Transformatoren: doel, classificatie, nominale gegevens voor transformatoren

Transformatoren - elektromagnetische statische omvormers van elektrische energie. Transformatoren zijn elektromagnetische apparaten die worden gebruikt om wisselstroom van de ene spanning om te zetten in wisselstroom van een andere spanning met dezelfde frequentie en om elektrische energie elektromagnetisch over te dragen van het ene circuit naar het andere.

"Een transformator is een statisch elektromagnetisch apparaat dat is ontworpen om een ​​- primair - wisselstroomsysteem om te zetten in een ander - secundair systeem met dezelfde frequentie, dat meestal andere kenmerken heeft, met name verschillende spanning en verschillende stroom" (Piotrovsky LM Electric machines).

Het belangrijkste doel van transformatoren is het wijzigen van de wisselspanning. Transformatoren worden ook gebruikt om het aantal fasen en frequentie om te zetten.

Stroomtransformatoren worden apparaten genoemd die zijn ontworpen om een ​​stroom van elke grootte om te zetten in een stroom die geschikt is voor metingen met normale instrumenten, evenals voor het voeden van verschillende relais en spoelen van elektromagneten.Het aantal windingen van de secundaire wikkeling van de stroomtransformator w2> w1.

Een kenmerk van stroomtransformatoren is hun werking in een modus die dicht bij kortsluiting ligt, omdat hun secundaire wikkeling altijd gesloten is met een kleine weerstand.

Spanningstransformatoren worden apparaten genoemd die zijn ontworpen om hoogspanningswisselstroom om te zetten in laagspanningswisselstroom en parallelle spoelen van meters en relais aan te drijven. Het werkingsprincipe en ontwerp van spanningstransformatoren is vergelijkbaar met het werkingsprincipe van vermogenstransformatoren. Het aantal windingen van de secundaire wikkeling is w2 <w1, aangezien alle meetspanningstransformatoren van het step-down type zijn.

Het werkingsprincipe van spanningstransformatoren:

De eigenaardigheid van de werking van de spanningsmeettransformator is dat de secundaire wikkeling altijd gesloten is tot een hoge weerstand, en de transformator werkt in een modus die dicht bij de inactieve modus ligt, aangezien de aangesloten apparaten een verwaarloosbare stroom verbruiken.

De meest voorkomende zijn voedingsspanningstransformatoren, die door de elektrotechnische industrie worden geproduceerd voor een vermogen van meer dan een miljoen kilovolt-ampère en voor spanningen tot 1150 - 1500 kV.

Vermogenstransformator ontwerp:

Voor de transmissie en distributie van elektrische energie is het noodzakelijk om de spanning van turbogeneratoren en hydrogeneratoren die in energiecentrales zijn geïnstalleerd, te verhogen van 16 - 24 kV naar spanningen van 110, 150, 220, 330, 500, 750 en 1150 kV die worden gebruikt in transmissielijnen en verlaag dit daarna weer tot 35; tien; 6; 3; 0,66; 0,38 en 0,22 kV voor energieverbruik in de industrie, landbouw en het dagelijks leven.

Aangezien er meerdere transformaties plaatsvinden in energiesystemen, is het vermogen van transformatoren 7-10 keer groter dan het geïnstalleerde vermogen van generatoren in energiecentrales.

Vermogenstransformatoren worden hoofdzakelijk vervaardigd voor een frequentie van 50 Hz.

Transformatoren met laag vermogen worden veel gebruikt in verschillende elektrische installaties, systemen voor informatieoverdracht en -verwerking, navigatie en andere apparaten. Het frequentiebereik waarop transformatoren kunnen werken, is van enkele hertz tot 105 Hz.

Volgens het aantal fasen zijn transformatoren onderverdeeld in enkelfasig, tweefasig, driefasig en meerfasig. Vermogenstransformatoren worden voornamelijk vervaardigd in driefasig ontwerp. Voor gebruik in enkelfasige netwerken worden geproduceerd enkelfasige transformatoren.

Classificatie van transformatoren op basis van het aantal en de aansluitschema's van de wikkelingen

Transformatoren hebben twee of meer wikkelingen die inductief met elkaar zijn verbonden. De wikkelingen die stroom van het netwerk verbruiken, worden primair genoemd. De wikkelingen die elektrische energie aan de consument leveren, worden secundair genoemd.

Meerfasige transformatoren hebben wikkelingen die zijn verbonden in een ster of polygoon met meerdere bundels. Driefasige transformatoren hebben een ster-driehoek driestraals aansluiting.

Aansluitschema's van de wikkeling van een vermogenstransformator:

Step-up en step-down transformatoren

Afhankelijk van de verhouding van de spanningen van de primaire en secundaire wikkelingen, zijn transformatoren verdeeld in step-up en step-down... V step-up transformator de primaire wikkeling is laagspanning en de secundaire is hoog. V step-down transformator omgekeerd, de secundaire is laagspanning en de primaire is hoog.

Ze worden transformatoren genoemd met één primaire en één secundaire wikkeling met een dubbele wikkeling... Vrij wijdverbreide transformatoren met drie wikkelingen, drie wikkelingen voor elke fase, bijvoorbeeld twee aan de laagspanningszijde, één aan de hoogspanningszijde of vice versa. Meerfasige transformatoren kunnen meerdere wikkelingen hebben voor hoog- en laagspanning.

Classificatie van transformatoren door ontwerp

Door hun ontwerp zijn vermogenstransformatoren onderverdeeld in twee hoofdtypen: olie en droog.

V olietransformatoren het magnetische circuit met wikkelingen bevindt zich in een reservoir gevuld met transformatorolie, wat een goede isolator en koelmiddel is.

Droge transformatoren zijn luchtgekoeld. Ze worden gebruikt in residentiële en industriële gebouwen waar de werking van een in olie ondergedompelde transformator ongewenst is. Transformatorolie is brandbaar en kan andere apparatuur beschadigen als de tank niet is afgesloten. Lees hier meer over dit type transformator: Droge transformatoren

In overeenstemming met de normatieve documenten worden de ontwerpkenmerken van de transformator weerspiegeld in de aanduiding van het type en koelsystemen.

Type transformator:

• Autotransformator (voor enkelfasige O, voor driefasige T)-A
• Laagspanningsspoel — P
• Vloeibare diëlektrische afscherming met stikstofdeken zonder expander — Z
• Giethars uitvoering — L
• Transformator met drie windingen - T
• Laadschakelaar Transformator-N
• Natuurlijke luchtgekoelde droge transformator (meestal de tweede letter in de typeaanduiding), of versie voor hulpbehoeften van energiecentrales (meestal de laatste letter in de typeaanduiding) - C
• Kabelzegel — K
• Flensinlaat (voor hele transformatorstations) - F

Krachtolietransformator TM-160 (250) kVA

Droge transformatorkoelsystemen:

• Natuurlijke lucht met open design — S
• Natuurlijke lucht met een beschermd ontwerp — SZ
• Natuurlijk luchtdicht ontwerp — SG
• Lucht met geforceerde luchtcirculatie — SD

Koelsystemen voor olietransformatoren:

• Natuurlijke circulatie van lucht en olie - M
• Geforceerde luchtcirculatie en natuurlijke oliecirculatie - D
• Natuurlijke luchtcirculatie en geforceerde oliecirculatie met niet-gerichte oliestroom — MC
• Natuurlijke luchtcirculatie en geforceerde oliecirculatie met gerichte oliestroom — NMC
• Geforceerde lucht- en oliecirculatie met niet-gerichte oliestroom — gelijkstroom
• Geforceerde lucht- en oliecirculatie met directionele oliestroom - NDC
• Geforceerde circulatie van water en olie met niet-gerichte oliestroom - C
• Geforceerde water- en oliecirculatie met gerichte oliestroom — NC

Koelsystemen voor transformatoren met niet-ontvlambaar vloeibaar diëlektricum:

• Vloeibare diëlektrische koeling met geforceerde luchtcirculatie - ND
• Niet-ontvlambare vloeistof diëlektrisch Geforceerde luchtgestuurde vloeistof diëlektrische stroomkoeling - NND

Gerelateerde artikelen:

Vermogenstransformatoren - apparaat en werkingsprincipe

Vermogenstransformatoren: nominale bedrijfsmodi en waarden

Koelsystemen voor vermogenstransformatoren

Automotive transformatoren

Samen met transformatoren worden ze veel gebruikt automatische transformatoren, waar er een elektrische verbinding is tussen de primaire en secundaire wikkelingen. In dit geval wordt het vermogen van de ene wikkeling van de autotransformator naar de andere overgedragen door zowel een magnetisch veld als door elektrische communicatie.Autotransformatoren zijn gebouwd voor hoog vermogen en hoge spanning en worden gebruikt in voedingssystemen en worden ook gebruikt voor spanningsregeling in installaties met laag vermogen.

Nominale gegevens voor transformatoren

De nominale gegevens van de transformator, waarvoor deze is ontworpen met een fabrieksgarantie van 25 jaar, staan ​​vermeld op het typeplaatje van de transformator:

• nominaal schijnbaar vermogen Snom, KV-A,

• nominale netspanning Ulnom, V of kV,

• nominale stroom van de AzIn A-lijn,

• nominale frequentie is, Hz,

• aantal fasen,

• circuit en groep voor het aansluiten van spoelen,

• kortsluitspanning Uc,%,

• werkwijze,

• koeling methode.

De plaat bevat ook de gegevens die nodig zijn voor installatie: totaal gewicht, oliegewicht, gewicht van het beweegbare (actieve) deel van de transformator. Het transformatortype wordt gespecificeerd in overeenstemming met GOST voor de transformatormerken en fabrikant.

Nominaal vermogen van een enkelfasige transformator Snom =U1nom I1nom, driefasig

waarbij respectievelijk U1lnom, U1phnom, I1lnom en I1fnom nominaal zijn lijn- en fasewaarden van spanningen en stromen.

De nominale spanning van de transformator is de lijn-naar-lijn nullastspanning van de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator. Per nominale stromen van de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator worden de stromen berekend op basis van het nominale vermogen bij nominale primaire en secundaire spanning.

Vanwege hun gebruikelijke constructie- en berekeningsmethoden kunnen transformatoren worden geclassificeerd als reactoren, verzadigingssmoorspoelen en supergeleidende inductieve opslagapparaten.