трансформаторов с выемкой активной части делают первый раз через 6 лет после ввода в эксплуатацию, а в дальнейшем по мере необходимости в зависимости от результатов измерений и состояния трансформатора. Однако в зависимости от типа трансформатора, условий транспортировки, монтажа и эксплуатации сроки проведения текущих и капитальных ремонтов могут быть изменены.

Существуют следующие интервалы проведения капитальных ремонтов для трансформаторов первых и вторых габаритов:

  • для новых трансформаторов – 5-6 лет
  • для трансформаторов с частичной герметизацией и защитой масла после капитального ремонта (включая случаи установки расширителей и термосифонных фильтров при ремонте) – 4-5 лет
  • для трансформаторов, прошедших восстановительный капитальный ремонт (без герметизации и защиты масла) – 2-3 года

По назначению ремонт подразделяется на планово-предупредительный или послеаварийный. Первый выполняется по заранее разработанному графику. Ремонт аварийно вышедшего из строя трансформатора выполняется по факту случившейся с ним неисправности.

По характеру исполнения существуют восстановительный ремонт, реконструкция и модернизация.

Восстановительный ремонт – это устранение всех неисправностей, замена всех негодных узлов и деталей новыми, такими же, как и заменяемые, без внесения в них каких-либо конструктивных изменений. Такому ремонту подвергают новые, выпущенные на современном техническом уровне трансформаторы, вышедшие из строя по разным причинам. К нему относятся текущие и капитальные ремонты 1-й и 2-й категорий сложности.

Трансформаторы устаревшей конструкции, не имеющие достаточной арматуры, а также трансформаторы, требующие изменений в своей конструкции и изменений характеристик номинальных параметров подвергают реконструкции или модернизации, которые относятся к капитальному ремонту 3-й категории сложности.

Под реконструкцией понимают изменение конструкций каких-либо частей трансформатора без изменения его номинальных параметров.

Под модернизацией понимают именно изменение номинальных данных трансформатора – мощности, напряжения, тока, схемы соединения обмоток и пр., при чем при проведении модернизации изменяется, как правило, и конструкция отдельных частей трансформатора: обмоток, отводов, вводов и т.п.

Принимая в ремонт трансформатор, его осматривают на наличие внешних дефектов, проверяют наличие масла, знакомятся с эксплуатационно-технической документацией о работе и неисправностях трансформатора в период эксплуатации и с техническими условиями на ремонт, предъявленными заказчиком. Прием трансформатора в ремонт сопровождается оформлением приемо-сдаточного акта. При этом открываются дефектная ведомость, куда соответственно заносятся паспортные данные трансформатора, неисправности, выявленные при осмотре и в процессе разборки, данные предварительных испытаний, требования заказчика. На основании данных, занесенных в дефектную ведомость, составляют техническое задание на ремонт, в котором определяются объем и сроки ремонта, указывается технология проведения ремонта, необходимые для ремонта материалы и т.п. данные.

Ориентировочная цена на ремонт трансформаторов

Мощность трансформатора кВА

Диагностика

Ревизия

Комплект ремонтный (уплотнительный)

Капитальный ремонт

Комплект ремонтный

Капитальный ремонт с снятием обмоток

ВН

НН

ВН+НН

Комплект ремонтный

25

2000

7500

2500

15000

5000

28000

30000

35000

8500

40

2000

7900

2500

16000

5200

29000

31000

36000

8600

63

2000

8100

2600

17500

5500

31500

35000

41700

8700

100

2300

10200

2800

20000

5900

36000

40000

48200

9100

160

3150

11700

2860

22450

6000

43150

47400

53350

9400

180

3150

12500

3000

26600

6280

45700

50150

55400

9400

250

3150

13050

3100

27200

6700

48700

52350

57650

9500

320

3150

13600

3200

31950

7450

53900

57500

64650

9500

400

4150

14150

3300

33800

7700

55800

60200

69100

9700

560

5150

14150

3850

38700

8700

61700

65800

74500

10900

630

5150

17000

3900

39300

8950

75300

81500

93100

11650

1000

6100

22500

4650

50500

10550

98050

104200

115400

16400

1250

6700

23300

5100

60650

12250

134100

151100

165250

20400

1600

7300

25300

6550

75850

14850

180600

201200

234550

23100

2500

8450

35650

7500

125850

18250

233850

280200

367200

25750

Цены даны ориентировочные, без учета стоимости трансформаторного масла.

Стоимость дополнительных услуг (доставка в ремонт и из ремонта, такелажные работы, монтаж (демонтаж), пуско-наладочные работы) определяется по договоренности сторон.

При выездных работах для осуществления ревизионного ремонта применяется расчетный коэффициент, определяемый по договоренности сторон (величина расчетного коэффициента зависит от времени года, местонахождения трансформатора, сложности доступа к трансформатору и т.п. определяющих факторов).

К каждому заказчику индивидуальный подход.

 Здесь Вы можете заказать работы по ремонту  силовых трансформаторов и высоковольтного оборудования:

12 различных частей трансформатора

Трансформатор обеспечивает подачу мощности электрической энергии при минимальных потерях мощности. Основными частями трансформатора являются сердечник, первичная обмотка и вторичная обмотка. Помимо этого, в более крупных трансформаторах присутствуют различные другие компоненты, такие как изоляция, трансформаторное масло, устройства охлаждения, реле защиты, кожух и т. Д. Прежде чем углубляться в тему, давайте обсудим принцип работы трансформатора.

Трансформатор — Принцип действия

Трансформатор — это статическое устройство, работающее по принципу электромагнитной индукции.Когда переменный ток течет в первичной обмотке трансформатора, создается переменное электромагнитное поле, которое индуцирует ЭДС во вторичной обмотке. Величина наведенной ЭДС пропорциональна соотношению витков.

Детали трансформатора

Детали трансформатора

Ниже представлены различные детали трансформатора:

  1. Сердечник
  2. Обмотка
  3. Изоляция
  4. Бак
  5. Клеммы и втулки
  6. Трансформаторное масло
  7. Масляный компрессор
  8. Сапун
  9. Радиаторы и вентиляторы
  10. Взрывоотводчик
  11. Переключатели ответвлений
  12. Реле Бухгольца

1.Ядро

Сердечник обеспечивает путь электромагнитного потока с низким сопротивлением и поддерживает первичную и вторичную обмотки. Он изготавливается путем укладки тонких листов высококачественной стали с ориентированной структурой, разделенных тонким изоляционным материалом. Чтобы свести к минимуму гистерезис и вихревые токи, содержание углерода в стали сердечника поддерживается ниже 0,1%. Когда он легирован кремнием, можно уменьшить вихревые токи.

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

Подробнее о сердечниках трансформаторов, их конструкции и принципах проектирования см .: Сердечник трансформатора

2. Обмотка

Трансформатор имеет два набора обмоток на каждую фазу — первичная обмотка и вторичная обмотка.Эти обмотки состоят из нескольких витков медных или алюминиевых проводов, изолированных друг от друга и сердечника трансформатора. Тип и расположение обмоток, используемых для трансформаторов, зависят от номинального тока, прочности на короткое замыкание, превышения температуры, импеданса и импульсных перенапряжений.

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

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

В корпусных трансформаторах обмотка разделена на несколько катушек (несколько витков проводника). Катушки ВН зажаты между катушками НН. В трансформаторах с сердечником обмотки подразделяются на четыре типа: многослойные обмотки, спиральные обмотки, дисковые обмотки и обмотки из фольги. Выбор типа обмотки определяется количеством витков и ее допустимой токовой нагрузкой.

3. Изоляция

Изоляция — самая важная часть трансформаторов.Нарушения изоляции могут вызвать самые серьезные повреждения трансформаторов. Изоляция требуется между обмотками и сердечником, между обмотками, между каждым витком обмотки и между всеми токоведущими частями и резервуаром. Изоляторы должны иметь высокую диэлектрическую прочность, хорошие механические свойства и выдерживать высокие температуры. Синтетические материалы, бумага, хлопок и т. Д. Используются в качестве изоляции трансформаторов.

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

Подробнее об изоляторах: Изоляционные материалы, используемые в трансформаторах

4. Резервуар

Главный бак, являющийся частью трансформатора, служит двум целям:

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

Кузова-цистерны изготавливаются путем изготовления контейнеров из катаных стальных листов.Они снабжены подъемными крюками и охлаждающими трубками. Для уменьшения веса и паразитных потерь вместо стальных листов также используются алюминиевые листы. Однако алюминиевые баки дороже стальных.

5. Вывод и втулки

Для подключения входящих и исходящих кабелей в трансформаторах присутствуют клеммы. Они устанавливаются на вводы и присоединяются к концам обмоток.

Втулки — это изоляторы, которые образуют барьер между выводами и резервуаром.Они устанавливаются над баками трансформатора. Они служат безопасным проходом для проводников, соединяющих выводы с обмотками. Их делают из фарфора или эпоксидных смол.

6. Масло трансформаторное

Во всех масляных трансформаторах трансформаторное масло обеспечивает дополнительную изоляцию между токопроводящими частями, лучший отвод тепла и функции обнаружения неисправностей. В качестве трансформаторного масла используется углеводородное минеральное масло. Он состоит из ароматических углеводородов, парафина, нафтенов и олефинов.Трансформаторное масло имеет температуру вспышки 310 градусов Цельсия, относительную проницаемость 2,7 и плотность 0,96 кг / см3.

7. Масляные расширители

Масляный расширитель перемещается на верхней части трансформаторов и расположен над баком и вводами. Обычно в некоторых маслорасширителях используется резиновый баллон. Трансформаторное масло расширяется и сжимается при повышении и понижении температуры. Маслорасширитель обеспечивает достаточно места для расширения масла. Он соединен с основным резервуаром через трубу.Индикатор уровня установлен на расширителе, чтобы указать уровень масла внутри.

8. Сапун

Сапун присутствует во всех масляных трансформаторах, у которых есть бак расширителя. Необходимо предохранять масло от влаги. Поскольку колебания температуры вызывают расширение и соприкосновение трансформаторного масла, воздух поступает в бак расширителя и выходит из него. В этом воздухе не должно быть влаги. Этой цели служит сапун.

Сапун, прикрепленный к концу воздуховода таким образом, что воздух входит и выходит через расширитель.Силикагель, присутствующий в сапунах, удаляет влагу из воздуха и подает не содержащий влаги воздух в маслорасширитель.

9. Радиаторы и вентиляторы

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

Части трансформатора: радиаторы и охлаждающие вентиляторы.

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

10. Взрывоотводчик

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

11. РПН

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

Устройства РПН

Устройства РПН предназначены для работы только тогда, когда трансформатор не питает нагрузку, тогда как устройства РПН могут работать без прерывания тока, протекающего к нагрузке. Также доступны автоматические переключатели ответвлений.

12. Реле Бухгольца

Реле Бухгольца

— одна из важнейших частей масляных трансформаторов мощностью более 500 кВА. Это реле, приводимое в действие маслом и газом, которое используется для определения неисправностей, возникающих в деталях, погруженных в масло.

При коротком замыкании под трансформаторным маслом выделяется достаточно тепла для разложения масла на водород, окись углерода, метан и т. Д. Эти газы постепенно перемещаются в бак расширителя через соединительную трубу. Реле Бухгольца, установленное на трубе, соединяющей бак расширителя и основной бак, определяет эти газы и активирует цепи отключения и аварийной сигнализации. Цепь отключения размыкает автоматический выключатель, подающий ток на первичную обмотку, и прерывает прохождение тока.

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

Помимо всех частей трансформатора, описанных выше, в огромных трансформаторах присутствует множество других измерительных приборов (датчики температуры, датчики давления и т. Д.), Индикаторы, реле защиты, теплообменники (для эффективного охлаждения) и клапаны. Они зависят от области применения и присутствуют в огромных трансформаторах.

Основные компоненты трансформатора

Добро пожаловать в третью часть серии из четырех отрывков из публикации Общества инженеров по обслуживанию холодильного оборудования «Электроэнергия для специалистов по HVACR.(Вы можете найти Часть 1 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 году в категории «Образование». ПРИМЕЧАНИЕ: эта серия не предназначена для замены концентрированного формального обучения в классе и / или на местах квалифицированным электриком.

Трансформатор — это устройство, которое может использоваться 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 рисунке 3-1 показана принципиальная схема простого трансформатора.

Общие дефекты

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

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

Открытый вторичный. Это происходит, когда катушка провода во вторичной обмотке обрывается или отделяется от выводов или клемм трансформатора. Это состояние также является следствием перегорания внутреннего предохранителя.

Замыкание обмотки на обмотку. Это происходит, когда изоляция катушки с проводом в первичной или вторичной обмотке нарушается, и ток может переходить от одной обмотки к другой.

Замыкание обмотки на корпус. Это происходит, когда изоляция катушки с проводом в первичной или вторичной обмотке выходит из строя, и ток может проходить непосредственно на корпус или землю.

Перегрев трансформатора. Это происходит, когда нагрузка или нагрузка на трансформатор слишком велики. Это состояние можно определить по изменению цвета области обмотки трансформатора.

Номинальные характеристики трансформатора

Трансформатор рассчитывается в соответствии с его первичным напряжением, вторичным напряжением и допустимой мощностью. Допустимая мощность трансформатора измеряется в ваттах или вольт-амперах (ВА). Вы можете определить максимальный ток, с которым трансформатор может безопасно работать, используя «практическое правило» для преобразования вольт-ампер в амперы.Просто разделите вольт-амперную нагрузку трансформатора на вторичное напряжение.

Пример: для трансформатора на 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

Номинальная мощность управляемых устройств в ВА не должна превышать номинальную мощность трансформатора в ВА. Если общая потребляемая мощность в ВА больше номинальной мощности трансформатора, вторичное напряжение может резко упасть, и трансформатор перегреется. Если вам необходимо заменить трансформатор, убедитесь, что вы выбрали трансформатор с номинальной силой тока равной или большей, чем у заменяемого трансформатора.

Жилые трансформаторы

На Рисунке 3-2 показан типичный низковольтный трансформатор с проволочными выводами. Этот тип трансформатора обычно используется в жилом оборудовании. Первичное напряжение такого трансформатора будет варьироваться в зависимости от того, размещен ли трансформатор в конденсаторной установке 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 в диапазоне от 24 до 28 В.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 с ответвлениями. Принципиальная схема этого трансформатора показана на Рисунке 3-4. Этот тип трансформатора также встречается в жилом оборудовании. В прошлом он часто использовался там, где требовалось более низкое напряжение для зажигающего устройства с катушкой накаливания в системе обогрева.

Трансформаторный предохранитель

Трансформаторы

с номинальной мощностью 40 ВА и выше обычно имеют внутренний предохранитель , встроенный во вторичные обмотки.Это требует от специалиста по обслуживанию , а не , закоротить вторичную обмотку с помощью отвертки (чтобы увидеть, не «искры»). Если вторичная обмотка закорочена по какой-либо причине, предохранитель сработает и трансформатор придется заменить . Это может быть дорогостоящей ошибкой. Принципиальная схема трансформатора с внутренним предохранителем показана на Рисунке 3-5.

Некоторые новые трансформаторы, особенно заменяемые, имеют внешний предохранитель . В некоторых местных нормах и правилах требуется внешний предохранитель, а некоторые производители делают трансформаторы с внешними предохранителями, чтобы соответствовать требованиям UL.Внешний предохранитель может быть линейным или установленным на шасси. Независимо от типа предохранителя, помните, что если вы обнаружите открытый предохранитель, что-то должно было вызвать чрезмерный ток. Ищите проблему в другом месте цепи.

Испытание трансформаторов для жилых помещений

Чтобы проверить трансформатор, сначала выключите источник питания. Удалите все цепи управления и поместите вольтметр на клеммы на вторичной стороне трансформатора, как показано на Рисунке 3-6.Снова включите питание. Напряжение, считываемое на вторичной обмотке без нагрузки, называется напряжением разомкнутой цепи (OCV). OCV обычно примерно на 5-10% выше, чем напряжение, указанное на паспортной табличке. Если напряжение не считывается, выключите питание, отсоедините трансформатор и выполните проверку целостности первичной и вторичной обмоток трансформатора.

В случае короткого замыкания во вторичной обмотке обычно срабатывает предохранитель или обмотка может оказаться разомкнутой. В случае короткого замыкания на корпус или массу трансформатора обычно срабатывает автоматический выключатель или перегорает линейный предохранитель.Это связано с тем, что существует разность потенциалов между первичной и вторичной обмотками трансформатора. В результате ток может проходить от заземленного корпуса к нейтральному проводу первичной обмотки трансформатора. Это показано на Рисунке 3-7.

Чтобы узнать больше об электричестве для технических специалистов HVACR и других образовательных предложениях RSES, посетите rses.org/training.aspx . Щелкните ссылку «Электронное обучение» для просмотра онлайн-версий этого курса.

В ДЕКАБРЕ:

Реле: компоненты и тестирование

Части трансформатора — Miracle Electronics Devices Pvt.ООО

Трансформаторы используются для передачи электроэнергии от одной цепи к другой посредством электромагнитной индукции. Они используются для повышения или понижения уровня напряжения. Трансформатор состоит из нескольких различных частей, которые функционируют по-разному, чтобы улучшить общее функционирование трансформатора. К ним относятся сердечник, обмотки, изоляционные материалы, трансформаторное масло, устройство РПН, расширитель, сапун, охлаждающие трубки, реле Бухгольца и взрывное устройство. Сердечник, обмотки, изоляционные материалы и трансформаторное масло присутствуют почти в каждом трансформаторе, а другие компоненты — в трансформаторах мощностью более 50 кВА.

Ядро

Сердечник трансформатора используется для поддержки обмоток. Он изготовлен из мягкого железа для уменьшения потерь на вихревые токи и потерь на гистерезис, а также обеспечивает путь с низким сопротивлением для потока магнитного потока. Диаметр сердечника трансформатора прямо пропорционален потерям в меди и обратно пропорционален потерям в стали.

Обмотки

Обмотки состоят из нескольких медных витков катушки, связанных вместе, каждый пучок соединен в одну обмотку.Обмотки могут быть основаны либо на вводе-выводе питания, либо на диапазоне напряжений. Обмотки, основанные на питании, подразделяются на первичные и вторичные обмотки, то есть обмотки, на которые соответственно подается входное и выходное напряжение. С другой стороны, обмотки по диапазону напряжений 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 благодаря высокой проводимости и пластичности. Высокая проводимость сводит к минимуму необходимое количество меди и минимизирует потери. Кроме того, высокая пластичность позволяет легко изгибать проводники в плотную обмотку вокруг сердечника, что также сводит к минимуму количество меди и объем намотки.

Масло трансформаторное

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

Консерватор

Маслорасширитель представляет собой герметичный металлический цилиндрический барабан, установленный над трансформатором, который сохраняет трансформаторное масло. Он вентилируется вверху и заполняется маслом только наполовину, чтобы обеспечить расширение и сжатие при колебаниях температуры. Однако главный бак трансформатора, к которому подключен расширитель, полностью заполнен маслом по трубопроводу.

Сапун

Сапун представляет собой цилиндрический контейнер, заполненный силикагелем, который используется для предотвращения попадания влаги в поступающий в резервуар воздух.Это связано с тем, что изоляционное масло, вступая в реакцию с влагой, может повлиять на изоляцию и вызвать внутренние неисправности, поэтому необходимо защищать воздух от влаги. В сапуне, когда воздух проходит через силикагель, влага поглощается кристаллами кремнезема.

Устройство РПН

Для компенсации колебаний напряжения в трансформаторе используются переключатели ответвлений. Есть два типа переключателей ответвлений — под нагрузкой и без нагрузки. В переключателях ответвлений под нагрузкой можно изменять ответвления без отключения трансформатора от источника питания, а в отключенном состоянии трансформатор должен быть отключен 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, размещенное над соединительной трубой, идущей от основного резервуара к резервуару-расширителю, обнаруживает неисправности, возникающие в трансформаторе.Он работает за счет газов, выделяемых при разложении трансформаторного масла при внутренних неисправностях. Таким образом, это устройство используется для обнаружения и защиты трансформатора от внутренних неисправностей.

Взрывоотводчик

Кипящее горячее масло из трансформатора выталкивается во время внутренних неисправностей через отверстие для взрыва, чтобы избежать взрыва трансформатора. Обычно он размещается выше уровня резервуара зимнего сада.

Понимание всех этих частей трансформатора поможет вам лучше понять трансформаторы и их функции.Имея широкий выбор трансформаторов, вам необходимо знать, какой тип трансформатора вам больше всего подходит. Тем не менее, для любого вида 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.

Что определяет стоимость силовых трансформаторов? Как проверить надежность трансформатора?

Информация о трансформаторе

Информация о трансформаторе

Теория и применение трансформаторов

ЧАСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

Трансформатор состоит из трех основных частей:
  1. железный сердечник, служащий магнитопроводом,
  2. первичная обмотка или катушка с проводом и
  3. вторичная обмотка или катушка с проводом.

К первичному обычно обращаются как вход; вторичный как выход.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Переменный ток, приложенный к первичной обмотке, вызывает переменный ток. магнитный поток в железном сердечнике. Большая часть этого потока остается в ядре и только небольшой процент его перемещается по воздуху. Чередование магнитный поток в железном сердечнике затем связывает витки вторичной обмотки, вызывающие напряжение. Все это следует из закона Фарадея. индукция.Это объясняет, почему первичная обмотка имеет напряжение, а вторичная есть напряжение, но между ними нет связи.

ПОЧЕМУ МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ ТРАНСФОРМАТОРЫ

ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПИТАНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

Более рентабельно распределять мощность при более высоких напряжениях, поскольку рассеиваемая мощность (потеря) в резистивной нагрузке определяется квадратом ток умножается на сопротивление провода. Лучше всего использовать самые низкие возможный ток и, следовательно, наибольшая разность потенциалов (напряжение).А Типичный трансформатор принимает входное напряжение 480 или 600 вольт и изменяет напряжение до 240 вольт для одних двигателей или до 120 вольт для других таких приложений, как потребительские товары, освещение и т. д. Общий результат лучшее регулирование напряжения, минимальные потери в линии и меньшие затраты на проводку.

ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ ДВОЙНОЙ ПРОВОДКИ.

Для максимальной безопасности могут быть установлены цепи освещения и управления на 120 вольт. от силовых цепей 240, 480 или 600 вольт путем установки трансформаторов на наиболее удобное расположение груза.Это устраняет отдельные цепей и независимого измерения мощности и часто приводит к существенная экономия.

ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЦЕПЕЙ.

Установка трансформаторов позволяет разделить цепи на удовлетворить независимый спрос. Подключение к 3-фазной цепи 480 В a трансформатор может обеспечить

  1. 120/240 В, трехпроводная однофазная нагрузка:
  2. Однофазная нагрузка 120 В:
  3. Однофазная нагрузка 240 вольт.
Трансформаторы позволяют заземлять каждую цепь низкого напряжения.

Трансформаторы: типы, детали, принцип действия —

Трансформатор — это электрическое устройство, которое по принципам электромагнитной индукции передает электрическую энергию от одной электрической цепи к другой без изменения частоты. Передача энергии обычно происходит при изменении напряжения и тока. Трансформаторы либо повышают, либо понижают напряжение переменного тока.

Трансформаторы

используются для различных нужд. Некоторые трансформаторы могут быть высотой в несколько этажей, например, трансформаторы, которые можно найти на электростанции, или достаточно малы, чтобы их можно было держать в руке, которые можно использовать с зарядной подставкой для видеокамеры.Независимо от формы или размера, назначение трансформаторов остается неизменным: преобразование электроэнергии из одного типа в другой.

Очень простыми словами.

Трансформатор — это устройство, которое:

1. Передача электроэнергии из одной электрической цепи в другую электрическую цепь.
2. Работает без изменения частоты.
3. Поработайте на электрической индукции.
4. Когда в обеих цепях действует взаимная индукция.
5. Не может повышать или понижать уровень постоянного или постоянного напряжения.
6. Может повышать или понижать уровень переменного напряжения или переменного тока.

ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

Любой трансформатор состоит из следующих трех основных частей.

1. Первичная обмотка.
Первичная катушка — это катушка, к которой подключен источник. Это может быть сторона высокого или низкого напряжения трансформатора. В первичной обмотке создается переменный поток.

2. Вторичная обмотка
Выходной сигнал снимается с вторичной обмотки.Переменный поток, создаваемый в первичной катушке, проходит через сердечник и связывается с их катушкой, и, следовательно, в этой катушке индуцируется ЭДС.

3. Магнитный сердечник Поток, создаваемый первичной обмоткой, проходит через этот магнитный сердечник. Он состоит из ламинированного сердечника из мягкого железа. Он обеспечивает поддержку катушки, а также обеспечивает путь для потока с низким сопротивлением.

КОМПОНЕНТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

Это основные компоненты трансформатора.

1. Сердечник
Сердечник служит опорой для обмотки трансформатора. Он также обеспечивает путь с низким сопротивлением для потока магнитного потока. Он изготовлен из ламинированного сердечника из мягкого железа, чтобы уменьшить потери на вихревые токи и потери на гистерезис. Состав сердечника трансформатора зависит от таких факторов, как напряжение, ток и частота. Диаметр сердечника трансформатора прямо пропорционален потерям в меди и обратно пропорционален потерям в стали. Если диаметр сердечника уменьшается, вес стали в сердечнике уменьшается, что приводит к меньшим потерям в сердечнике трансформатора и увеличению потерь в меди.Когда диаметр сердечника увеличивается, происходит обратное.

Почему обмотки сделаны из меди?
• Медь обладает высокой проводимостью. Это сводит к минимуму потери, а также количество меди, необходимой для обмотки (объем и вес обмотки).
• Медь обладает высокой пластичностью. Это означает, что можно легко согнуть проводники в тугие обмотки вокруг сердечника трансформатора, тем самым сводя к минимуму необходимое количество меди, а также общий объем обмотки.

2.Обмотка
Два набора обмоток выполнены поверх сердечника трансформатора и изолированы друг от друга. Обмотка состоит из нескольких витков медных проводников, связанных вместе и соединенных последовательно.

Обмотку можно классифицировать двумя разными способами:
1. По входному и выходному питанию
2. По диапазону напряжений

В классификации источников питания ввода / вывода обмотки подразделяются на следующие категории:
1. Первичная обмотка — это обмотка, на которую подается входное напряжение.
2. Вторичная обмотка — это обмотка, на которую подается выходное напряжение.

В соответствии с классификацией диапазона напряжений обмотки подразделяются на следующие категории:
1. Обмотка высокого напряжения — изготовлена ​​из медного проводника. Количество сделанных витков должно быть кратно количеству витков в обмотке низкого напряжения. Используемый проводник будет тоньше, чем провод обмотки низкого напряжения.
2. Обмотка низкого напряжения — состоит из меньшего числа витков, чем обмотка высокого напряжения.Он изготовлен из толстых медных проводников. Это связано с тем, что ток в обмотке низкого напряжения выше, чем в обмотке высокого напряжения.

В зависимости от мощности трансформатора обычно проектируются три типа катушек:
• квадратная обмотка
• непрерывная
• дисковая обмотка

Входное питание трансформаторов может подаваться от обмотки низкого (LV) или высокого (HV) напряжения в зависимости от требований.

3. Изоляционные материалы
Изоляционная бумага и картон используются в трансформаторах для изоляции первичной и вторичной обмоток друг от друга и от сердечника трансформатора.
Трансформаторное масло — еще один изоляционный материал. Трансформаторное масло выполняет две важные функции: помимо изолирующей, оно также может охлаждать сердечник и катушку в сборе. Сердечник и обмотка трансформатора должны быть полностью погружены в масло. Обычно в качестве трансформаторного масла используются углеводородные минеральные масла. Загрязнение масла является серьезной проблемой, поскольку загрязнение лишает масло его диэлектрических свойств и делает его бесполезным в качестве изоляционной среды.

4.Трансформаторное масло
Трансформаторное масло или изоляционное масло — это масло, устойчивое при высоких температурах и обладающее отличными электроизоляционными свойствами. Он используется в маслонаполненных трансформаторах, некоторых типах высоковольтных конденсаторов, балластах люминесцентных ламп и некоторых типах высоковольтных переключателей и автоматических выключателей. Его функции заключаются в изоляции, подавлении коронного разряда и дуги, а также в качестве охлаждающей жидкости.

5. Резервуар-расширитель
Это небольшой резервуар, который используется в трансформаторах большой мощности.Он подключается над основным баком трансформатора. Он имеет цилиндрическую форму. Главный бак и бак расширителя соединены между собой трубой. Реле Бухгольца используется между баком расширителя и основным баком в трансформаторах мощностью более одного МВА. Бак-расширитель в трансформаторе выполняет следующие функции:

• Обеспечивает место для расширения горячего трансформаторного масла. Он также обеспечивает подачу масла в трансформатор после того, как масло остынет.
• Также используется для уменьшения окисления за счет уменьшения площади масла вокруг воздуха.
• Окисленное масло остается в баке расширителя. Зеркальная трубка также соединена с баком расширителя для считывания уровня масла в трансформаторах. Предварительно промаркированный датчик также присутствует в зеркальной трубке. Необходимо, чтобы уровень масла был охлажден до отметки манометра.

6. Сапун
Сапун регулирует уровень влажности в трансформаторе. Влага может возникать, когда колебания температуры вызывают расширение и сжатие изоляционного масла, что затем вызывает изменение давления внутри расширителя.Изменения давления уравновешиваются потоком атмосферного воздуха, поступающего в расширитель и выходящего из него, благодаря чему влага может попасть в систему.

Попадание в изоляционное масло влаги может повлиять на бумажную изоляцию или даже вызвать внутренние неисправности. Поэтому необходимо, чтобы воздух, поступающий в резервуар, не содержал влаги.
Сапун трансформатора представляет собой цилиндрический контейнер, заполненный силикагелем. Когда атмосферный воздух проходит через силикагель сапуна, влага воздуха поглощается кристаллами кремнезема.Сапун действует как воздушный фильтр для трансформатора и контролирует уровень влажности внутри трансформатора. Он подсоединяется к концу сапуна.

7. Устройство переключения ответвлений
Выходное напряжение трансформаторов изменяется в зависимости от входного напряжения и нагрузки. В условиях нагрузки напряжение на выходной клемме уменьшается, тогда как в условиях без нагрузки выходное напряжение увеличивается. Чтобы уравновесить колебания напряжения, используются переключатели ответвлений. Устройства РПН могут быть либо переключателями ответвлений под нагрузкой, либо переключателями ответвлений без нагрузки.В устройстве РПН ответвления можно изменять без отключения трансформатора от источника питания. В устройстве РПН это делается после отключения трансформатора. Также доступны автоматические переключатели ответвлений.
Переключатель ответвлений используется для регулирования вторичного напряжения в случае низкого напряжения на первичной стороне трансформатора. Используются переключатели двух типов:

1. Выключатель без нагрузки: используется для изменения соотношения напряжений обмотки. Переключатель ответвлений подключен к высоковольтной стороне трансформатора.Как следует из названия, переключатель РПН без нагрузки используется только при выключенном трансформаторе.
2. Переключатель нагрузки: переключатель РПН может использоваться с трансформатором под нагрузкой.

8. Охлаждающие трубки
Охлаждающие трубки используются для охлаждения трансформаторного масла. Трансформаторное масло циркулирует по охлаждающим трубкам. Циркуляция масла может быть естественной или принудительной. При естественной циркуляции, когда температура масла повышается, горячее масло естественным образом поднимается вверх, а холодное опускается вниз.Таким образом, масло естественным образом циркулирует по трубкам. При принудительной циркуляции для циркуляции масла используется внешний насос.

9. Реле Бухгольца
Реле Бухгольца представляет собой контейнер с защитным устройством, расположенный над соединительной трубой от основного резервуара к резервуару-расширителю. Он используется для определения неисправностей, возникающих внутри трансформатора. Это простое реле, которое приводится в действие газами, выделяющимися при разложении трансформаторного масла при внутренних неисправностях. Это помогает обнаруживать и защищать трансформатор от внутренних неисправностей.

10. Взрывоотводчик
Взрывоотводчик используется для удаления кипящего масла из трансформатора во время серьезных внутренних повреждений, чтобы избежать взрыва трансформатора. При серьезных неисправностях масло вылетает из вентиляционного отверстия. Уровень взрывного устройства обычно поддерживается выше уровня резервуара зимнего сада.

11. Радиатор:
В трансформаторах мощностью 50 кВА и выше, радиаторы используются с главным баком трансформатора для охлаждения.Это как трубы или трубки. Увеличивает площадь поверхности трансформатора. Радиатор делает охлаждение трансформатора более эффективным. Этот способ охлаждения получил название ОНАН (масло натуральное воздушное натуральное).

12. Вентиляторы охлаждения:
В трансформаторах мощностью 26 МВА и выше вентиляторы охлаждения также используются на радиаторе. Датчик температуры масла подает сигнал на включение или выключение вентиляторов системы охлаждения. Когда температура становится выше 75º, датчик температуры масла включает охлаждающие вентиляторы. Этот способ охлаждения получил название ОНАФ (масляное естественное и воздушно-принудительное).

13. Масляные насосы:
В трансформаторах мощностью 26 МВА масляные насосы также используются вместе с охлаждающими вентиляторами и радиаторными масляными насосами, используемыми для вращения масла в трансформаторе. Этот метод охлаждения называется OFAF (масляное и воздушное).

14. Масломер:
Масломер используется для измерения масла в трансформаторе. Показывает уровень масла. Масломер обычно циферблатного типа. Указатель на циферблатном индикаторе используется для измерения уровня масла. Он используется с трансформаторами среднего и высокого напряжения.

15. Втулки:
Втулки используются для вывода клемм обмоток из резервуара, а также для изоляции. Например, фарфоровые, маслонаполненные вводы и вводы конденсаторного типа. Рупоры дуги также соединены с вводами для защиты от молнии. В трансформаторе напряжением выше 34 кВ используются полностью герметичные вводы конденсаторного типа. В трансформаторах мощностью менее 25 кВ используются плоские вводы.

16. Термометр:
Термометр также используется в трансформаторах мощностью более 50 кВА.Он используется для измерения температуры масла. В трансформаторах большой мощности внутри обмоток также используется термометр, который измеряет температуру обмоток. При повышении температуры до опасного уровня включается сигнал тревоги.

КАК РАБОТАЮТ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Важно помнить, что трансформаторы не вырабатывают электроэнергию; они передают электроэнергию из одной цепи переменного тока в другую с помощью магнитной связи. Сердечник трансформатора используется для обеспечения контролируемого пути магнитного потока, генерируемого в трансформаторе током, протекающим через обмотки, которые также известны как катушки.
Основной трансформатор состоит из четырех первичных частей. Части включают входное соединение, выходное соединение, обмотки или катушки и сердечник.

* Входные соединения — Входная сторона трансформатора называется первичной стороной, потому что основная электрическая мощность, которую необходимо изменить, подключается в этой точке.

* Выходные соединения — Выходная сторона или вторичная сторона трансформатора — это то место, где электрическая мощность передается на нагрузку. В зависимости от требований нагрузки поступающая электрическая мощность либо увеличивается, либо уменьшается.

* Обмотка — трансформаторы имеют две обмотки, первичную и вторичную. Первичная обмотка — это катушка, которая потребляет энергию от источника. Вторичная обмотка — это катушка, которая передает энергию преобразованного или измененного напряжения на нагрузку. Обычно эти две катушки делятся на несколько катушек, чтобы уменьшить создание магнитного потока.

* Сердечник — сердечник трансформатора используется для обеспечения контролируемого пути магнитного потока, генерируемого в трансформаторе.Сердечник, как правило, представляет собой не сплошной стальной стержень, а конструкцию из множества тонких ламинированных стальных листов или слоев. Эта конструкция используется для устранения и уменьшения нагрева.

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

Соотношение между количеством фактических витков провода в каждой катушке является ключом к определению типа трансформатора и того, каким будет выходное напряжение. Соотношение между выходным напряжением и входным напряжением такое же, как отношение количества витков между двумя обмотками.
Выходное напряжение трансформатора больше входного, если во вторичной обмотке больше витков провода, чем в первичной. Выходное напряжение повышается и считается «повышающим трансформатором».Если у вторичной обмотки меньше витков, чем у первичной, выходное напряжение ниже. Это «понижающий трансформатор».

Короче говоря, трансформатор выполняет следующие операции:
1. Передача электроэнергии из одной цепи в другую.
2. Передача электроэнергии без изменения частоты.
3. Передача по принципу электромагнитной индукции.
4. Две электрические цепи связаны взаимной индукцией.

ИДЕАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРА

Идеальный трансформатор характеризуется следующим:

1.Нет утечки потока, что означает, что потоки, связанные с первичным и вторичным токами, ограничены внутри сердечника.
2. Первичная и вторичная обмотки не имеют сопротивления, что означает, что приложенное напряжение (напряжение источника) v1 такое же, как наведенное первичное напряжение e1; то есть v1 = e1. Аналогично v2 = e2.
3. Магнитопровод имеет бесконечную проницаемость, что означает, что сопротивление сердечника равно нулю. Следовательно, для создания магнитного потока требуется очень небольшое количество тока.
4. Магнитопровод без потерь, что означает, что гистерезис, а также потери на вихревые токи незначительны.

КОНФИГУРАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРА

Существуют разные конфигурации как для однофазных, так и для трехфазных систем.
• Однофазное питание — Однофазные трансформаторы часто используются для питания освещения жилых помещений, розеток, систем кондиционирования и отопления. Однофазные трансформаторы можно сделать еще более универсальными, если первичную и вторичную обмотки сделать из двух равных частей.Затем две части любой обмотки можно повторно соединить последовательно или параллельно.

• Трехфазное питание — Питание может подаваться через трехфазную цепь, содержащую трансформаторы, в которых используется набор из трех однофазных трансформаторов, или через трехфазный трансформатор. Когда на преобразование трехфазной мощности требуется значительная мощность, более экономично использовать трехфазный трансформатор. Уникальное расположение обмоток и сердечника позволяет сэкономить много железа.

• Определение треугольника и звезды — существует две конфигурации подключения для трехфазного питания: треугольник и звезда. Дельта и звезда — это греческие буквы, обозначающие конфигурацию проводов трансформаторов. При соединении треугольником три проводника соединяются встык в форме треугольника или треугольника. Для звездочки все проводники исходят из центра, что означает, что они соединены в одной общей точке.

• Трехфазные трансформаторы — Трехфазные трансформаторы имеют шесть обмоток; три основных и три средних.Шесть обмоток соединены производителем как треугольник, так и звезда. Как указывалось ранее, каждая из первичных и вторичных обмоток может быть соединена треугольником или звездой. Их не обязательно подключать в одной конфигурации к одному трансформатору. Фактические используемые конфигурации подключения зависят от приложения.

ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Трансформаторы можно классифицировать по разным признакам, например, по типу конструкции, типу охлаждения и т. Д.

(A) НА ОСНОВЕ КОНСТРУКЦИИ

1. Трансформатор с сердечником
Имеет одну магнитную цепь. Сердцевина прямоугольная, имеющая два отростка. Обмотка охватывает сердечник. Используются катушки цилиндрического типа. Как упоминалось ранее, катушки намотаны спиральными слоями, причем разные слои изолированы друг от друга бумагой или слюдой. Обе катушки размещены на обеих конечностях. Катушка низкого напряжения расположена внутри рядом с сердечником, а катушка высокого напряжения окружает катушку низкого напряжения.Сердечник состоит из большого количества тонких пластин. Поскольку обмотки равномерно распределены по двум ветвям, естественное охлаждение более эффективно. Катушки можно легко снять, сняв ламинат верхнего ярма для обслуживания.

2. Трансформатор корпусного типа
Имеет двойную магнитную цепь. Сердечник имеет три конечности. Обе обмотки размещены на центральном плече. Сердечник охватывает большую часть обмоток. Используемые змеевики обычно представляют собой многослойные дисковые или многослойные змеевики.Как упоминалось ранее, каждая катушка высокого напряжения находится в
между двумя катушками низкого напряжения, а катушки низкого напряжения находятся ближе всего к верхней и нижней части ярма. Сердечник ламинированный. При укладке слоев сердечника следите за тем, чтобы все стыки на чередующихся слоях были расположены в шахматном порядке, чтобы избежать узкого воздушного зазора в стыке прямо через поперечное сечение сердечника. Такие швы называются швами внахлест или черепицей. Обычно для трансформаторов очень высокого напряжения предпочтительна корпусная конструкция.Поскольку обмотки окружены сердечником, естественного охлаждения не существует. Для снятия любой обмотки для обслуживания необходимо удалить большое количество накладок.

(3) Трансформатор ягодного типа
Сердечник похож на спицы колеса. Для размещения этого типа трансформатора используются плотно подогнанные резервуары из листового металла с заполненным внутри трансформаторным маслом.

(B) НА ОСНОВЕ ЦЕЛИ

1. Повышающий трансформатор: напряжение увеличивается (с последующим уменьшением тока) на вторичной обмотке.
2. Понижающий трансформатор: Напряжение уменьшается (с последующим увеличением тока) на вторичной обмотке.

(C) НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1. Силовой трансформатор: Используется в сети передачи, высокий рейтинг
2. Распределительный трансформатор: Используется в распределительной сети, сравнительно более низкий рейтинг, чем у силовых трансформаторов.
3. Измерительный трансформатор: Используется для реле и защиты в различных приборах в промышленности
* Трансформатор тока (CT)
* Трансформатор потенциала (PT)

(D) НА ОСНОВЕ ОХЛАЖДЕНИЯ

1.Самоохлаждающийся тип с масляным наполнением
В масляном типе с самоохлаждением используются распределительные трансформаторы малых и средних размеров. Собранные обмотки и сердечник таких трансформаторов устанавливаются в сварные маслонепроницаемые стальные резервуары, снабженные стальной крышкой. Резервуар заполняется очищенным высококачественным изоляционным маслом, как только сердечник возвращается на свое место. Масло помогает передавать тепло от сердечника и обмоток к корпусу, откуда оно излучается в окружающую среду.
Для трансформаторов меньшего размера резервуары обычно имеют гладкую поверхность, но для трансформаторов больших размеров требуется большая площадь теплового излучения, и это тоже без нарушения кубической емкости резервуара.Это достигается частым рифлением корпусов. Еще более крупные размеры снабжены радиацией или трубами.

2. Тип
с водяным охлаждением, заполненным маслом. Этот тип используется для гораздо более экономичной конструкции больших трансформаторов, поскольку описанный выше метод с самоохлаждением очень дорог. Здесь используется тот же метод — обмотки и сердечник погружаются в масло. Единственное отличие состоит в том, что рядом с поверхностью масла установлен охлаждающий змеевик, через который холодная вода продолжает циркулировать.Эта вода уносит тепло от устройства. Эта конструкция обычно реализуется на трансформаторах, которые используются в высоковольтных линиях электропередачи. Самым большим преимуществом такой конструкции является то, что для таких трансформаторов не требуется другого корпуса, кроме собственного. Это значительно снижает затраты. Еще одним преимуществом является то, что техническое обслуживание и осмотр этого типа требуется только один или два раза в год.

3. Воздухораспределитель Тип
Этот тип используется для трансформаторов, работающих на напряжение ниже 25 000 вольт.Трансформатор помещен в коробку из тонкого листового металла, открытую с обоих концов, через которую воздух продувается снизу вверх.

(E) НА ОСНОВЕ ОБМОТКА

1. Двухобмоточный трансформатор
Двухобмоточный трансформатор — это трансформатор, в котором две обмотки связаны общим изменяющимся во времени магнитным потоком. Одна из этих обмоток, известная как первичная, получает питание при заданном напряжении от источника; другая обмотка, известная как вторичная обмотка, подает мощность, обычно с напряжением, отличным от напряжения источника, на нагрузку.Роли первичной и вторичной обмоток можно поменять местами. Однако в трансформаторах с железным сердечником данная обмотка должна работать при напряжении, не превышающем ее номинальное значение при номинальной частоте, иначе возбуждающий ток станет чрезмерным.

2. Автотрансформатор
Автотрансформатор — это особый тип силового трансформатора. Он состоит из одной непрерывной обмотки, имеющей ответвления с одной стороны, чтобы обеспечить либо повышающую, либо понижающую функцию. Это отличается от обычного двухобмоточного трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки полностью изолированы друг от друга, но магнитно связаны общим сердечником.Обмотки автотрансформатора электрически и магнитно связаны между собой.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА

Наиболее важные области применения и применения трансформатора:
• Он может повышать или понижать уровень напряжения или тока (когда напряжение увеличивается, ток уменьшается и наоборот, потому что P = V x I, а мощность такая же) в Цепь переменного тока.
• Может увеличивать или уменьшать значение конденсатора, катушки индуктивности или сопротивления в цепи переменного тока.Таким образом, он может действовать как устройство передачи импеданса.
• Его можно использовать для предотвращения передачи постоянного тока от одной цепи к другой.
• Трансформатор, используемый для согласования импеданса.
• Трансформатор, используемый для электрической развязки двух цепей.
• Трансформатор, используемый в вольтметре, амперметре, защитном реле и т. Д.
• Трансформатор, используемый в выпрямителе.
• Применяется в регуляторах напряжения, стабилизаторах напряжения, источниках питания и т. Д.

Трансформатор является основной причиной передачи и распределения мощности переменного тока вместо постоянного, потому что трансформатор не работает на постоянном токе, поэтому слишком сложно передавать мощность на постоянном токе.при переходе и распределении постоянного тока уровень напряжения повышается с помощью понижающего и повышающего преобразователя, но это слишком дорого и нецелесообразно с экономической точки зрения. Основное применение трансформатора — повышение (увеличение) или понижение (уменьшение) уровня напряжения. Другими словами, увеличить или снизить уровень тока, в то время как мощность должна быть такой же.

Другое применение и применение трансформатора:

Повышает уровень напряжения на стороне генерации перед передачей и распределением.
на стороне распределения, для коммерческого или бытового использования электроэнергии, трансформатор понижает (снижает) уровень напряжения, например, с 11 кВ до 220 В однофазный и 440 В трехфазный.

Трансформатор тока и трансформатор напряжения также используются в энергосистемах и в промышленности. Также он используется для согласования импеданса. Итак, это были простые способы использования трансформатора.

Просмотры сообщений: 4 904

Связанные

ЧАСТИ ТРАНСФОРМАТОРА СИЛЫ

Как называются основные части силового трансформатора?
Мы не можем отрицать тот факт, что лишь горстка из студентов-электриков и студентов в настоящее время знакомы с силовыми трансформаторами, особенно с точки зрения их внешнего вида.В отличие от трансформатора, который мы находим у себя дома, силовой трансформатор выглядит несколько сложнее. Это не просто обмотка с первичной и вторичной обмоткой, хотя в основном любой трансформатор имеет такую ​​обмотку. Функция, которую силовой трансформатор играет в электрической системе , очень важна, чтобы электрическая сеть не могла позволить себе потерять ее во время своей работы. Наше обсуждение здесь будет сосредоточено больше на основных частях и функциях силового трансформатора, которые обычно ощутимы, когда вы идете на подстанцию ​​ .Хотя не все силовые трансформаторы идентичны, тем не менее, все они имеют перечисленные ниже части, конструкция которых может отличаться.

1. Бак трансформатора — содержит обмотки трансформатора и его изолирующую среду (заполнена маслом). Баки трансформатора должны быть герметично закрыты, чтобы изолировать его содержимое от любых атмосферных загрязнений.


2. Высоковольтный ввод — это клеммы, на которых заканчивается первичная обмотка трансформатора и которая служит изолятором от бака трансформатора.Расстояние до расслоения зависит от номинального напряжения трансформатора.


3. Проходной изолятор низкого напряжения — как и высоковольтный изолятор, это клеммы, на которых оканчиваются вторичные обмотки трансформатора и которые служат изолятором от бака трансформатора. Изолятор низкого напряжения можно легко отличить от его аналога высокого напряжения, поскольку вводы низкого напряжения обычно меньше по размеру по сравнению с вводом высокого напряжения.


4. Ребра охлаждения / Радиатор — для того, чтобы трансформатор рассеивал тепло, выделяемое в его масляной изоляции, ребра охлаждения и радиаторы обычно прикрепляются к бакам трансформатора. Емкость трансформатора зависит от его температуры, поэтому крайне важно, чтобы он имел охлаждающий механизм для лучшей производительности и повышения эффективности.


5. Вентиляторы охлаждения — обычно крепятся к ребрам охлаждения. Вентиляторы охлаждения могут быть с таймером или с регулировкой температуры обмотки / масла.Охлаждающие вентиляторы помогают повысить мощность трансформатора в то время, когда температура трансформатора повышается из-за его нагрузки. Охлаждающие вентиляторы, используемые на трансформаторе, приводятся в действие с помощью релейного устройства, которое при обнаружении относительно высокой температуры позволяет вентилятору автоматически работать.


6. Резервуар-расширитель — Система консервации масла, в которой масло в основном резервуаре изолировано от атмосферы в указанном диапазоне температур с помощью вспомогательного резервуара, частично заполненного маслом и соединенного с полностью заполненным основным резервуаром. .


7. Клемма заземления системы — клеммы заземления системы в силовом трансформаторе обычно присутствуют всякий раз, когда тип соединения обмоток трансформатора имеет звезду. Этот вывод можно найти на одной линии с основными выводами трансформатора.


8. Сливной клапан — обычно находится в нижней части бака трансформатора. Сливные клапаны используются всякий раз, когда необходима замена масла. Через этот клапан замену масла в маслонаполненном трансформаторе можно легко выполнить, просто открыв этот клапан, как кран крана.


9. Дегидратирующий сапун — Дегидратирующий сапун используется для предотвращения контакта обычной влаги в воздухе с маслом в электрооборудовании при изменении нагрузки или температуры. Это снижает дегенерацию масла и помогает сохранить его изоляционные свойства. При использовании с системой консервирования с резиновой воздушной камерой он снижает накопление влаги в камере. Некоторые сапуны предназначены для трансформаторов с герметичными баками и дышат только при предварительно установленных уровнях давления.ABB

10. Манометры температуры / давления масла — используются для контроля внутренних характеристик трансформатора, особенно его обмоток. Эти датчики помогают оператору узнать уровень температуры и давления внутри трансформатора (масло и обмотка). Это также будет служить сигналом тревоги при достижении определенного уровня, который может нанести вред обмоткам трансформатора.

11. Втулочные трансформаторы тока — современное трансформаторное строительство сегодня включает в себя трансформаторы тока.Обычно они находятся вокруг клемм трансформатора, которые позже будут использоваться для измерения и реле. Его клеммы находятся в панелях управления, прикрепленных к трансформатору.


12. Панель управления — в ней размещаются все клеммы устройств контроля трансформатора и вспомогательные устройства, включая клеммы проходных трансформаторов тока и охлаждающих вентиляторов. Панели управления очень полезны, особенно когда необходимо построить дом дистанционного управления, он будет служить точкой их подключения.


13. Ограничители перенапряжения — разрядники этого типа устанавливаются непосредственно перед и после клемм трансформатора, чтобы минимизировать воздействие на трансформатор. Как и любые другие ограничители перенапряжения, его назначение — ограничивать внезапные скачки напряжения, которые могут повредить обмотку трансформатора.

Электрический трансформатор

| Основные части

В этом руководстве я описываю одну из самых важных тем — что такое электрический трансформатор? с трансформаторной конструкцией и его основными частями.

Также я добавлю функции каждой части Трансформера. Так что это поможет вам легко понять.

Рассмотрим трансформатор подробнее.

Что такое электрический трансформатор?

Базовое определение трансформатора-

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

Иногда электрический трансформатор называют устройством Electrostatic . Потому что это не состоит в удалении друг от друга.

Вот список некоторых важных моментов, касающихся трансформатора.

  • В трансформаторе отсутствует электрическое соединение, только магнитное соединение.
  • Работает по принципу Закона электромагнитной индукции Фарадея .
  • Требуется и работает только от источника переменного напряжения.А источник переменного тока помогает генерировать магнитный поток в электромагнитном поле.
  • Это защитное устройство, регулирующее (повышающее или понижающее) напряжение в системе электроснабжения.
  • Основная функция трансформатора заключается в преобразовании 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.
  • Генерирующая мощность трансформатора всегда измеряется в кВА, а не в кВт.

Что такое конструкция трансформатора?

Трансформатор изготовлен из ламинированного железного сердечника и стальных лент. Пластины сердечника состоят из тонких металлических полос изолированного металла.

Эти листы изолированы слоем лака или бумаги и обернуты вокруг конечности.

Вы можете легко понять следующий рисунок.

Он состоит из двух типов обмоток, таких как первичная обмотка и вторичная обмотка. Эти обмотки разделены и образованы электрической медной катушкой (количество витков).

Источник переменного напряжения подается на первичную обмотку, а нагрузка подключена ко вторичной обмотке.

Мы уже обсуждали, обмотки трансформатора не связаны между собой электрически, а связаны магнитно.

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

Какие основные части трансформатора?

Некоторым частям трансформатора приписываются разные функции, а работа выполняется следующим образом.

  1. Сердечник из слоистого железа
  2. Обмотка трансформатора
  3. Изоляционный материал
  4. Устройство смены крана
  5. Трансформаторный бак
  6. Бак расширителя масла
  7. Сапун
  8. Реле Бухгольца
  9. Втулка
  10. Трубка охлаждения и радиатор
  11. Взрывоотводчик

Давайте изучим каждую часть по очереди.

1. Сердечник из многослойного железа

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

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

На рисунке ниже вы можете увидеть количество металлических полос, соединенных друг с другом слоем ламинации и образующих единую сердцевину.

Сердечник из слоистого железа

В основном, L- и E-образные пластины используются в трансформаторах различных типов. В трансформаторе с сердечником используется пластина в форме буквы «L» или «U».

Применяется трансформатор типа «Е» или «I».

Это ламинирование сердечника помогает снизить потери на вихревые токи и гистерезисные потери. И он обеспечивает путь с низким сопротивлением и высокую проницаемость для потока в магнитной цепи.

2. Обмотка трансформатора

Обмотка трансформатора состоит из нескольких витков медной катушки. Он оборачивается ламинацией вокруг лимба или сердечника.

Эти обмотки покрыты изоляционным покрытием, так как оно предотвращает короткое замыкание.

На базе поставки двух типов как

  • Обмотка высокого напряжения
  • Обмотка низкого напряжения

В качестве

используются всего два типа обмотки.
  • Концентрическая обмотка
  • Сэндвич-типы намотки

I. Концентрические типы намотки:

Концентрические обмотки обычно используются в трансформаторах с сердечниками. Он содержит единственный единственный путь для взаимного потока (Φ). И эти протекающие потоки равномерно распределяются по боковым краям сердечника.

Путь одиночного потока показан на следующем рисунке.

Концентрические типы обмоток состоят из различных видов обмоток, например,

  • Винтовые обмотки
  • Типы дисков намоточные
  • Типы сердечников обмотки

В трансформаторах с сердечниками этих типов обмотки окружены сердечником. Значит, требуется огромное количество медной катушки и ламинированных материалов.

II. Типы бутербродов Обмотки:

В корпусных трансформаторах используются многослойные обмотки.В трансформаторе оболочкового типа первичная и вторичная обмотки размещены на центральном плече.

Этот центральный край несет два пути потока (взаимный поток и поток рассеяния) в магнитной цепи.

Вы можете видеть на приведенной выше диаграмме в корпусах трансформатора с сердечником, окруженным обмоткой.

Подробнее: Трансформатор типа против трансформатора типа оболочки

3. Изоляционный материал

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

Эти изоляционные материалы могут быть трансформаторным маслом, изоляционной бумагой, деревом, изоляционным стеклом, изоляционной катушкой переключателя ответвлений от заземления и т. Д.

4. Устройство смены крана

Устройство РПН для регулирования напряжения питания или нагрузки и поддержания обоих условий путем изменения переменного числа оборотов.

Устройство РПН легко снимается с первого поворота и подключается к следующему передаточному числу. Переключатели ответвлений могут быть как на первичной, так и на вторичной стороне.

Обычно устройство РПН используется на стороне высоковольтной обмотки, поскольку это снижает ток нагрузки.

Классификация переключателей ответвлений —

Он подразделяется на две следующие категории:

  • Устройство РПН
  • Устройство РПН
5. Бак трансформатора

Бак трансформатора представляет собой бак цилиндрической формы. Он изготовлен из стального металла большой толщины. Сердечник и обмотка трансформатора размещены в баке трансформатора.

Бак трансформатора необходим для хранения масла, особенно минерального. Это масло обеспечивает изоляцию и охлаждение обмотки трансформатора.

6. Бак расширителя масла

Бак расширителя масла имеет вид прямоугольного бака. Он накапливает лишнее масло и напрямую связан с баком трансформатора.

Бак расширителя масла играет важную роль в трансформаторе.

Назначение расширительного бака — защита от расширения масла в основном баке трансформатора.Масло используется в трансформаторе для двух целей —

Когда уровень масла снижается из-за потерь или утечки, расширитель будет подавать масло в трансформатор. Таким образом, оно действует как пластовое масло.

7. Сапун

Сапун соединен с баком расширителя. Это цилиндрический сосуд, наполненный силикагелем синего цвета.

Они служат для двух целей — для удаления влаги из воздуха и для поглощения влаги в трансформаторе.

Он играет роль воздушного фильтра и обеспечивает свободный увлажняющий воздух в бак расширителя.

8. Реле Бухгольца

Реле Бухгольца — это защитное устройство, работающее на масле и газе. Он соединен с баком главного трансформатора и баком расширителя.

Когда в трансформаторе возникает внутреннее повреждение из-за потока утечки, изолирующего сердечника, соединения сердечника, пробоя сердечника и т. Д. В результате выделения избыточного тепла.

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

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

Во время нескольких состояний неисправности выдается аварийный сигнал, затем эта команда отправляется на автоматический выключатель и изолирует трансформатор.

9. Втулка

Проходной изолятор представляет собой изолирующее устройство, изготовленное из фарфора. Клемма ввода обеспечивает путь проводника к баку трансформатора.

С помощью терминала трансформатор подает питание на другую систему.

В трансформаторе в основном используются два типа вводов — ввод высокого напряжения (HV) и ввод низкого напряжения (LV). Он зависит от номинального напряжения, которое может быть высоким или низким.

10. Трубка охлаждения и радиатор

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

А радиатор соединен с баком трансформатора.Он также состоит из множества металлических полос или труб.

И охлаждающая трубка, и радиатор по-разному выполняют одну и ту же функцию. Когда в трансформаторе возникают потери, выделяется тепло. Это тепло поглощается охлаждающей трубкой и радиатором в виде систем охлаждения.

Делится на два типа систем охлаждения.

  • Естественная система 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. Взрывоотводчик

Взрывоотводчик расположен в самом верхнем месте трансформатора. Бак-расширитель напрямую соединен с взрывным баком с помощью трубы.

Основная цель — предотвратить повреждение масляного бака трансформатора путем вытеснения кипящего масла во время внутренней неисправности. И необходимо удалить нагретое масло (в виде газа) в трансформаторе.

Этот взрывной бак используют 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 учебного пособия.

Если вы хотите больше узнать о практических занятиях и строительных проектах, вот список самых сложных идей для электротехнического проекта на основе трансформатора.

По теме прочтите следующую статью:

Готов к онлайн-тестированию:

Если вы готовы пройти онлайн-викторину, вы можете напрямую присоединиться к викторине «Электрический трансформатор».

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.