Galios transformatoriai: vardiniai darbo režimai ir reikšmės

Nominalus veikimo režimas

Vardinis transformatoriaus veikimo režimas – tai režimas, kuriam transformatorių suprojektavo gamintojas. Nustatomos transformatoriaus vardinio veikimo režimo sąlygos: vardinė įtampa, galia, srovės ir dažnis, nurodyti jo vardinėje plokštelėje, taip pat vardinės aušinimo terpės sąlygos.

Nominali apvijų įtampa

Vardinė transformatoriaus apvijų įtampa yra ta įtampa, kuriai esant jos skirtos normaliam darbui. Žeminamiesiems transformatoriams pirminių apvijų vardinės įtampos yra lygios atitinkamų elektros tinklų vardinėms įtampoms, t.y. elektros imtuvai.

Tiesiai prie generatoriaus šynų arba gnybtų prijungtų paaukštintų ir žeminančių transformatorių pirminių apvijų vardinė įtampa yra 5 % didesnė už atitinkamo tinklo vardinę įtampą.Antrinėse apvijose vardinė yra fazinė įtampa, gaunama transformatoriaus antrinių apvijų gnybtuose, kai jis yra be apkrovos ir kai vardinė pirminė įtampa yra tiekiama pirminės apvijos gnybtams.

Įtampą, tiekiamą į pagrindinio išėjimo gnybtus arba bet kurią pirminės apvijos šaką, viršyti leidžiama ne daugiau kaip + 5% įtampos, nurodytos pagrindinio išėjimo arba šios šakos transformatoriaus vardinėje lentelėje.

Nominali stiprumas

Vardinė transformatoriaus galia yra galia, kuria transformatorius gali būti nuolat apkraunamas per visą jo eksploatavimo laiką, paprastai manoma, kad tai yra 20–25 metai.

Vardinė transformatoriaus galia yra susijusi su temperatūros sąlygomis, tai yra, ji priklauso nuo jo apvijų leistinos šildymo temperatūros, nuo transformatoriaus aušinimo sąlygų ir tt Susipažinkime su šiomis temperatūros sąlygomis išsamiau.

Dauguma transformatorių yra aušinami alyva („alyvos“ transformatoriai). Tokiuose transformatoriuose magnetinės šerdys su apvijomis yra plieninėse talpyklose, užpildytose transformatorių alyva, kuri yra mineralinė izoliacinė alyva, gaunama iš naftos. Transformatoriaus veikimo metu apvijose ir magnetinėje šerdyje išsiskirianti šiluma alyvos pagalba perduodama transformatorių aušinčiai terpei – orui (aušinimas oru) arba vandeniui (aušinimas vandeniu).

Oru aušinamų alyvos transformatorių, įrengtų vietose, kur aukščiausia oro temperatūra siekia + 35 ° C, vidutinis apvijų temperatūros kilimas virš oro temperatūros neturi viršyti + 70 ° C (matuojant varžos metodu).Buitiniams transformatoriams apvijų temperatūros kilimas, lygus + 70 ° C, atitinka jų vardinę apkrovą. Kai oro temperatūra yra + 35 ° C, vidutinė transformatoriaus apvijų šildymo temperatūra yra 70 ° + 35 ° = 105 ° C.

Jei eksploatacijos metu transformatoriaus apvijų šildymo temperatūra nuolat palaikoma + 105 ° C, tada, kaip rodo gamintojų tyrimai, jo tarnavimo laikas neviršys kelių metų. Tačiau esant vardinei transformatoriaus apkrovai, apvijų šildymo temperatūra + 105 ° C bus pastovi tik tuo atveju, jei oro temperatūra bus pastovi, lygi + 35 ° C.

Realiai aplinkos oro temperatūra niekada nebūna pastovi, o kinta tiek dieną, tiek ištisus metus, todėl transformatoriaus apvijų šildymo temperatūra svyruoja nuo + 105 °C iki kai kurių žemesnių reikšmių. Tai natūraliai prailgina transformatoriaus tarnavimo laiką. Todėl aukščiau minėta maksimali apvijos temperatūra + 105 ° C turėtų būti suprantama kaip viršutinė vidutinės temperatūros riba, matuojama varža, leistina saugiam transformatoriaus darbui keletą valandų per dieną per tas palyginti kelias dienas, kai aplinkos temperatūra pasiekia maksimalią + 35 ° C temperatūrą.

Transformatoriuose be priverstinės alyvos cirkuliacijos didžiausias viršutinių alyvos sluoksnių (ant dangčio) temperatūros padidėjimas virš aplinkos temperatūros neturi viršyti 60 °C. Esant + 35 °C aplinkos temperatūrai, tai labiausiai atitinka aukščiausią stebima (termometru) alyvos temperatūra + 95 ° C.Transformatoriams su priverstine alyvos cirkuliacija, pavyzdžiui, su alyvos-vandens aušinimu, alyvos temperatūra alyvos aušintuvo įėjime leidžiama ne aukštesnė kaip 70 ° C. Transformatoriams su alyvos-oro aušinimu didžiausia leistina alyvos temperatūra nustatoma nuo gamintojas.

Atsižvelgiant į tai, transformatoriaus vardinė galia turėtų būti suprantama kaip galia, iki kurios lauke sumontuotas transformatorius gali būti nuolat apkrautas, esant nominalios aušinimo terpės temperatūros sąlygoms, aušinant oru, apibrėžiama kaip kintanti oro temperatūra. natūraliai per metus. Kitų tipų aušinimo atveju aušinimo terpės vardinės temperatūros sąlygas nustato transformatorių gamintojai.

Atkreipkite dėmesį, kad anksčiau lauke įrengtų transformatorių vardinė galia buvo perskaičiuojama atsižvelgiant į vidutinę metinę aušinimo oro temperatūrą. Perskaičiavus, esant žemesnei nei + 5 ° C vidutinei metinei aplinkos temperatūrai, transformatoriaus vardinė galia padidėja, o esant vidutinei metinei temperatūrai virš + 5 ° C, priešingai, ji sumažėja.

Alyvos klampos įtakos transformatorių aušinimui tyrimai rodo, kad toks perskaičiavimas nėra būtinas, nes esant žemai oro temperatūrai alyvos klampumas didėja, dėl to pablogėja šilumos perdavimas iš apvijų ir esant aukštesnei oro temperatūrai. , priešingai, alyvos klampumas mažėja, o šilumos perdavimas iš transformatoriaus apvijų didėja.

Be lauko įrenginių, oru aušinami transformatoriai dažnai įrengiami uždarose nešildomose patalpose – kamerose, kuriose paprastai užtikrinamas natūralus vėdinimas tiekiant šaltą orą ir pašalinant įkaitusį orą per specialias vėdinimo angas apatinėje ir viršutinėje dalyje. atitinkamai kamera. Nepaisant ventiliacijos, kamerose esančių transformatorių aušinimo sąlygos vis dar yra prastesnės nei įrengtų lauke, o tai kiek sumažina jų tarnavimo laiką. Tačiau transformatoriai, sumontuoti kamerose su natūralia ventiliacija, gali būti nuolat įkraunami vardine galia, kai vidutinė metinė kameros oro temperatūra yra iki 20 °C.

Transformatoriaus pirminės ir antrinės apvijų vardinės srovės vadinamos srovėmis, kurias lemia atitinkamų apvijų vardinės galios.

Esant vardinei apkrovai, suprantant apkrovą, lygią vardinei srovei.

Transformatoriaus veikimo režimu be perkrovos bet kurioje jungiklio padėtyje, taip pat esant bet kuriai pirminei apvijai tiekiamos įtampos vertėms (bet ne aukštesnei kaip + 5% šio čiaupo įtampos vertės), transformatoriaus antrinę apviją galima apkrauti ne didesne nei vardinė srovė.