Transformatorer: syfte, klassificering, nominella data för transformatorer

Transformatorer — elektromagnetiska statiska omvandlare av elektrisk energi. Transformatorer är elektromagnetiska enheter som används för att omvandla växelström av en spänning till växelström av en annan spänning med samma frekvens och för att elektromagnetiskt överföra elektrisk energi från en krets till en annan.

«En transformator är en statisk elektromagnetisk anordning utformad för att omvandla ett — primärt — växelströmssystem till ett annat — sekundärt med samma frekvens, som vanligtvis har andra egenskaper, i synnerhet olika spänningar och olika strömmar» (Piotrovsky LM Electric-maskiner).

Huvudsyftet med transformatorer är att ändra växelspänningen. Transformatorer används också för att konvertera antalet faser och frekvens.

Strömtransformatorer kallas enheter som är utformade för att omvandla en ström av valfri storlek till en ström som är tillåten för mätningar med vanliga instrument, såväl som för att driva olika reläer och spolar av elektromagneter.Antalet varv av sekundärlindningen av strömtransformatorn w2> w1.

En egenskap hos strömtransformatorer är deras drift i ett läge nära kortslutning, eftersom deras sekundära lindning alltid är stängd med ett litet motstånd.

Spänningstransformatorer kallas enheter utformade för att omvandla högspänningsväxelström till lågspänningsväxelström och driva parallella spolar av mätare och reläer. Principen för drift och design av spänningstransformatorer liknar principen för drift av krafttransformatorer. Antalet varv på sekundärlindningen är w2 <w1, eftersom alla mätspänningstransformatorer är av avtrappningstyp.

Funktionsprincipen för spänningstransformatorer:

Det speciella med driften av spänningsmättransformatorn är att dess sekundära lindning alltid är stängd till ett högt motstånd, och transformatorn fungerar i ett läge nära viloläget, eftersom de anslutna enheterna förbrukar försumbar ström.

De vanligaste är matningsspänningstransformatorer, som tillverkas av elindustrin för en kapacitet på över en miljon kilovolt-ampere och för spänningar upp till 1150 — 1500 kV.

Krafttransformatordesign:

För överföring och distribution av elektrisk energi är det nödvändigt att öka spänningen hos turbogeneratorer och hydrogeneratorer installerade i kraftverk från 16 — 24 kV till spänningar på 110, 150, 220, 330, 500, 750 och 1150 kV som används i transmissionsledningar och efter minska detta igen till 35; tio; 6; 3; 0,66; 0,38 och 0,22 kV för energianvändning inom industri, lantbruk och vardagsliv.

Eftersom flera transformationer äger rum i kraftsystem är kraften hos transformatorer 7-10 gånger större än den installerade effekten hos generatorer i kraftverk.

Krafttransformatorer tillverkas huvudsakligen för en frekvens på 50 Hz.

Lågeffekttransformatorer används ofta i olika elektriska installationer, informationsöverföring och bearbetningssystem, navigation och andra enheter. Frekvensområdet som transformatorer kan arbeta vid är från några få hertz till 105 Hz.

Beroende på antalet faser är transformatorer uppdelade i enfas, tvåfas, trefas och flerfas. Krafttransformatorer tillverkas huvudsakligen i trefasdesign. För användning i enfasnät produceras enfas transformatorer.

Klassificering av transformatorer efter antal och anslutningsscheman för lindningarna

Transformatorer har två eller flera lindningar som är induktivt kopplade till varandra. Lindningarna som förbrukar ström från nätet kallas primära... Lindningarna som levererar elektrisk energi till konsumenten kallas sekundära.

Flerfastransformatorer har lindningar kopplade i en flerstrålig stjärna eller polygon. Trefastransformatorer har en stjärn-trekant trestrånslutning.

Anslutningsscheman för lindningen av en krafttransformator:

Upp- och nedtrappningstransformatorer

Beroende på förhållandet mellan primär- och sekundärlindningarnas spänningar är transformatorer uppdelade i step-up och step-down... V step-up transformator primärlindningen är lågspänning och sekundären är hög. V stega ner transformatorn omvänd, sekundär är lågspänning och primär är hög.

De kallas transformatorer med en primär- och en sekundärlindning med dubbellindning... Ganska utbredda transformatorer med tre lindningar tre lindningar för varje fas, till exempel två på lågspänningssidan, en på högspänningssidan eller vice versa. Flerfastransformatorer kan ha flera lindningar för hög- och lågspänning.

Klassificering av transformatorer efter design

Genom design är krafttransformatorer indelade i två huvudtyper - olja och torr.

V oljetransformatorer den magnetiska kretsen med lindningar är placerad i en reservoar fylld med transformatorolja, vilket är en bra isolator och kylmedel.

Torra transformatorer är luftkylda. De används i bostäder och industrilokaler där drift av en oljenedsänkt transformator är oönskad. Transformatorolja är brandfarlig och kan skada annan utrustning om tanken inte är tät. Läs mer om denna typ av transformator här: Torra transformatorer

I enlighet med de normativa dokumenten återspeglas transformatorns designegenskaper i beteckningen av dess typ och kylsystem.

Transformatortyp:

• Autotransformator (för enfas O, för trefas T)-A
• Lågspänningsspole — P
• Vätskedielektrisk skärmning med kvävefilt utan expander — Z
• Gjuthartsutförande - L
• Trelindad transformator — T
• Lastbrytare Transformator-N
• Naturlig luftkyld torr transformator (vanligtvis den andra bokstaven i typbeteckningen), eller version för hjälpbehov av kraftverk (vanligtvis den sista bokstaven i typbeteckningen) — C
• Kabeltätning — K
• Flänsinlopp (för hela transformatorstationer) — F

Kraftoljetransformator TM-160 (250) kVA

Torra transformatorkylsystem:

• Naturlig luft med öppen design — S
• Naturlig luft med skyddad design — SZ
• Naturlig lufttät design — SG
• Luft med forcerad luftcirkulation — SD

Kylsystem för oljetransformatorer:

• Naturlig cirkulation av luft och olja — M
• Forcerad luftcirkulation och naturlig oljecirkulation — D
• Naturlig luftcirkulation och forcerad oljecirkulation med oriktat oljeflöde — MC
• Naturlig luftcirkulation och forcerad oljecirkulation med riktat oljeflöde — NMC
• Forcerad luft- och oljecirkulation med icke-riktat oljeflöde — DC
• Forcerad luft- och oljecirkulation med riktat oljeflöde — NDC
• Påtvingad cirkulation av vatten och olja med icke-riktat flöde av olja — C
• Forcerad vatten- och oljecirkulation med riktat oljeflöde — NC

Kylsystem för transformatorer med icke brännbar flytande dielektrisk:

• Vätskedielektrisk kylning med forcerad luftcirkulation — ND
• Ej brännbar vätskedielektrisk forcerad luftriktad vätskedielektrisk flödeskylning - NND

Relaterade artiklar:

Krafttransformatorer — enhet och funktionsprincip

Krafttransformatorer: nominella driftlägen och värden

Krafttransformatorns kylsystem

Transformatorer för fordon

Tillsammans med transformatorer används de ofta autotransformatorer, där det finns en elektrisk anslutning mellan primär- och sekundärlindningarna. I detta fall överförs kraften från en lindning av autotransformatorn till en annan både av ett magnetfält och på grund av elektrisk kommunikation.Autotransformatorer är byggda för hög effekt och högspänning och används i kraftsystem och används även för spänningsreglering i lågeffektsinstallationer.

Märkdata för transformatorer

Märkdata för transformatorn, för vilken den är konstruerad med en fabriksgaranti på 25 år, anges på transformatorns märkskylt:

• nominell skenbar effekt Snom, KV-A,

• märkspänning Ulnom, V eller kV,

• nominell ström för AzIn A-linjen,

• nominell frekvens är Hz,

• antal faser,

• krets och grupp för anslutning av spolar,

• kortslutningsspänning Uc,%,

• funktionssätt,

• kylningsmetod.

Plåten innehåller också de data som krävs för installationen: totalvikt, oljevikt, vikten av den rörliga (aktiva) delen av transformatorn. Transformatortypen är specificerad i enlighet med GOST för transformatormärkena och tillverkaren.

Nominell effekt för en enfas transformator Snom =U1nom I1nom, trefas

där U1lnom, U1phnom, I1lnom och I1fnom — nominal respektive linje- och fasvärden för spänningar och strömmar.

Transformatorns märkspänning är tomgångsspänningen linje-till-linje för transformatorns primära och sekundära lindningar. Per märkströmmar för transformatorns primär- och sekundärlindningar tas strömmarna beräknade enligt märkeffekten vid märkspänningen för primär- och sekundärspänning.

På grund av deras vanliga konstruktion och beräkningsmetoder kan transformatorer klassificeras som reaktorer, mättnadsdrosslar och supraledande induktiva lagringsenheter.