Transformatorji: namen, klasifikacija, nazivni podatki za transformatorje

Transformatorji - elektromagnetni statični pretvorniki električne energije. Transformatorji so elektromagnetne naprave, ki se uporabljajo za pretvorbo izmeničnega toka ene napetosti v izmenični tok druge napetosti z isto frekvenco in za elektromagnetni prenos električne energije iz enega tokokroga v drugega.

"Transformator je statična elektromagnetna naprava, namenjena pretvorbi enega - primarnega - sistema izmeničnega toka v drugega - sekundarnega z enako frekvenco, ki ima običajno druge značilnosti, zlasti drugačno napetost in drugačen tok" (Piotrovsky LM Electric machines).

Glavni namen transformatorjev je spreminjanje izmenične napetosti. Transformatorji se uporabljajo tudi za pretvorbo števila faz in frekvence.

Tokovni transformatorji so naprave, namenjene pretvorbi toka katere koli velikosti v tok, ki je dovoljen za meritve z običajnimi instrumenti, pa tudi za napajanje različnih relejev in tuljav elektromagnetov.Število obratov sekundarnega navitja tokovnega transformatorja w2> w1.

Značilnost tokovnih transformatorjev je njihovo delovanje v načinu blizu kratkega stika, saj je njihovo sekundarno navitje vedno zaprto z majhnim uporom.

Napetostni transformatorji se imenujejo naprave za pretvorbo visokonapetostnega izmeničnega toka v nizkonapetostni izmenični tok in napajanje vzporednih tuljav števcev in relejev. Načelo delovanja in zasnova napetostnih transformatorjev je podobno načelu delovanja močnostnih transformatorjev. Število obratov sekundarnega navitja je w2 <w1, saj so vsi merilni napetostni transformatorji padajočega tipa.

Načelo delovanja napetostnih transformatorjev:

Posebnost delovanja napetostnega merilnega transformatorja je, da je njegovo sekundarno navitje vedno zaprto z visokim uporom, transformator pa deluje v načinu, ki je blizu stanju mirovanja, saj priključene naprave porabijo zanemarljiv tok.

Najpogostejši so napajalni napetostni transformatorji, ki jih elektroindustrija proizvaja za zmogljivost nad milijon kilovoltamperov in za napetosti do 1150-1500 kV.

Zasnova močnostnega transformatorja:

Za prenos in distribucijo električne energije je treba povečati napetost turbogeneratorjev in hidrogeneratorjev, nameščenih v elektrarnah, od 16 do 24 kV na napetosti 110, 150, 220, 330, 500, 750 in 1150 kV, ki se uporabljajo v daljnovodih. in potem to ponovno zmanjšajte na 35; deset; 6; 3; 0,66; 0,38 in 0,22 kV za uporabo v industriji, kmetijstvu in vsakdanjem življenju.

Ker v elektroenergetskih sistemih poteka večkratna transformacija, je moč transformatorjev 7-10-krat večja od instalirane moči generatorjev v elektrarnah.

Močnostni transformatorji se večinoma izdelujejo za frekvenco 50 Hz.

Transformatorji nizke moči se pogosto uporabljajo v različnih električnih inštalacijah, sistemih za prenos in obdelavo informacij, navigacijskih in drugih napravah. Frekvenčno območje, na katerem lahko delujejo transformatorji, je od nekaj hercev do 105 Hz.

Glede na število faz delimo transformatorje na enofazne, dvofazne, trifazne in večfazne. Močnostni transformatorji so večinoma izdelani v trifazni izvedbi. Za uporabo v enofaznih omrežjih se proizvajajo enofazni transformatorji.

Razvrstitev transformatorjev po številu in povezovalnih shemah navitij

Transformatorji imajo dva ali več navitij, ki so med seboj induktivno povezani. Navitja, ki porabljajo energijo iz omrežja, se imenujejo primarna... Navitja, ki dovajajo električno energijo potrošniku, se imenujejo sekundarna.

Večfazni transformatorji imajo navitja povezana v večžarkovno zvezdo ali poligon. Trifazni transformatorji imajo trižarkovno povezavo zvezda-trikot.

Priključni diagrami navitja močnostnega transformatorja:

Povečevalni in padajoči transformatorji

Glede na razmerje napetosti primarnega in sekundarnega navitja transformatorje delimo na povečevalne in padajoče... V povečevalnem transformatorju je primarno navitje nizkonapetostno, sekundarno pa visoko. V navzdol transformator obratno, sekundarna je nizka napetost in primarna je visoka.

Imenujemo jih transformatorji z enim primarnim in enim sekundarnim navitjem z dvojnim navitjem... Precej razširjeni transformatorji s tremi navitji po tri navitja za vsako fazo, na primer dva na nizkonapetostni strani, eno na visokonapetostni strani ali obratno. Večfazni transformatorji imajo lahko več navitij za visoko in nizko napetost.

Razvrstitev transformatorjev po zasnovi

Po zasnovi so močnostni transformatorji razdeljeni na dve glavni vrsti - olje in suho.

Pri oljnih transformatorjih se magnetni krog z navitji nahaja v rezervoarju, napolnjenem s transformatorskim oljem, ki je dober izolator in hladilno sredstvo.

Suhi transformatorji so zračno hlajeni. Uporabljajo se v stanovanjskih in industrijskih prostorih, kjer je delovanje oljnega transformatorja nezaželeno. Transformatorsko olje je vnetljivo in lahko poškoduje drugo opremo, če rezervoar ni zatesnjen. Več o tej vrsti transformatorja preberite tukaj: Suhi transformatorji

V skladu z normativnimi dokumenti se konstrukcijske značilnosti transformatorja odražajo v označevanju njegovega tipa in hladilnih sistemov.

Vrsta transformatorja:

• Avtotransformator (za enofazni O, za trifazni T)-A
• Nizkonapetostna tuljava — P
• Zaščita iz tekočega dielektrika z dušikovo oblogo brez ekspanderja - Z
• Izvedba iz lite smole — L
• Transformator s tremi navitji - T
• Transformator obremenitvenega stikala-N
• Naravni zračno hlajeni suhi transformator (običajno druga črka v oznaki tipa) ali izvedba za pomožne potrebe elektrarn (običajno zadnja črka v oznaki tipa) — C
• Kabelsko tesnilo — K
• Vhod s prirobnico (za celotne transformatorske postaje) — F

Energetski oljni transformator TM-160 (250) kVA

Suhi transformatorski hladilni sistemi:

• Naravni zrak z odprtim dizajnom — S
• Naravni zrak z zaščitenim dizajnom — SZ
• Naravna zračno zaprta zasnova — SG
• Zrak s prisilnim kroženjem zraka - SD

Hladilni sistemi za oljne transformatorje:

• Naravno kroženje zraka in olja - M
• Prisilno kroženje zraka in naravno kroženje olja — D
• Naravno kroženje zraka in prisilno kroženje olja z neusmerjenim tokom olja — MC
• Naravno kroženje zraka in prisilno kroženje olja z usmerjenim tokom olja — NMC
• Prisilno kroženje zraka in olja z neusmerjenim tokom olja — DC
• Prisilno kroženje zraka in olja z usmerjenim tokom olja — NDC
• Prisilno kroženje vode in olja z nesmernim tokom olja - C
• Prisilno kroženje vode in olja z usmerjenim tokom olja — NC

Hladilni sistemi za transformatorje z nevnetljivim tekočim dielektrikom:

• Hlajenje s tekočim dielektrikom s prisilnim kroženjem zraka - ND
• Nevnetljivo tekoče dielektrično prisilno hlajenje s tekočim dielektrikom, usmerjeno v zrak - NND

Povezani članki:

Močnostni transformatorji - naprava in princip delovanja

Močnostni transformatorji: nazivni načini delovanja in vrednosti

Hladilni sistemi močnostnih transformatorjev

Avtomobilski transformatorji

Skupaj s transformatorji se pogosto uporabljajo avtotransformatorji, kjer obstaja električna povezava med primarnim in sekundarnim navitjem. V tem primeru se moč iz enega navitja avtotransformatorja v drugega prenaša tako z magnetnim poljem kot zaradi električne komunikacije.Avtotransformatorji so izdelani za visoko moč in visoko napetost ter se uporabljajo v elektroenergetskih sistemih in se uporabljajo tudi za regulacijo napetosti v napravah z nizko močjo.

Nazivni podatki za transformatorje

Nazivni podatki transformatorja, za katerega je zasnovan s tovarniško garancijo 25 let, so navedeni na imenski tablici transformatorja:

• nazivna navidezna moč Snom, KV-A,

• nazivna omrežna napetost Ulnom, V ali kV,

• nazivni tok linije AzIn A,

• nazivna frekvenca je, Hz,

• število faz,

• vezje in skupina za povezovanje tuljav,

• napetost kratkega stika Uc,%,

• način delovanja,

• način hlajenja.

Na ploščici so tudi podatki potrebni za montažo: skupna teža, teža olja, teža gibljivega (aktivnega) dela transformatorja. Tip transformatorja je določen v skladu z GOST za blagovne znamke transformatorjev in proizvajalca.

Nazivna moč enofaznega transformatorja Snom = U1nom I1nom, trifazni

kjer U1lnom, U1phnom, I1lnom in I1fnom - nominalno linijske in fazne vrednosti napetosti in tokov.

Nazivna napetost transformatorja je medvrstična napetost brez obremenitve primarnega in sekundarnega navitja transformatorja. Za nazivne tokove primarnega in sekundarnega navitja transformatorja se upoštevajo tokovi, izračunani glede na nazivno moč pri nazivni primarni in sekundarni napetosti.

Zaradi skupne konstrukcije in računskih metod lahko transformatorje razvrstimo med reaktorje, nasičene dušilke in superprevodne induktivne pomnilniške naprave.