Силови трансформатори (автотрансформатори) на подстанции
Трансформаторът е статично електромагнитно устройство с две (или повече) намотки, най-често проектирано да преобразува променлив ток с едно напрежение в променлив ток с друго напрежение. Преобразуването на енергията в трансформатора се извършва от променливо магнитно поле. Трансформаторите се използват широко при пренос на електрическа енергия на дълги разстояния, нейното разпределение между приемниците, както и в различни коригиращи, усилващи, сигнални и други устройства.
В зависимост от предназначението се разграничават силови трансформатори, измервателни трансформатори за напрежение и трансформатори за ток.
Силови трансформатори преобразуват променлив ток от едно напрежение в променлив ток от друго напрежение за захранване на потребителите с електричество. В зависимост от предназначението те могат да бъдат повдигащи и спускащи. В разпределителните мрежи по правило се използват трифазни двунамотъчни понижаващи трансформатори, които преобразуват напрежението от 6 и 10 kV до напрежение от 0,4 kV.
При предаване на електрическа енергия от електроцентрала към потребители силата на тока в линията причинява загуби на енергия в тази линия и потреблението на цветни метали за нейното устройство. Ако при същата предавана мощност напрежението се увеличи, тогава силата на тока ще намалее в същата степен и следователно ще бъде възможно да се използват проводници с по-малко напречно сечение. Това ще намали потреблението на цветни метали по време на монтажа на електропровод и ще намали загубите на енергия в него.
Електрическа енергия се генерира в електроцентрали от синхронни генератори при напрежение 11-20 kV;в някои случаи се използва напрежение30-35 kV.Въпреки че такива напрежения са твърде високи за директното им използване в производството и за битови нужди, те са недостатъчни за икономичното пренасяне на електроенергия на големи разстояния. По-нататъшното увеличаване на напрежението в електропроводите (до 750 kV или повече) се извършва чрез повишаващи трансформатори.
Приемниците на електрическа енергия (лампи с нажежаема жичка, електродвигатели и др.) От съображения за безопасност разчитат на по-ниско напрежение (110-380 V).Освен това производството на електрически апарати, инструменти и машини за високо напрежение е свързано със значителни конструктивни затруднения, тъй като тоководещите части на тези устройства при високо напрежение изискват подсилена изолация. Следователно високото напрежение, при което се предава енергията, не може да се използва директно за захранване на приемниците и се подава към тях чрез понижаващи трансформатори.
Променливата електрическа енергия по пътя от електроцентралата, където се генерира, до потребителя трябва да се трансформира 3-4 пъти. В разпределителните мрежи понижаващите трансформатори се зареждат неедновременно и не с пълен капацитет. Следователно общата мощност на трансформаторите, използвани за пренос и разпределение на електроенергия, е 7-8 пъти по-голяма от мощността на генераторите, инсталирани в електроцентралите.
Преобразуването на енергията в трансформатора се извършва от променливо магнитно поле с помощта на магнитна верига.
Напреженията на първичната и вторичната намотка обикновено не са еднакви. Ако първичното напрежение е по-малко от вторичното, трансформаторът се наричаповишаващ,ако е по-голям от вторичното -понижаващ.Всеки трансформатор може да се използва както като повишаващ, така и като понижаващ. Повишаване натрансформаторите се използват за пренос на електричество на големи разстояния, а понижаващите трансформатори се използват за разпределението му между потребителите.
Вътрешните трансформатори са предназначени за работа при температура на околната среда от -40 до + 45°С с относителна влажност до 80%.
В еднофазни напреженови трансформатори за 6 до 10 kV се използва предимно лята изолация. Трансформаторите от лята смола са изцяло или частично (една намотка) запълнени с изолационна маса (епоксидна смола). Такива трансформатори, предназначени за вътрешен монтаж, се сравняват благоприятно с маслените трансформатори: те имат по-малко тегло и общи размери и почти не изискват поддръжка при работа.
Трифазните двунамотъчни трансформатори имат конвенционални трипръчкови магнитни ядра, а тринамотковите имат еднофазни бронирани.Трифазен тринамотков трансформатор е група от три еднофазни еднополюсни блока, чиито намотки са свързани по съответната схема. Трифазният трансформатор е по-малък по тегло и размери от група от три еднофазни трансформатора. Когато работите с трифазен трансформатор за резерв, трябва да имате друг трансформатор на пълна мощност
В маслените трансформатори основната изолираща и охлаждаща среда е трансформаторното масло.
Масленият трансформатор се състои от магнитна верига,намотки,резервоар,капаци с входове.Магнитната верига е сглобена от листове студено валцована електрическа стомана, изолирани един от друг (за намаляване на загубите от вихрови токове). Намотките са направени от медна или алуминиева тел. За регулиране на напрежението HV намотката има клонове, свързани към превключвателя. Има два вида превключване на кранове в трансформаторите: подтовар - превключвател под товар (регулиране под товар) и без товар, след изключване на трансформатора от мрежата - PBV (превключване без възбуждане). Вторият метод за регулиране на напрежението е най-често срещаният, тъй като е най-простият.
В допълнение към посочените трансформатори с маслено охлаждане (ТМ) се произвеждаттрансформатори в херметично изпълнение (ТМГ), в които маслото не комуникира с въздуха и следователно е изключено неговото ускорено окисляване и овлажняване. Маслените трансформатори са напълно запълнени с трансформаторно масло и нямат разширител, а температурните промени в неговия обем по време на нагряване и охлаждане се компенсират от промяна в обема на гофрите на стените на резервоара. Тези трансформатори са запълнени с масло под вакуум, което повишава диелектричната якост на тяхната изолация.
Сухият трансформатор,, подобно на масления трансформатор, се състои от магнитна верига, намотки ВН и НН, затворени в защитен корпус. Основната изолираща и охлаждаща среда е атмосферният въздух. Въздухът обаче е по-малко перфектна изолационна и охлаждаща среда от трансформаторното масло. Следователно в сухите трансформатори всички изолационни пролуки и вентилационни канали са направени по-големи, отколкото в маслените.
Сухите трансформатори се произвеждат с намотки със стъклена изолация от клас на топлоустойчивост B (TSZ), както и с изолация върху силиконови лакове от клас H (TSZK). За да се намали хигроскопичността, намотките са импрегнирани със специални лакове. Използването на фибростъкло или азбест като изолация на намотките може значително да повиши работната температура на намотките и да осигури практически огнеупорна инсталация. Това свойство на сухите трансформатори дава възможност да се използват за монтаж в сухи помещения в случаите, когатоОсигуряването напожарна безопасност на инсталацията е решаващ фактор. Понякога сухите трансформатори се заменят с по-скъпи и трудни за производство sovetolovye.
Сухите трансформатори имат малко по-големи габаритни размери и тегло (TSZ) и по-ниска способност за претоварване от маслените трансформатори и се използват за работа в затворени помещения с относителна влажност не повече от 80%. Предимствата на сухите трансформатори включват тяхната пожарна безопасност (без масло), относителна простота на дизайна и относително ниски експлоатационни разходи.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: