Transformere: formål, klassifikation, nominelle data for transformere

Transformatorer — elektromagnetiske statiske omformere af elektrisk energi. Transformatorer er elektromagnetiske enheder, der bruges til at konvertere vekselstrøm af en spænding til vekselstrøm af en anden spænding ved samme frekvens og til elektromagnetisk at overføre elektrisk energi fra et kredsløb til et andet.

"En transformer er en statisk elektromagnetisk enhed designet til at konvertere et - primært - vekselstrømsystem til et andet - sekundært med samme frekvens, som normalt har andre egenskaber, især forskellig spænding og forskellig strøm" (Piotrovsky LM Electric-maskiner).

Hovedformålet med transformere er at ændre AC-spændingen. Transformatorer bruges også til at konvertere antallet af faser og frekvens.

Strømtransformatorer kaldes enheder designet til at konvertere en strøm af enhver størrelse til en strøm, der er tilladt til målinger med normale instrumenter, såvel som til at drive forskellige relæer og spoler af elektromagneter.Antallet af vindinger af sekundærviklingen af ​​strømtransformatoren w2> w1.

Et kendetegn ved strømtransformatorer er deres drift i en tilstand tæt på kortslutning, da deres sekundære vikling altid er lukket med en lille modstand.

Spændingstransformatorer kaldes enheder designet til at konvertere højspændingsvekselstrøm til lavspændingsvekselstrøm og forsyne parallelle spoler af målere og relæer. Princippet om drift og design af spændingstransformatorer ligner princippet om drift af krafttransformatorer. Antallet af vindinger af sekundærviklingen er w2 <w1, da alle målespændingstransformatorer er af step-down type.

Princippet om drift af spændingstransformatorer:

Det særlige ved driften af ​​spændingsmåletransformatoren er, at dens sekundære vikling altid er lukket for en høj modstand, og transformeren fungerer i en tilstand tæt på tomgangstilstand, da de tilsluttede enheder bruger ubetydelig strøm.

De mest almindelige er forsyningsspændingstransformatorer, som produceres af den elektriske industri til en kapacitet på over en million kilovolt-ampere og til spændinger op til 1150 — 1500 kV.

Power Transformer Design:

Til transmission og distribution af elektrisk energi er det nødvendigt at øge spændingen af ​​turbogeneratorer og hydrogeneratorer installeret i kraftværker fra 16 — 24 kV til spændinger på 110, 150, 220, 330, 500, 750 og 1150 kV brugt i transmissionsledninger og derefter reducere dette igen til 35; ti; 6; 3; 0,66; 0,38 og 0,22 kV til energiforbrug i industri, landbrug og hverdag.

Da flere transformationer finder sted i kraftsystemer, er transformatorernes effekt 7-10 gange større end den installerede effekt af generatorer i kraftværker.

Strømtransformatorer er hovedsageligt fremstillet til en frekvens på 50 Hz.

Laveffekttransformatorer er meget udbredt i forskellige elektriske installationer, informationstransmissions- og behandlingssystemer, navigation og andre enheder. Frekvensområdet, som transformere kan fungere ved, er fra nogle få hertz til 105 Hz.

I henhold til antallet af faser er transformatorer opdelt i enfaset, tofaset, trefaset og flerfaset. Strømtransformatorer fremstilles hovedsageligt i trefaset design. Til brug i enfasede netværk produceres enfasede transformere.

Klassificering af transformere efter antallet og tilslutningsskemaer for viklingerne

Transformatorer har to eller flere viklinger, der er induktivt forbundet med hinanden. De viklinger, der forbruger strøm fra netværket, kaldes primære... De viklinger, der leverer elektrisk energi til forbrugeren, kaldes sekundære.

Flerfasetransformatorer har viklinger forbundet i en flerstrålestjerne eller polygon. Trefasede transformere har en stjerne-trekant tre-stråle forbindelse.

Tilslutningsdiagrammer af viklingen af ​​en krafttransformator:

Step-up og step-down transformere

Afhængig af forholdet mellem spændingerne i primær- og sekundærviklingen opdeles transformere i step-up og step-down... V step-up transformer primærviklingen er lavspænding og sekundær er høj. V step down transformer reverse, den sekundære er lavspænding og den primære er høj.

De kaldes transformere med en primær og en sekundær vikling med en dobbelt vikling... Ganske udbredte transformere med tre viklinger tre viklinger til hver fase, fx to på lavspændingssiden, en på højspændingssiden eller omvendt. Flerfasetransformatorer kan have flere viklinger til høj- og lavspænding.

Klassificering af transformere efter design

Ved design er krafttransformatorer opdelt i to hovedtyper - olie og tør.

V olietransformere det magnetiske kredsløb med viklinger er placeret i et reservoir fyldt med transformerolie, som er en god isolator og kølemiddel.

Tørre transformere er luftkølede. De bruges i bolig- og industrilokaler, hvor drift af en olie-nedsænket transformer er uønsket. Transformerolie er brandfarlig og kan beskadige andet udstyr, hvis tanken ikke er forseglet. Læs mere om denne type transformer her: Tørre transformatorer

I overensstemmelse med de normative dokumenter afspejles transformatorens designegenskaber i betegnelsen af ​​dens type og kølesystemer.

Transformer type:

• Autotransformer (for enfaset O, for trefaset T)-A
• Lavspændingsspole — S
• Flydende dielektrisk afskærmning med nitrogentæppe uden ekspander — Z
• Udførelse af støbeharpiks — L
• Tre-vindet transformer - T
• Belastningsafbryder Transformer-N
• Naturlig luftkølet tør transformer (normalt det andet bogstav i typebetegnelsen) eller version til hjælpebehov for kraftværker (normalt det sidste bogstav i typebetegnelsen) — C
• Kabeltætning - K
• Flangeindløb (til hele transformerstationer) — F

Kraftolietransformator TM-160 (250) kVA

Tørre transformatorkølesystemer:

• Naturlig luft med åbent design — S
• Naturlig luft med et beskyttet design — SZ
• Naturligt lufttæt design — SG
• Luft med tvungen luftcirkulation — SD

Kølesystemer til olietransformatorer:

• Naturlig cirkulation af luft og olie - M
• Tvungen luftcirkulation og naturlig oliecirkulation — D
• Naturlig luftcirkulation og tvungen oliecirkulation med ikke-rettet oliestrøm — MC
• Naturlig luftcirkulation og tvungen oliecirkulation med rettet olieflow — NMC
• Tvungen luft- og oliecirkulation med ikke-retningsbestemt oliestrøm — DC
• Tvungen luft- og oliecirkulation med retningsbestemt oliestrøm — NDC
• Tvunget cirkulation af vand og olie med ikke-retningsbestemt oliestrøm — C
• Tvungen vand- og oliecirkulation med rettet olieflow — NC

Kølesystemer til transformere med ikke-brændbart flydende dielektrisk:

• Væske dielektrisk køling med tvungen luftcirkulation — ND
• Ikke-brændbar væskedielektrisk tvungen luftstyret væskedielektrisk flowkøling - NND

Relaterede artikler:

Strømtransformatorer — enhed og funktionsprincip

Strømtransformatorer: nominelle driftstilstande og værdier

Power transformer kølesystemer

Transformere til biler

Sammen med transformere er de meget brugte autotransformere, hvor der er en elektrisk forbindelse mellem primær- og sekundærviklingen. I dette tilfælde overføres strømmen fra en vikling af autotransformeren til en anden både af et magnetfelt og på grund af elektrisk kommunikation.Autotransformatorer er bygget til høj effekt og højspænding og bruges i strømsystemer og bruges også til spændingsregulering i laveffektsinstallationer.

Nominelle data for transformere

Transformatorens nominelle data, som den er designet til med en fabriksgaranti på 25 år, er angivet på transformatorens typeskilt:

• nominel tilsyneladende effekt Snom, KV-A,

• nominel netspænding Ulnom, V eller kV,

• nominel strøm af AzIn A-linjen,

• nominel frekvens er Hz,

• antal faser,

• kredsløb og gruppe til tilslutning af spoler,

• kortslutningsspænding Uc,%,

• driftsform,

• kølemetode.

Pladen indeholder også de data, der er nødvendige for installationen: totalvægt, olievægt, vægt af den bevægelige (aktive) del af transformeren. Transformatortypen er specificeret i overensstemmelse med GOST for transformatormærkerne og producenten.

Nominel effekt af en enfaset transformer Snom =U1nom I1nom, trefaset

hvor U1lnom, U1phnom, I1lnom og I1fnom — henholdsvis nominel linje- og faseværdier for spændinger og strømme.

Transformers nominelle spænding er line-to-line tomgangsspændingerne i transformatorens primære og sekundære viklinger. Per mærkestrømme af transformatorens primære og sekundære viklinger tages strømmene beregnet efter mærkeeffekten ved nominel primær og sekundær spænding.

På grund af deres almindelige konstruktion og beregningsmetoder kan transformere klassificeres som reaktorer, mætningsspoler og superledende induktive lagerenheder.