Енергетски трансформатори: називни режими рада и вредности

Називни начин рада

Називни режим рада трансформатора је режим за који је трансформатор пројектовао произвођач. Одређујући услови за називни начин рада трансформатора су: називни напон, снага, струје и фреквенција назначени на натписној плочици, као и називни услови расхладног медија.

Називни напон намотаја

Називни напони намотаја трансформатора су они напони на којима су пројектовани за нормалан рад. Код опадајућих трансформатора називни напони примарних намотаја једнаки су називним напонима одговарајућих електричних мрежа, тј. електрични пријемници.

За појачане и опадајуће трансформаторе повезане директно на сабирнице или терминале генератора, називни напони примарних намотаја су 5% већи од називних напона одговарајуће мреже.У секундарним намотајима, називни је фазни напон добијен на стезаљкама секундарних намотаја трансформатора када је у празном ходу и када се називни примарни напон примењује на терминале примарног намотаја.

Прекорачење напона који се доводи до прикључака главног излаза или било које гране примарног намотаја дозвољено је за највише + 5% напона назначеног на натписној плочици трансформатора за главни излаз или за ову грану.

Називна снага

Називна снага трансформатора је снага којом се трансформатор може непрекидно оптерећивати током свог животног века, обично се претпоставља да је реда величине 20-25 година.

Називна снага трансформатора је везана за температурне услове, односно зависи од дозвољене температуре загревања његових намотаја, од услова хлађења трансформатора итд. Хајде да се детаљније упознамо са овим температурним условима.

Већина трансформатора је хлађена уљем („уљни“ трансформатори). У таквим трансформаторима, магнетна језгра са намотајима се налазе у челичним резервоарима напуњеним трансформаторским уљем, које је минерално изолационо уље добијено од нафте. Топлота која се ослобађа у намотајима и магнетном језгру трансформатора током његовог рада преноси се помоћу уља на медијум који хлади трансформатор - ваздух (ваздушно хлађење) или воду (водено хлађење).

За ваздушно хлађене уљне трансформаторе инсталиране у областима где највиша температура ваздуха достиже + 35 ° Ц, просечни пораст температуре намотаја изнад температуре ваздуха не би требало да пређе + 70 ° Ц (мерено методом отпора).За кућне трансформаторе, пораст температуре намотаја, једнак + 70 ° Ц, одговара њиховом називном оптерећењу. На температури ваздуха од + 35 ° Ц, просечна температура грејања намотаја трансформатора је 70 ° + 35 ° = 105 ° Ц.

Ако се током рада температура грејања намотаја трансформатора константно одржава на + 105 ° Ц, онда, како показују студије произвођача, његов радни век неће прелазити неколико година. Међутим, при називном оптерећењу трансформатора, температура грејања намотаја + 105 ° Ц биће константна само ако је температура ваздуха константна, једнака + 35 ° Ц.

У стварности, температура амбијенталног ваздуха никада није константна, већ се мења и током дана и током целе године, због чега температура загревања намотаја трансформатора варира у распону од +105°Ц до неке ниже вредности. Ово природно продужава радни век трансформатора. Дакле, горе наведену максималну температуру намотаја + 105 °Ц треба схватити као горњу границу средње температуре, мерене отпором, дозвољену за безбедан рад трансформатора неколико сати дневно током оних релативно неколико дана када је температура околине смањена. достиже максимум + 35 ° Ц.

Код трансформатора без принудне циркулације уља, највеће повећање температуре горњих слојева уља (на поклопцу) изнад температуре околине не би требало да пређе 60°Ц. На температури околине од +35°Ц, ово одговара највишој посматрана (термометром) температура уља + 95 ° Ц.За трансформаторе са принудном циркулацијом уља, на пример са хлађењем уље-вода, температура уља на улазу у хладњак уља није дозвољена виша од 70 ° Ц. За трансформаторе са хлађењем уље-ваздух, максимална дозвољена температура уља се одређује од произвођач.

С тим у вези, називну снагу трансформатора треба схватити као снагу до које трансформатор инсталиран на отвореном може бити трајно оптерећен, под номиналним температурним условима расхладног медијума, уз ваздушно хлађење, дефинисану као температуру ваздуха која варира. природно током године. За остале врсте хлађења, називне температурне услове расхладног медијума одређују произвођачи трансформатора.

Имајте на уму да је претходно називна снага трансформатора инсталираних на отвореном прерачуната у зависности од просечне годишње температуре расхладног ваздуха. Као резултат прерачунавања, при просечној годишњој температури околине мањој од + 5 ° Ц, називна снага трансформатора се повећава, а при просечној годишњој температури изнад + 5 ° Ц, напротив, смањује се.

Истраживања утицаја вискозности уља на хлађење трансформатора показују да овакво прерачунавање није потребно, јер се при ниској температури ваздуха повећава вискозитет уља, услед чега се погоршава пренос топлоте са намотаја, а при повишеној температури ваздуха. , напротив, вискозност уља се смањује, а пренос топлоте из намотаја трансформатора се повећава.

Поред спољних инсталација, ваздушно хлађени трансформатори се често постављају у затворене негрејане просторије — коморе, у којима се обично обезбеђује природна вентилација уз довод хладног ваздуха и одвођење загрејаног ваздуха кроз посебне вентилационе отворе у доњем и горњем делу комора, респективно. Упркос вентилацији, услови хлађења трансформатора у коморама су и даље лошији од оних постављених на отвореном, што донекле скраћује њихов радни век. Међутим, трансформатори уграђени у коморе са природном вентилацијом могу се пунити континуирано својом називном снагом при просечној годишњој температури ваздуха у комори до 20 °Ц.

Називне струје примарног и секундарног намотаја трансформатора називају се струје одређене називним снагама одговарајућих намотаја.

Под номиналним оптерећењем подразумева се оптерећење једнако називној струји.

У режиму рада трансформатора без преоптерећења на било којој позицији прекидача, као и за било које вредности напона који се доводи до примарног намотаја (али не више од + 5% вредности напона ове славине), секундарни намотај трансформатора може бити оптерећен не више од називне струје.