Transformatori: namjena, podjela, nazivni podaci za transformatore

Transformatori — elektromagnetski statički pretvarači električne energije. Transformatori su elektromagnetski uređaji koji služe za pretvaranje izmjenične struje jednog napona u izmjeničnu struju drugog napona iste frekvencije i za elektromagnetski prijenos električne energije iz jednog kruga u drugi.

«Transformator je statički elektromagnetski uređaj dizajniran za pretvaranje jednog — primarnog — sustava izmjenične struje u drugi — sekundarni s istom frekvencijom, koji obično ima druge karakteristike, posebno različit napon i različitu struju» (Piotrovsky LM Electric machines).

Glavna namjena transformatora je promjena izmjeničnog napona. Transformatori se također koriste za pretvorbu broja faza i frekvencije.

Strujni transformatori nazivaju se uređaji dizajnirani za pretvaranje struje bilo koje veličine u struju dopuštenu za mjerenja normalnim instrumentima, kao i za napajanje raznih releja i zavojnica elektromagneta.Broj zavoja sekundarnog namota strujnog transformatora w2> w1.

Karakteristika strujnih transformatora je njihov rad u načinu rada blizu kratkog spoja, budući da je njihov sekundarni namot uvijek zatvoren s malim otporom.

Naponski transformatori nazivaju se uređaji dizajnirani za pretvaranje visokonaponske izmjenične struje u niskonaponsku izmjeničnu struju i napajanje paralelnih zavojnica mjerača i releja. Princip rada i konstrukcija naponskih transformatora sličan je principu rada energetskih transformatora. Broj zavoja sekundarnog namota je w2 <w1, budući da su svi mjerni naponski transformatori silaznog tipa.

Princip rada naponskih transformatora:

Osobitost rada naponskog mjernog transformatora je u tome što je njegov sekundarni namot uvijek zatvoren na veliki otpor, a transformator radi u načinu rada blizu praznog hoda, budući da priključeni uređaji troše zanemarivu struju.

Najčešći su transformatori napona napajanja, koje elektroindustrija proizvodi za kapacitet preko milijun kilovoltampera i za napone do 1150 — 1500 kV.

Dizajn energetskog transformatora:

Za prijenos i distribuciju električne energije potrebno je povećati napon turbogeneratora i hidrogeneratora instaliranih u elektranama sa 16 — 24 kV na napone 110, 150, 220, 330, 500, 750 i 1150 kV koji se koriste u dalekovodima. i nakon toga ponovno smanjiti na 35; deset; 6; 3; 0,66; 0,38 i 0,22 kV za korištenje energije u industriji, poljoprivredi i svakodnevnom životu.

Budući da se u elektroenergetskim sustavima odvijaju višestruke transformacije, snaga transformatora je 7-10 puta veća od instalirane snage generatora u elektranama.

Energetski transformatori uglavnom se proizvode za frekvenciju od 50 Hz.

Transformatori male snage imaju široku primjenu u raznim električnim instalacijama, sustavima za prijenos i obradu informacija, navigacijskim i drugim uređajima. Frekvencijski raspon na kojem transformatori mogu raditi je od nekoliko herca do 105 Hz.

Prema broju faza transformatori se dijele na jednofazne, dvofazne, trofazne i višefazne. Energetski transformatori uglavnom se proizvode u trofaznoj izvedbi. Za uporabu u jednofaznim mrežama proizvode se jednofazni transformatori.

Klasifikacija transformatora prema broju i shemama spajanja namota

Transformatori imaju dva ili više namota koji su međusobno induktivno povezani. Namoti koji troše struju iz mreže nazivaju se primarni... Namoti koji opskrbljuju potrošača električnom energijom nazivaju se sekundarima.

Polifazni transformatori imaju namote spojene u višesnopnu zvijezdu ili poligon. Trofazni transformatori imaju trozračni spoj zvijezda-trokut.

Dijagrami spajanja namota energetskog transformatora:

Step-up i step-down transformatori

Ovisno o omjeru napona primarnog i sekundarnog namota transformatori se dijele na podizne i podizne... V podizni transformator primarni namot je niskonaponski a sekundarni visokonaponski. V silazni transformator obrnuti, sekundar je nizak napon, a primarni je visok.

Zovu se transformatori s jednim primarnim i jednim sekundarnim namotom s dvostrukim namotom... Dosta rašireni transformatori s tri namota po tri namota za svaku fazu, na primjer dva na niskonaponskoj strani, jedan na visokonaponskoj strani ili obrnuto. Polifazni transformatori mogu imati više namota za visoki i niski napon.

Podjela transformatora prema izvedbi

Po dizajnu, energetski transformatori su podijeljeni u dvije glavne vrste - ulje i suho.

U uljnim transformatorima magnetski krug s namotima nalazi se u spremniku napunjenom transformatorskim uljem, koje je dobar izolator i rashladno sredstvo.

Suhi transformatori se hlade zrakom. Koriste se u stambenim i industrijskim prostorijama gdje je nepoželjan rad uljnog transformatora. Transformatorsko ulje je zapaljivo i može oštetiti drugu opremu ako spremnik nije zabrtvljen. Više o ovoj vrsti transformatora pročitajte ovdje: Suhi transformatori

U skladu s normativnim dokumentima, karakteristike dizajna transformatora odražavaju se u označavanju njegovog tipa i sustava hlađenja.

Vrsta transformatora:

• Autotransformator (za jednofazni O, za trofazni T)-A
• Niskonaponski svitak — P
• Zaštita od tekućeg dielektrika s dušikovim slojem bez ekspandera — Z
• Izvedba od lijevane smole — L
• Transformator s tri namota — T
• Transformator opterećenja-N
• Prirodni zrakom hlađeni suhi transformator (obično drugo slovo u oznaci tipa), ili izvedba za pomoćne potrebe elektrana (obično zadnje slovo u oznaci tipa) — C
• Kabelska brtva — K
• Prirubnički ulaz (za cijele transformatorske stanice) — F

Energetski uljni transformator TM-160 (250) kVA

Sustavi hlađenja suhih transformatora:

• Prirodni zrak s otvorenim dizajnom — S
• Prirodni zrak sa zaštićenim dizajnom — SZ
• Prirodni dizajn zatvoren zrakom — SG
• Zrak s prisilnom cirkulacijom zraka — SD

Rashladni sustavi za uljne transformatore:

• Prirodna cirkulacija zraka i ulja — M
• Prisilna cirkulacija zraka i prirodna cirkulacija ulja — D
• Prirodna cirkulacija zraka i prisilna cirkulacija ulja s neusmjerenim protokom ulja — MC
• Prirodna cirkulacija zraka i prisilna cirkulacija ulja s usmjerenim protokom ulja — NMC
• Prisilna cirkulacija zraka i ulja s neusmjerenim strujanjem ulja — DC
• Prisilna cirkulacija zraka i ulja s usmjerenim protokom ulja — NDC
• Prisilna cirkulacija vode i ulja s neusmjerenim strujanjem ulja — C
• Prisilna cirkulacija vode i ulja s usmjerenim protokom ulja — NC

Sustavi hlađenja transformatora s nezapaljivim tekućim dielektrikom:

• Hlađenje tekućim dielektrikom s prisilnom cirkulacijom zraka — ND
• Nezapaljivi tekući dielektrik, prisilno hlađenje tekućim dielektrikom usmjerenim zrakom - NND

Povezani članci:

Energetski transformatori — uređaj i princip rada

Energetski transformatori: nazivni načini rada i vrijednosti

Sustavi hlađenja energetskih transformatora

Automobilski transformatori

Zajedno s transformatorima, naširoko se koriste autotransformatori, gdje postoji električna veza između primarnog i sekundarnog namota. U ovom slučaju, snaga iz jednog namota autotransformatora u drugi prenosi se i magnetskim poljem i zbog električne komunikacije.Autotransformatori su izgrađeni za velike snage i visoke napone i koriste se u elektroenergetskim sustavima, a također se koriste za regulaciju napona u instalacijama male snage.

Nazivni podaci za transformatore

Nazivni podaci transformatora, za koje je projektiran s tvorničkim jamstvom od 25 godina, navedeni su na natpisnoj pločici transformatora:

• nazivna prividna snaga Snom, KV-A,

• nazivni linijski napon Ulnom, V ili kV,

• nazivna struja linije AzIn A,

• nominalna frekvencija je, Hz,

• broj faza,

• krug i grupa za spajanje svitaka,

• napon kratkog spoja Uc,%,

• način rada,

• metoda hlađenja.

Pločica sadrži i podatke potrebne za ugradnju: ukupna težina, težina ulja, težina pomičnog (aktivnog) dijela transformatora. Tip transformatora naveden je u skladu s GOST-om za marke transformatora i proizvođača.

Nazivna snaga jednofaznog transformatora Snom =U1nom I1nom, trofazni

gdje su U1lnom, U1phnom, I1lnom i I1fnom — nominalno linijske i fazne vrijednosti napona i struja.

Nazivni napon transformatora je međulinijski napon praznog hoda primarnog i sekundarnog namota transformatora. Po nazivnim strujama primarnog i sekundarnog namota transformatora uzimaju se struje izračunate prema nazivnoj snazi ​​pri nazivnom primarnom i sekundarnom naponu.

Zbog zajedničke konstrukcije i metoda proračuna, transformatori se mogu klasificirati kao reaktori, prigušnice zasićenja i supravodljivi induktivni uređaji za pohranu.