Что отсутствует в конструкции обычного трансформатора

Что отсутствует в конструкции обычного трансформатора?

В какой стране придумали игру «Кто хочет стать миллионером?»?

#Сложность: 15 000 руб. #Кто хочет стать миллионером? #Универ: Прокачай общагу!

Какой знак завершает все вопросы игры «Кто хочет стать миллионером?»?

#Сложность: 10 #Пандарина

Какой город является родиной игры «Кто хочет стать миллионером»?

#Сложность: 50 #Пандарина

В какой стране была придумана телеигра «Кто хочет стать миллионером?»?

#Сложность: 20 #Пандарина

В какое время суток происходит действие сцены картины Рембрандта «Ночной дозор»?

#Живопись и художники #Сложность: 400 #Пандарина

Лирический герой какого поэта умолял любимую: «Не исчезай из жизни моей, не исчезай сгоряча или невзначай. »?

#Поэзия #Сложность: 3000 #Пандарина

К какому семейству относится апельсин?

#Универ: Прокачай общагу!

Какой термин ввёл в широкое употребление Вальтер Скотт, использовав его в романе «Айвенго»?

#Сложность: 200 #Пандарина

• Умник.NET © 2023
• Обратная связь

Силовые трансформаторы: определение, классификация и принцип работы

Наиболее распространенными электрическими устройствами в промышленности и в быту являются трансформаторы. Их назначение – передача мощности внутри несогласованной электрической цепи между ее различными схемами. Применяются в тех случаях, когда требуется понизить или повысить напряжение между источником энергии и потребителем. Также трансформаторы включены в схемы блоков питания, преобразующих переменный ток в постоянный. В основе работы трансформаторов лежит их способность передавать электроэнергию между контурами посредством магнитной индукции.

Силовые трансформаторы — электромагнитные устройства, предназначенные для преобразования напряжений переменного тока, сохраняя при этом его частоту, а также для преобразования самой системы электроснабжения.

Конструкция и устройство силовых трансформаторов

Основной частью каждого силового трансформатора является его сердечник с несколькими обмотками, изготовленный из ферромагнитного материала. Как правило, это тонкие листы специального трансформаторного железа, обладающего магнитомягкими свойствами. Листы укладываются таким образом, чтобы форма стержней под обмотками в сечении была приближенной к кругу. Для повышения КПД устройства и снижения потерь, целые листы перекрывают стыки между отдельно взятыми пластинами.

Трансформаторная обмотка выполняется, как правило, из медного провода с прямоугольным или круглым сечением. Каждый виток изолирован от самого магнитопровода, а также от соседних витков. Для циркуляции охладителя, между обмотками и отдельными ее слоями предусматриваются технические пустоты.

Каждый трансформатор имеет как минимум две обмотки: первичную (на нее подается электрический ток) и вторичную (ток снимается после преобразования его напряжения).

Принцип работы

Принцип работы любого силового трансформатора заключается в явлении электромагнитной индукции. На первичную обмотку подается переменный ток, который образует в магнитопроводе переменный магнитный поток. Это происходит за счет его замыкания на магнитопроводе и образования сцепления между обмотками, индуцируя ЭДС. Нагрузка, подключенная ко вторичной обмотке, приводит к образованию в ней напряжения и тока.

Конструктивно, для получения любого напряжения на вторичной обмотке, используется необходимое соотношение витков между обмотками. Силовой трансформатор обладает свойством обратимости. Иными словами, он может быть использован и для повышения, и для понижения напряжения. В большинстве случаев силовой трансформатор применятся для решения определенных задач. Например, конкретно повышать или понижать напряжение. У повышающего трансформатора напряжение на первичной обмотке ниже, чем на вторичной.

Классификация силовых трансформаторов

В зависимости от класса напряжения и полной потребляемой мощности, силовые трансформаторы условно делятся на следующие категории:

1. До 100 кВА, до 35кВ;
2. 100 – 1000 кВА, до 35кВ;
3. 1000 – 6300 кВА, до 35кВ;
4. Более 6300кВА, до 35кВ;
5. До 32 000 кВА, 35 – 110 кВ;
6. 32 000 – 80 000 кВА, до 330 кВ;
7. 80 000 – 200 000 кВА, до 330 кВ;
8. Более 200 000 кВА, более 330 кВ.

Виды силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы можно разделить на несколько видов, основываясь на следующих характеристиках и показателях:

• Тип охлаждения. Различают сухие и масляные трансформаторы. Первый вариант имеет воздушное охлаждение, используется там, где повышены требования к экологии и пожаробезопасности. Второй вариант представляет собой корпус, заполненный маслом с диэлектрическими свойствами, в который погружен сердечник с обмотками;
• Климатическое исполнение: наружные и внутренние варианты;
• Количество фаз. Бывают трехфазные (наиболее распространенные) и однофазные;
• Количество обмоток. Различают двухобмоточные и многообмоточные варианты;
• Назначение: повышающие и понижающие.

Дополнительным критерием служит наличие или отсутствие регулятора выходного напряжения.

Элементы силового трансформатора

Конструкция силового трансформатора подразумевает наличие следующих элементов:

• Силовые вводы – устройства, через которые подается нагрузка. Могут быть расположены внутри изделия или снаружи. Вводы изолированы различными специальными материалами, отличаются по типу изоляции и конструкции;
• Охладители. Для мощных силовых трансформаторов предусматривается масляная система охлаждения. Охлаждение самого же масла производится посредством радиаторов, гофрированного бака, принудительной вентиляции, масляно-водных охладителей или циркуляционными насосами;
• Регуляторы выходного напряжения – устройства, предназначенные для изменения коэффициента трансформации. Могут срабатывать как под действием определенной нагрузки, так и без нее (в зависимости от конструкции). По сути, регуляторы добавляют, либо уменьшают в обмотке количество ее витков.

Силовые трансформаторы могут быть оснащены дополнительным навесным оборудованием:

• Газовое реле – устройство с функцией защиты. Если трансформатор работает нестабильно, масло разлагается на составляющие с выделением газа. Газовое реле либо отключает трансформатор, либо оповещает предупреждающими сигналами;
• Индикаторы температуры – датчики, производящие замеры температуры масла;
• Влагопоглотители – устройства, поглощающие образуемый под защитной крышкой конденсат, тем самым предотвращая его попадание в масло;
• Система регенерации масла;
• Автоматическая система защиты от повышения давления охладителя;
• Индикатор уровня масла.

Параметры силового трансформатора

• Номинальная мощность. Для трансформатора с двумя обмотками параметр равен мощности каждой из них. Для трехобмоточного варианта с разной мощностью обмоток параметр равен большему из показателей;
• Номинальное напряжение обмоток – характерный параметр для холостой работы;
• Номинальный ток – показатель, при котором разрешается длительная эксплуатация устройства;
• Напряжение короткого замыкания — характеристика полного сопротивления обмоток.
• Потери короткого замыкания;
• Ток холостого хода – потери материала магнитопровода (реактивные и активные);
• Потери тока холостого хода;
• Коэффициент трансформации.

Как выбрать силовой трансформатор

Выбор силового трансформатора для эксплуатации на предприятиях основан на подборе мощности, а также в соответствии с требованиями к надежности питания. Чтобы обеспечить бесперебойное питание, в некоторых случаях требуется установка нескольких трансформаторов. Мощность каждого устройства подбирается таким образом, чтобы при выходе его из строя, другие устройства были способны взять на себя функции этого недостающего звена, с учетом возможных перегрузок.

Еще один важный критерий – наличие защиты:

• От внутренних повреждений. Обеспечивается устройствами, контролирующими наличие газов, температуру, давление и уровень масляного охладителя;
• От перегрузок. Используется так называемая дифференциальная защита, когда на каждой фазе установлены трансформаторы тока.

Ремонт и техническое обслуживание

Надежность силовых трансформаторов напрямую зависит от качества и своевременности их обслуживания. Устройства, установленные в помещениях, где работает персонал предприятия, подвергаются ежедневному осмотру с контролем показателей уровня масла, состояния поглотителя и устройств регенерации. Кроме того, проверяется целостность корпуса и основных элементов. Трансформаторы в помещениях без персонала осматриваются раз в месяц, а трансформаторные пункты – дважды в год.

Внеплановый осмотр силового трансформатора и его систем защиты проводится при резком изменении температуры окружающего воздуха, а также при аварийных режимах. Периодическому обслуживанию подвергаются и устройства регулировки напряжения. Причина – окисление контактных групп, что приводит к возрастанию их переходного сопротивления. Перед сезонными изменениями нагрузки (обычно дважды в год) устройство отключается от потребителей и питания, после чего регулятор напряжения переводится последовательно во все возможные положения. Процедура способствует разрушению пленки окислов.

Лабораторный анализ масла производится каждый год при капитальном ремонте. Если масло не удовлетворяет требованиям при визуальном осмотре (цвет) или по данным обследования, производится его замена или доливка.

База-ответов

Ответы на вопросы различных тематик и направлений!
Добавляйте свои ответы в помощь другим!
С нами вам не страшна никакая викторина!

Вопрос: Что отсутствует в конструкции обычного трансформатора?

Ответ: Ротор

Похожие вопросы:

Вопрос: На каком физическом явлении основана работа трансформатора?

Ответ: индукция

Вопрос: Что в царской России, кроме обычного инвентаря, входило в экипировку дворника?

Ответ: Свисток

Ответы для викторин: Револьвер, Сабля, Жезл

Вопрос: Разведение животных или выращивание растений за пределами их обычного распространения

Ответ: натурализация

Вопрос: Отступление от правила, от обычного порядка

Ответ: исключение

Вопрос: Несовпадение с чем-либо; отступление от типичного, обычного

Ответ: отклонение

Большая база ответов на различные вопросы викторин, интеллектуальных игр и других вопросов.

Если вы участвуете в викторине, где необходимо ответить на вопрос за короткий промежуток времени, то этот сайт для Вас! Быстрый поиск на сайте поможет вам в этом.

Все ответы на вопросы прошли тщательную проверку на истинность. Случай ошибки крайне маловероятен, но всё же, если вы обнаружили неправильный ответ или повторяющийся вопрос, нажмите кнопку «пожаловаться» рядом с неверным ответом. Будет подана заявка на дополнительную проверку и ответ будет исправлен. Оставить отзыв

Рейтинг пользователей:

рейтинг пользователей наиболее активно пополняющих базу данных ответов

1. Radius — 8826 вопросов
2. Inna_Klim — 4119 вопросов
3. Romzu — 2149 вопросов

Устройство автотрансформатора

Автотрансформатор — это вид трансформатора, который имеет одну общую обмотку для обоих обмоток, в отличие от обычных трансформаторов, у которых обмотки разделены. Принципиальное отличие автотрансформатора от других типов трансформаторов в том, что автотрансформатор состоит только из одной обмотки, которая имеет один или несколько отводов для отбора выходного напряжения. Таким образом, первичная и вторичная стороны объединены в одной обмотке.

Устройство и принцип действия автотрансформатора

Автотрансформатор является разновидностью трансформаторов (рис. 1), только с одной совмещенной обмоткой.

Рис. 1. Внешний вид: а) автотрансформатора, б) трансформатора

Если напряжение необходимо понизить, то первичное напряжение подводится ко всей обмотке, а вторичное берется лишь от ее части. В целях повышения напряжения наоборот: первичное – к части обмотки, вторичное – от всей обмотки. То есть их первая обмотка является частью второго контура и наоборот (рис. 2).

Рис. 2. Схема автотрансформатора : а) двухобмоточного трансформатора с электрической связью между обмотками, б) автотрансформатора

Такие цепи образуются посредством электромагнитной и гальванической связей. Первичный и вторичный ток, одновременно передвигаясь по одному проводнику (обмотке), складываются геометрически. В связи с этим на обмотку подается незначительный электрический ток.

Для чего же нужен автотрансформатор? Если трансформатор способен существенно, в разы, повышать и понижать напряжение, то автотрансформаторы целесообразно использовать в тех случаях, когда требуется незначительное понижение напряжения (например, в 0,5 раза).

Чем ближе значения входного и выходного напряжения друг к другу, тем больше массы и материала можно сэкономить при использовании автотрансформатора, так как преобразованию подлежит только часть тока и напряжения. Это позволяет использовать провод разной толщины в обеих частях обмотки. Силовые автотрансформаторы преимущественно используются в сетях с напряжением более 100 кВ, что экономически выгодно.

Автотрансформаторы бывают двух видов:

1. Бытовые/лабораторные (ЛАТР): однофазные, менее мощные (0,5; 1; 2; 5; 7,5 кВА), предназначены для плавного регулирования напряжения в пределах от 0 до 250 В как на понижающей, так и на повышающей стороне; используются для испытания электрооборудования и в качестве регулируемого источника переменного напряжения. Кроме того, ЛАТР лежит в основе конструкции автоматических стабилизаторов напряжения электромеханического типа.
2. Промышленные (силовые автотрансформаторы): трехфазные, более мощные, получили широкое распространение на сетевых электроподстанциях, в строительной и промышленной сферах.

Силовые трехфазные автотрансформаторы могут быть как двухобмоточными, так и трехобмоточными. Первые чаще всего применяют для снижения напряжения при пуске мощных двигателей и ступенчатого регулирования напряжения на зажимах нагревательных элементов электрических печей.

Трехфазные трехобмоточные автотрансформаторы широко применяются на высоковольтных электрических подстанциях (рис. 3).

Рис. 3. ПС «Семей» Казахстан, АОДЦТН-167 000/500 У1

Стоит особо отметить, что данное оборудование используется только для соединения электрических сетей с заземленной нейтралью в сетях с напряжением 110 кВ и выше.

Чем отличается автотрансформатор от трансформатора

1. Принципиальное отличие автотрансформатора от трансформатора – в количестве катушек обмотки: у трансформатора их две и более, у автотрансформатора – одна катушка с совмещенными первичной и вторичной обмотками с несколькими выходами для подключения к различным коммуникациям.
2. У автотрансформатора, в отличие от трансформатора, отсутствует изоляционный материал между обмотками. Что значительно снижает уровень безопасности при эксплуатации в бытовых условиях.
3. У трансформатора первичная и вторичная обмотки гальванически не связаны, в отличие от автотрансформатора.
4. Силовые трансформаторы и автотрансформаторы существенно различаются размером сечения сердечника.

Преимущества автотрансформатора перед трансформатором:

• меньшие габариты, что существенно упрощает перемещение, доставку оборудования до места назначения;
• часть энергии передается за счет электрической связи;
• более высокий КПД, так как преобразованию подвергается лишь часть магнитного потока;
• относительно низкая стоимость за счет экономии материалов при производстве: расход электротехнической стали и меди для изготовления медного проводника ниже благодаря наличию лишь одной катушки обмотки и проволоки меньшего сечения;
• во время эксплуатации автотрансформатор несет меньшие нагрузочные потери и потери холостого хода (потери в железе и меди меньше);
• возможность применять автотрансформатор для плавного запуска электродвигателя переменного тока ‒ это продлевает срок работы оборудования и позволяет сберечь электроэнергию.

Автотрансформаторы используются во многих отраслях и на различных промышленных предприятиях, таких как бумажные фабрики, заводы и т.д.

Неоспоримым достоинством автотрансформаторов является повышение КПД энергосистем, что существенно снижает стоимость передачи энергии. Хотя зачастую это приводит к увеличению токов короткого замыкания.

Особенности автотрансформатора, которые следует учитывать при выборе силового оборудования:

1. Данное оборудование востребовано в том случае, если требуется стабилизировать или устранить недостатки электросети, например, когда напряжение слегка не дотягивает или превышает требуемые значения.
2. Конструкция позволяет устанавливать по три однофазных трансформатора в трехфазных цепях. В этом случае их соединяют в виде звезды или треугольника.