Naprava in načelo delovanja močnostnih transformatorjev

V električno omrežje je statično nameščena električna enota z dvema, tremi ali več navitji. Energetski transformator spreminja izmenično napetost in tok brez odstopanja frekvence. Pretvornik, ki se uporablja v sekundarnih napajalnikih, se imenuje znižana naprava. Korak-up strukture povečujejo napetost, se uporabljajo v visokonapetostnih daljnovodih z visoko močjo, prepustnostjo in kapacitivnostjo.

Območje uporabe

Nabor inštalacij za proizvodnjo električne energije vključuje močnostne transformatorje. Elektrarne uporabljajo energijo atoma, organsko, trdno ali tekoče gorivo, delujejo na plin ali uporabljajo moč vodnega toka, vendar so izhodni pretvorniki transformatorjev potrebni za normalno delovanje potrošniških in proizvodnih linij.

Enote so nameščene v omrežjih industrijskih objektov, podeželskih podjetij, obrambnih kompleksov, naftnih in plinskih razvojnih objektov. Neposredni namen močnostnega transformatorja - za znižanje in povečanje napetosti in toka - se uporablja za delovanje prometne, stanovanjske, maloprodajne infrastrukture, omrežnih distribucijskih objektov.

Glavni deli in sistemi

Napajalna napetost in obremenitev se dovajata na vhode, ki se nahajajo na notranjem ali zunanjem priključnem bloku. Kontakt je pritrjen s sorniki ali posebnimi konektorji. V oljnih enotah so dotoki razporejeni zunaj na straneh rezervoarja ali na pokrovu odstranljivega ohišja.

Prenos iz notranjih navitij gre na fleksibilne blažilnike ali navojne čepe iz neželeznih kovin. Energetski transformatorji in njihova ohišja so izolirana od čepov s porcelanasto ali plastično plastjo. Vrzeli odpravljajo tesnila iz materiala, odpornega na olja in sintetične tekočine.

Hladilniki znižajo temperaturo olja iz zgornjega dela rezervoarja in jo prenesejo v stransko spodnjo plast. Hladilno napravo oljnega transformatorja predstavljajo:

• zunanji krog, ki odvaja toploto iz nosilca;
• kurilno olje notranjega kroga.

Hladilniki so različnih vrst:

• radiatorji - niz ravnih kanalov z varjenjem na koncu, ki se nahajajo v ploščah za komunikacijo med spodnjim in zgornjim kolektorjem;
• valoviti rezervoarji - nameščeni v enotah nizke in srednje moči, so tako posoda za zniževanje temperature kot delovni rezervoar z zloženo površino sten in spodnjim zabojom;
• ventilatorji - opremljeni so z velikimi transformatorskimi moduli za prisilno hlajenje toka;
• toplotni izmenjevalci - uporabljajo se v velikih enotah za premikanje sintetičnih tekočin s pomočjo črpalke, kerorganizacija naravnega kroženja zahteva veliko prostora;
• inštalacije voda-olje - cevni toplotni izmenjevalniki po klasični tehnologiji;
• Obtočne črpalke so hermetične izvedbe s popolno potopitvijo motorja brez tesnil polnilnega polja.

Oprema za transformacijo napetosti je opremljena s krmilnimi napravami za spreminjanje števila delovnih obratov. Napetost na sekundarnem navitju se spreminja s stikalom za število tuljav ali nastavi z zavijanjem pri izbiri lokacije skakalcev. Tako so povezani vodi ozemljenega ali brez napetosti transformatorja. Regulacijski moduli pretvarjajo napetost v majhnih razponih.

Glede na pogoje so stikala za število spiral razdeljena na vrste:

• naprave, ki delujejo, ko je obremenitev izklopljena;
• elementi, ki delujejo, ko je sekundarno navitje kratkega stika na upor.

Priponka

Plinski rele se nahaja v povezovalni cevi med ekspanzijsko in delovno posodo. Naprava preprečuje razgradnjo izolacijskih organskih snovi, olj pri pregrevanju in manjše poškodbe sistema. Naprava se v primeru okvare odzove na tvorbo plina, v primeru kratkega stika ali nevarnega padca nivoja tekočine da alarmni signal ali popolnoma izklopi sistem.

Termoelementi so nameščeni na vrhu rezervoarja v žepih za merjenje temperature. Delujejo na principu matematičnega izračuna, da prepoznajo najbolj segret del enote. Sodobni senzorji temeljijo na tehnologiji optičnih vlaken.

Enota za neprekinjeno regeneracijo se uporablja za obnavljanje in čiščenje olja. Kot rezultat dela v masi nastane žlindra, vanjo vstopi zrak.Naprave za regeneracijo so dveh vrst:

• termosifonski moduli, ki uporabljajo naravno gibanje segretih plasti navzgor in prehajajo skozi filter, naknadno spuščanje ohlajenih tokov na dno rezervoarja;
• enote kakovosti adsorpcije prisilno črpajo maso skozi filtre s črpalko, se nahajajo ločeno na temelju in se uporabljajo v tokokrogih velikih pretvornikov.

Moduli za zaščito olja so ekspanzijski rezervoar odprtega tipa. Zrak nad površino mase prehaja skozi sušilna sredstva iz silikagela. Adsorbent pri največji vlažnosti postane rožnat, kar služi kot signal za zamenjavo.

Na vrhu ekspanderja je nameščeno oljno tesnilo. To je naprava za zmanjšanje vlažnosti zraka, ki deluje na suhem transformatorskem olju. Modul je s cevjo povezan z ekspanzijsko posodo. Na vrhu je privarjena posoda z notranjo ločitvijo v obliki več sten v obliki labirinta. Zrak prehaja skozi olje, oddaja vlago, nato se očisti s silikagelom in vstopi v ekspander.

Krmilne naprave

Naprava za razbremenitev tlaka preprečuje zasilni pritisk zaradi kratkega stika ali močnega razpada olja in je predvidena v zasnovi močnih enot v skladu z GOST 11677-1975. Naprava je izdelana v obliki odvodne cevi, ki se nahaja pod kotom na pokrov transformatorja. Na koncu je zatesnjena membrana, ki se lahko v trenutku odpre in spusti izpušne pline skozi.

Poleg tega so v transformatorju nameščeni drugi moduli:

1. Senzorji nivoja olja v rezervoarju, opremljeni s številčnico ali izdelani v obliki steklene cevi komunikacijskih posod, so nameščeni na koncu ekspanderja.
2. Vgrajeni transformatorji so nameščeni znotraj enote ali v bližini ozemljitvene puše na strani dovodnih izolatorjev ali na nizkonapetostnih zbiralkah. V tem primeru v RTP z notranjo in zunanjo izolacijo ni potrebe po velikem številu posameznih pretvornikov.
3. Detektor gorljivih nečistoč in plinov zazna vodik v masi olja in ga iztisne skozi membrano. Naprava kaže začetno stopnjo tvorbe plina, preden koncentrirana mešanica povzroči delovanje krmilnega releja.
4. Merilnik pretoka spremlja izgube olja v transformatorskih postajah, ki delujejo po principu prisilnega znižanja temperature. Naprava meri razliko glave in določi pritisk na obeh straneh ovire v toku. V vodno hlajenih enotah merilniki pretoka odčitajo porabo vlage. Elementi so opremljeni z alarmom v primeru nesreče in številčnico za določanje indikatorjev.

Načelo delovanja in načini delovanja

Preprost transformator je opremljen z jedrom iz permaloja, ferita in dvema navitjema. Magnetno vezje vključuje niz trakov, plošč ali oblikovanih elementov. Premika magnetni tok, ki nastane pod delovanjem električne energije. Načelo delovanja močnostnega transformatorja je pretvorba kazalnikov toka in napetosti z indukcijo, medtem ko frekvenca in oblika grafa gibanja nabitih delcev ostaneta konstantna.

V povišanih transformatorjih vezje zagotavlja povečano napetost na sekundarnem navitju v primerjavi s primarno tuljavo. Pri padajočih enotah je vhodna napetost višja od izhodne. Jedro s spiralnimi zavoji se nahaja v posodi z oljem.

Ko je izmenični tok vklopljen, se na primarni spirali oblikuje izmenično magnetno polje. Zapre se na jedru in vpliva na sekundarni krog. Nastane elektromotorna sila, ki se na izhodu transformatorja prenaša na priključene obremenitve. Postaja deluje v treh načinih:

1. Za prosti tek je značilno odprto stanje sekundarne tuljave in odsotnost toka znotraj navitij. V primarni tuljavi teče električna energija brez obremenitve, kar je 2-5 % nazivne vrednosti.
2. Delo pod obremenitvijo poteka s priklopom električne energije in porabnikov. Energetski transformatorji prikazujejo energijo v dveh navitjih, delo v takšnih predpisih je običajno za enoto.
3. Kratek stik, pri katerem upor na sekundarni tuljavi ostane edina obremenitev. Način vam omogoča ugotavljanje izgub za ogrevanje navitij jedra.

Način mirovanja

Električna energija v primarni tuljavi je enaka vrednosti izmeničnega magnetnega toka, sekundarni tok kaže nič vrednosti. Elektromotorna sila začetne tuljave v primeru feromagnetne konice popolnoma nadomesti izvorno napetost, obremenitvenih tokov ni. Delovanje v prostem teku zazna trenutne izgube ob vklopu in vrtinčne tokove, določi kompenzacijo jalove moči za vzdrževanje zahtevane izhodne napetosti.

V enoti brez feromagnetnega prevodnika ni izgub zaradi spremembe magnetnega polja. Tok brez obremenitve je sorazmeren upornosti primarnega navitja. Sposobnost upiranja prehodu nabitih elektronov se spremeni s spreminjanjem frekvence toka in velikosti indukcije.

Delovanje s kratkim stikom

Na primarno tuljavo se nanese majhna izmenična napetost, izhodi sekundarne tuljave so v kratkem stiku.Indikatorji vhodne napetosti so izbrani tako, da tok kratkega stika ustreza izračunani ali nazivni vrednosti enote. Velikost napetosti kratkega stika določa izgube v tuljavah transformatorja in stroške upora materiala prevodnika. Del enosmernega toka premaga upor in se pretvori v toplotno energijo, jedro se segreje.

Napetost kratkega stika se izračuna kot odstotek nazivne vrednosti. Parameter, pridobljen med delovanjem v tem načinu, je pomembna lastnost enote. Če ga pomnožimo s kratkostičnim tokom, dobimo izgubo moči.

Način dela

Ko je obremenitev priključena v sekundarni tokokrog, se delci premikajo, kar povzroči magnetni tok v prevodniku. Usmerjen je stran od toka, ki ga proizvaja primarna tuljava. V primarnem navitju obstaja neskladje med elektromotorno silo indukcije in virom energije. Tok v začetni spirali narašča do časa, ko magnetno polje ne pridobi prvotne vrednosti.

Magnetni tok indukcijskega vektorja označuje prehod polja skozi izbrano površino in je določen s časovnim integralom indeksa trenutne sile v primarni tuljavi. Eksponent je 90˚ izven faze glede na pogonsko silo. Inducirana emf v sekundarnem tokokrogu po obliki in fazi sovpada s tisto v primarni tuljavi.

Vrste in vrste transformatorjev

Napajalne enote se uporabljajo v primeru pretvorbe visokonapetostnega toka in velike moči, ne uporabljajo se za merjenje učinkovitosti omrežja.Namestitev je upravičena v primeru razlike med napetostjo v omrežju proizvajalca energije in tokokrogom, ki gre do porabnika. Glede na število faz se postaje lahko razvrstijo kot enote z eno tuljavo ali enote z več navitji.

Enofazni pretvornik moči je nameščen statično, zanj so značilna navitja, povezana z medsebojno indukcijo, ki se nahajajo negibno. Jedro je izdelano v obliki zaprtega okvirja, obstajajo spodnji, zgornji jarem in stranske palice, kjer se nahajajo spirale. Tuljave in magnetno jedro delujejo kot aktivni elementi.

Navitja na palicah so v ustaljenih kombinacijah glede na število in obliko zavojev ali pa so razporejena v koncentričnem vrstnem redu. Najpogostejša in pogosto uporabljena cilindrična embalaža. Strukturni elementi enote pritrdijo dele postaje, izolirajo prehode med tuljavami, ohladijo dele in preprečijo okvare. Vzdolžna izolacija pokriva posamezne zavoje ali njihove kombinacije na jedru. Primarni dielektriki se uporabljajo za preprečevanje prehoda med zemljo in navitji.

V shemah trifaznih električnih omrežij so nameščene dvonavojne in trinavitje instalacije za enakomerno porazdelitev obremenitve med vhodi in izhodi ali nadomestne naprave za eno fazo. Oljno hlajeni transformatorji vsebujejo magnetno vezje z navitji, ki se nahajajo v rezervoarju s snovjo.

Navitja so razporejena na skupnem prevodniku, medtem ko so predvideni primarni in sekundarni tokokrogi, ki medsebojno delujejo zaradi pojava skupnega polja, toka ali polarizacije, ko se nabiti elektroni premikajo v magnetnem mediju. Ta skupna indukcija otežuje določitev zmogljivosti naprave, visoke in nizke napetosti.Uporablja se načrt zamenjave transformatorja, pri katerem navitja ne delujejo v magnetnem, ampak v električnem okolju.

Uporabljeno je načelo enakovrednosti delovanja disipativnih tokov z delom uporov induktivnih tuljav, ki prehajajo tok. Razlikujte spirale z aktivnim indukcijskim uporom. Druga vrsta so magnetno vezani ovoji, ki prenašajo delce brez razpršilnih tokov z minimalnimi obstruktivnimi lastnostmi.

Podobni članki: