Transformatoriai: paskirtis, klasifikacija, transformatorių vardiniai duomenys

Transformatoriai – elektromagnetiniai statiniai elektros energijos keitikliai. Transformatoriai – tai elektromagnetiniai įtaisai, naudojami vienos įtampos kintamajai srovei paversti kitos įtampos kintamąja srove tuo pačiu dažniu ir elektromagnetiniu būdu perduoti elektros energiją iš vienos grandinės į kitą.

„Transformatorius yra statinis elektromagnetinis įtaisas, skirtas vieną – pirminę – kintamosios srovės sistemą paversti kita – antrine tuo pačiu dažniu, kuri paprastai turi kitas charakteristikas, ypač skirtingą įtampą ir skirtingą srovę“ (Piotrovsky LM Electric machines).

Pagrindinė transformatorių paskirtis – keisti kintamosios srovės įtampą. Transformatoriai taip pat naudojami fazių skaičiui ir dažniui konvertuoti.

Srovės transformatoriai vadinami įtaisais, skirtais bet kokio dydžio srovę paversti srove, leistina matuoti įprastais prietaisais, taip pat maitinti įvairias reles ir elektromagnetų rites.Srovės transformatoriaus antrinės apvijos vijų skaičius w2> w1.

Srovės transformatorių charakteristika yra jų veikimas trumpojo jungimo režimu, nes jų antrinė apvija visada uždaryta su maža varža.

Įtampos transformatoriai vadinami įrenginiais, skirtais aukštos įtampos kintamąją srovę paversti žemos įtampos kintamąja srove ir galios lygiagrečiomis skaitiklių ir relių ritėmis. Įtampos transformatorių veikimo ir konstrukcijos principas panašus į galios transformatorių veikimo principą. Antrinės apvijos apsisukimų skaičius yra w2 <w1, kadangi visi matavimo įtampos transformatoriai yra žeminamojo tipo.

Įtampos transformatorių veikimo principas:

Įtampos matavimo transformatoriaus veikimo ypatumas yra tas, kad jo antrinė apvija visada uždaryta iki didelės varžos, o transformatorius veikia režimu, artimu tuščiosios eigos režimui, nes prijungti įrenginiai sunaudoja nedidelę srovę.

Labiausiai paplitę yra maitinimo įtampos transformatoriai, kuriuos elektros pramonė gamina virš vieno milijono kilovoltų amperų galiai ir iki 1150–1500 kV įtampai.

Galios transformatoriaus dizainas:

Elektros energijos perdavimui ir paskirstymui reikia padidinti elektrinėse įrengtų turbogeneratorių ir hidrogeneratorių įtampą nuo 16 — 24 kV iki perdavimo linijose naudojamų 110, 150, 220, 330, 500, 750 ir 1150 kV įtampų. ir po to vėl sumažinkite iki 35; dešimt; 6; 3; 0,66; 0,38 ir 0,22 kV energijos naudojimui pramonėje, žemės ūkyje ir kasdieniame gyvenime.

Kadangi energetikos sistemose vyksta daugybinės transformacijos, transformatorių galia yra 7-10 kartų didesnė už elektrinėse sumontuotą generatorių galią.

Galios transformatoriai daugiausia gaminami 50 Hz dažniui.

Mažos galios transformatoriai plačiai naudojami įvairiose elektros instaliacijose, informacijos perdavimo ir apdorojimo sistemose, navigacijos ir kituose įrenginiuose. Dažnių diapazonas, kuriuo transformatoriai gali veikti, yra nuo kelių hercų iki 105 Hz.

Pagal fazių skaičių transformatoriai skirstomi į vienfazes, dvifazes, trifazes ir daugiafazes. Galios transformatoriai daugiausia gaminami trifaziu dizainu. Gaminami naudoti vienfaziuose tinkluose vienfaziai transformatoriai.

Transformatorių klasifikavimas pagal apvijų skaičių ir prijungimo schemas

Transformatoriai turi dvi ar daugiau apvijų, kurios yra indukciniu būdu sujungtos viena su kita. Apvijos, kurios suvartoja elektros energiją iš tinklo, vadinamos pirminėmis... Apvijos, tiekiančios elektros energiją vartotojui, vadinamos antrinėmis.

Daugiafaziai transformatoriai turi apvijas, sujungtas kelių spindulių žvaigždute arba daugiakampe. Trifaziai transformatoriai turi žvaigždžių-trikampių trijų spindulių jungtį.

Galios transformatoriaus apvijos prijungimo schemos:

Didinami ir mažinami transformatoriai

Priklausomai nuo pirminės ir antrinės apvijų įtampų santykio, transformatoriai skirstomi į pakopinius ir žemesniuosius... V pakopinis transformatorius pirminė apvija žemos įtampos, o antrinė aukšta. V pakopos transformatoriaus reversas, antrinis yra žemos įtampos, o pirminis aukštas.

Jie vadinami transformatoriais su viena pirmine ir viena antrine apvija su dviguba apvija... Gana plačiai paplitę transformatoriai su trimis apvijomis po tris apvijas kiekvienai fazei, pvz., dvi žemos įtampos pusėje, viena aukštosios įtampos pusėje arba atvirkščiai. Daugiafaziai transformatoriai gali turėti kelias aukštos ir žemos įtampos apvijas.

Transformatorių klasifikacija pagal konstrukciją

Pagal konstrukciją galios transformatoriai skirstomi į du pagrindinius tipus - alyvos ir sausus.

V alyvos transformatoriai magnetinė grandinė su apvijomis yra rezervuare, pripildytame transformatorinės alyvos, kuri yra geras izoliatorius ir aušinimo agentas.

Sausi transformatoriai aušinami oru. Jie naudojami gyvenamosiose ir pramoninėse patalpose, kur nepageidautina eksploatuoti alyvos transformatorių. Transformatoriaus alyva yra degi ir gali sugadinti kitą įrangą, jei bakas nėra sandarus. Daugiau apie šio tipo transformatorius skaitykite čia: Sausi transformatoriai

Pagal norminius dokumentus transformatoriaus projektinės charakteristikos atsispindi jo tipo ir aušinimo sistemų žymėjime.

Transformatoriaus tipas:

• Autotransformatorius (vienfazis O, trifazis T)-A
• Žemos įtampos ritė - P
• Skystas dielektrinis ekranavimas su azoto antklode be plėtiklio - Z
• Lietos dervos atlikimas – L
• Trijų apvijų transformatorius – T
• Apkrovos jungiklis Transformatorius-N
• Natūralus oru aušinamas sausas transformatorius (dažniausiai antra raidė tipo žymėjime) arba versija, skirta pagalbinėms jėgainėms (dažniausiai paskutinė tipo žymėjimo raidė) – C
• Kabelio sandariklis – K
• Flanšinis įėjimas (visoms transformatorių pastotėms) – F

Galios alyvos transformatorius TM-160 (250) kVA

Sauso transformatoriaus aušinimo sistemos:

• Natūralus oras su atviru dizainu - S
• Natūralus oras su apsaugotu dizainu – SZ
• Natūralaus oro sandarumo dizainas – SG
• Oras su priverstine oro cirkuliacija – SD

Alyvos transformatorių aušinimo sistemos:

• Natūrali oro ir aliejaus cirkuliacija – M
• Priverstinė oro cirkuliacija ir natūrali alyvos cirkuliacija – D
• Natūrali oro cirkuliacija ir priverstinė alyvos cirkuliacija su nenukreiptu alyvos srautu – MC
• Natūrali oro cirkuliacija ir priverstinė alyvos cirkuliacija su nukreiptu alyvos srautu – NMC
• Priverstinė oro ir alyvos cirkuliacija su nekryptine alyvos srautu – DC
• Priverstinė oro ir alyvos cirkuliacija su kryptiniu alyvos srautu – NDC
• Priverstinė vandens ir alyvos cirkuliacija su nekryptine alyvos srove - C
• Priverstinė vandens ir alyvos cirkuliacija su nukreiptu alyvos srautu – NC

Transformatorių aušinimo sistemos su nedegiu skystu dielektriku:

• Skystas dielektrinis aušinimas su priverstine oro cirkuliacija – ND
• Nedegus skystas dielektrikas priverstinio oro nukreiptas skysčio dielektrinis srauto aušinimas – NND

Susiję straipsniai:

Galios transformatoriai - įrenginys ir veikimo principas

Galios transformatoriai: vardiniai darbo režimai ir reikšmės

Galios transformatorių aušinimo sistemos

Automobilių transformatoriai

Kartu su transformatoriais jie plačiai naudojami autotransformatoriai, kur yra elektros jungtis tarp pirminės ir antrinės apvijų. Tokiu atveju galia iš vienos autotransformatoriaus apvijos į kitą perduodama tiek magnetiniu lauku, tiek dėl elektros ryšio.Autotransformatoriai skirti didelei galiai ir aukštai įtampai, naudojami elektros sistemose, taip pat naudojami įtampos reguliavimui mažos galios įrenginiuose.

Vardiniai transformatorių duomenys

Transformatoriaus, kuriam jis skirtas su gamykline 25 metų garantija, vardiniai duomenys nurodyti transformatoriaus vardinėje lentelėje:

• vardinė tariama galia Snom, KV-A,

• vardinė linijos įtampa Ulnom, V arba kV,

• AzIn A linijos vardinė srovė,

• vardinis dažnis yra Hz,

• fazių skaičius,

• grandinė ir grupė ritėms prijungti,

• trumpojo jungimo įtampa Uc,%,

• veikimo būdas,

• aušinimo būdas.

Lentelėje taip pat pateikiami montavimui reikalingi duomenys: bendras svoris, alyvos svoris, transformatoriaus kilnojamosios (aktyviosios) dalies svoris. Transformatoriaus tipas nurodytas pagal GOST transformatorių prekės ženklams ir gamintojui.

Vienfazio transformatoriaus vardinė galia Snom =U1nom I1nom, trifazis

kur U1lnom, U1phnom, I1lnom ir I1fnom – atitinkamai nominalus įtampų ir srovių linijų ir fazių vertės.

Transformatoriaus vardinė įtampa – tai transformatoriaus pirminės ir antrinės apvijų įtampa be apkrovos. Transformatoriaus pirminės ir antrinės apvijų vardinėms srovėms imamos srovės, skaičiuojamos pagal vardinę galią esant vardinei pirminei ir antrinei įtampai.

Dėl įprastų konstrukcijos ir skaičiavimo metodų transformatoriai gali būti klasifikuojami kaip reaktoriai, prisotinimo droseliai ir superlaidūs indukciniai saugojimo įrenginiai.