Устройство оборудования трансформатора

Трансформаторы, предназначенные для преобразования электрической энергий в электрический сетях и установках, приёма и использования электрической энергий, называют силовые трансформаторы. К силовым трансформаторам относится трех и многофазные трансформаторы мощностью 6, 3 кВ и более, однофазные мощностью 5 кВ и более.

Трансформатор, у которого первичный обмотки является обмотка низшего напряжения – понижающим. Трансформатор, в магнитной системе которого создается трехфазное магнитное поле, называют трехфазным позволяет снабжать потребителей электроэнергий с разным напряжением и другой  создается однофазным магнитное поле называется - однофазны.

Преобразование напряжения в трансформаторах осуществляется за счет переменного магнитного потока двух или трех индуктивно связанных между собой обмотка, подключается к источнику электрической энергии, называется, первичной, а обмоток, к которой подключается нагрузкой вторичной. Если через трансформатор необходимо осуществлять питание двух и более нагрузок с разным напряжением, то выполняется соответствующее число вторичных обмоток. 

 Трансформатору относиться: Магнитопровод, две или три обмотки, Расширитель, Корпус, Входы, Изоляционные элементы.

Магнитопровод представлена как система, выполненная из электромеханической стали. Это часть устройства силового трансформатора служит основой для крепления различных деталей. Обмотки – это часть электросети. Они изготавливаются из провода и изоляции. Кабель может быть медным или алюминиевым. В конструктивном плане обмотки – это последовательные катушки.

Магнитопровод с обмотками находится в баке с минеральным маслом. Это конструкция называется силовым трансформатором. Она может оснащаться радиатором, предназначенным для отвода тепла. Некоторые модели таких устройств имеют в своей конструкции также защитные системы. Обычно оборудование этого класса устанавливаются на улице.

При работе трансформатора электродвижущая сила взаимоиндукций возникает, например, в катушке, когда в другой проходит ток, создающий переменный магнитный поток. Силовые линий магнитного поля, возникающие вокруг катушки, проникают в другую катушку и пересекают её витки. При этом в катушке создается электродвижущая сила (ЭДС- Электра движущие сила ) взаимоиндукций.

Если концы катушки вторичной соединить с приемником электрической энергий,  то ЭДС взаимоиндукции создает в нем ток, передаёт ему некоторую энергию. Эту энергию катушка вторичной цепи получает  с помощью магнитного поля, созданного током катушки первичной цепи, при этом источник тока мгновенно пополнит эту энергию. На основе магнитной связи происходит переход энергии источника из одной катушки в другую.

Проходящей в первой катушке и создающей вокруг неё вокруг магнитное поле ток называется возбуждающим или первичным. Электрическая цепь, составленную из источника тока, соединительных проводов и катушки первичной цепи. Магнитное поле пересекает не только витки катушки вторичной цепи, но и витки первичной катушки. Поэтому ЭДС возникает и в первичной катушке.

Обмотки трансформатора высшего и низшего напряжения могут соединяться звездой и треугольником. При соединении звездой концы обмоток замыкаются вместе, а начала подключаются в сеть. При соединении треугольником конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй с началом третьей, конец третьей с началом первой обмотки, а узлы соединений, подключаются в сеть или к нагрузке

   Трехфазные трансформаторы. Автотрансформаторы.

Для преобразования тока трехфазной системы можно воспользоваться группой из трех однофазных трансформаторов, обмотки которых могут быть соединены либо звездой, либо треугольником.

В этом случае каждый трансформатор работает независимо от остальных как обычный однофазный трансформатор, включенный в одну из фаз трехфазной системы.

На практике значительно чаще применяют трехфазные трансформаторы, выполненные на одном магнитопроводе. При этом три магнитных потока, возбуждаемые токами в первичных обмотках, замыкаются через два других стержня сердечника. При изготовлении трехфазных трансформаторов на каждый стержень его сердечника навивают по две обмотки: низкого напряжения, а поверх нее - высокого напряжения.

Группа из трех однофазных трансформаторов, обмотки которых соединены звездой. Группа из трех однофазных трансформаторов, обмотки которых соединены треугольником. Трехфазные трансформаторы на одном магнитопроводе

Обмотки трехфазного трансформатора обычно соединяют звездой или треугольником. Наиболее простым и дешевым является первый способ. В этом случае каждая обмотка и ее изоляция при заземлении нулевой точки должны быть рассчитаны только на фазное напряжение и линейный ток. Поскольку число витков обмотки трансформатора прямо пропорционально напряжению, то при соединении звездой каждая обмотка требует меньшего количества витков при большем сечении провода; при этом изоляция проводников должна быть рассчитана лишь на фазное напряжение. Такое соединение широко применяется для трансформаторов небольшой и средней мощности.

Соединение звездой наиболее желательно для высокого напряжения, так как изоляция рассчитывается лишь на фазное напряжение. Соединение треугольником удобнее при больших токах и в тех случаях, когда нагрузки могут быть подключены без нулевого провода. Применяется также комбинированное включение трехфазных трансформаторов (первичные обмотки соединены звездой, а вторичные – треугольником, или наоборот). Соединение звезда и треугольник часто используют для трансформаторов большой мощности в тех случаях, когда на стороне низкого напряжения не требуется нулевой провод.

Из соотношений в трехфазной системе следует, что при трехфазной трансформации только отношение фазных напряжений всегда приближенно равно отношению чисел витков первичной и вторичной обмоток. Отношение же линейных напряжений зависит от способа соединения обмоток трансформатора. При одинаковом способе соединения (звезда/звезда или треугольник/треугольник) отношение линейных напряжений равно фазному коэффициенту трансформации. Но при комбинированных способах соединения (звезда/треугольник или треугольник/звезда) отношение линейных напряжений меньше или больше этого коэффициента в раз. Это дает возможность регулировать вторичное линейное напряжение трансформатора соответствующим изменением схемы соединения его обмоток.

Автотрансформатор представляет собой трансформатор, у которого обмотка низкого напряжения является частью обмотки высокого напряжения. У однофазного автотрансформатора всего одна обмотка. В режиме холостого хода автотрансформатор ничем не отличается от обычного трансформатора. В режиме нагрузки по общей части витков протекает ток, который равен разности токов (i1 - i2), так как вторичный ток ослабляет магнитный поток в сердечнике (то есть соответствующий магнитный поток имеет знак, противоположный знаку потока, создаваемого током первичной обмотки).

Чаще всего автотрансформаторы изготавливают со скользящим контактом, что позволяет плавно регулировать выходное напряжение в широких пределах. Примером может служить лабораторный автотрансформатор. Обмотка этого трансформатора выполнена проводом круглого сечения на тороидальном стальном сердечнике. На одной торцевой стороне изоляцию снимают вместе с частью самого провода, но при этом витки остаются изолированными друг от друга. По оголенной поверхности витков скользит небольшая щетка, подключая нагрузку к различному числу витков и изменяя тем самым выходное напряжение. Так как перемещающаяся щетка замыкает накоротко сразу 1 - 2 витка, то при хорошем контакте между ними они могут сгореть. Чтобы этого не случилось, щетку делают из графита, сопротивление которого достаточно велико для ослабления токов в короткозамкнутых витках.

Если часть обмотки автотрансформатора сделать первичной, а всю обмотку вторичной, то автотрансформатор будет повышающим,

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: