Трансформатори: намена, класификација, називни подаци за трансформаторе

Трансформатори — електромагнетни статички претварачи електричне енергије. Трансформатори су електромагнетни уређаји који се користе за претварање наизменичне струје једног напона у наизменичну струју другог напона исте фреквенције и за електромагнетски пренос електричне енергије из једног кола у друго.

„Трансформатор је статички електромагнетни уређај дизајниран да претвара један — примарни — систем наизменичне струје у други — секундарни са истом фреквенцијом, који обично има друге карактеристике, посебно различит напон и различиту струју“ (Пиотровски ЛМ Елецтриц мацхинес).

Основна намена трансформатора је промена наизменичног напона. Трансформатори се такође користе за претварање броја фаза и фреквенције.

Струјни трансформатори се називају уређаји дизајнирани да претварају струју било које величине у струју дозвољену за мерења са нормалним инструментима, као и за напајање различитих релеја и калемова електромагнета.Број завоја секундарног намотаја струјног трансформатора в2> в1.

Карактеристика струјних трансформатора је њихов рад у режиму блиском кратком споју, јер је њихов секундарни намотај увек затворен са малим отпором.

Напонски трансформатори се називају уређаји дизајнирани да претварају високонапонску наизменичну струју у нисконапонску наизменичну струју и напајају паралелне намотаје бројила и релеја. Принцип рада и дизајн напонских трансформатора је сличан принципу рада енергетских трансформатора. Број завоја секундарног намотаја је в2 <в1, пошто су сви трансформатори мерног напона опадајућег типа.

Принцип рада напонских трансформатора:

Посебност рада трансформатора за мерење напона је у томе што је његов секундарни намотај увек затворен на велики отпор, а трансформатор ради у режиму блиском режиму мировања, пошто прикључени уређаји троше занемарљиву струју.

Најчешћи су трансформатори напона напајања, које производи електроиндустрија за капацитет од преко милион киловолт-ампера и за напоне до 1150 — 1500 кВ.

Дизајн трансформатора снаге:

За пренос и дистрибуцију електричне енергије потребно је повећати напон турбогенератора и хидрогенератора инсталираних у електранама са 16 — 24 кВ на напоне од 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ који се користе у далеководима. а након тога поново смањите на 35; десет; 6; 3; 0,66; 0,38 и 0,22 кВ за коришћење енергије у индустрији, пољопривреди и свакодневном животу.

Како се у електроенергетским системима одвијају вишеструке трансформације, снага трансформатора је 7-10 пута већа од инсталисане снаге генератора у електранама.

Енергетски трансформатори се углавном производе за фреквенцију од 50 Хз.

Трансформатори мале снаге имају широку примену у разним електричним инсталацијама, системима за пренос и обраду информација, навигационим и другим уређајима. Фреквенцијски опсег на коме трансформатори могу да раде је од неколико херца до 105 Хз.

Према броју фаза, трансформатори се деле на једнофазне, двофазне, трофазне и вишефазне. Енергетски трансформатори се углавном производе у трофазном дизајну. За употребу у једнофазним мрежама се производе једнофазни трансформатори.

Класификација трансформатора по броју и шемама повезивања намотаја

Трансформатори имају два или више намотаја који су индуктивно повезани један са другим. Намотаји који троше енергију из мреже називају се примарни... Намотаји који снабдевају потрошача електричном енергијом називају се секундарни.

Полифазни трансформатори имају намотаје повезане у звезду или полигон са више зрака. Трофазни трансформатори имају троструку везу звезда-трокут.

Шеме повезивања намотаја енергетског трансформатора:

Степ-уп и степ-довн трансформатори

У зависности од односа напона примарног и секундарног намотаја, трансформатори се деле на степенасте и опадајуће... В појачаног трансформатора примарни намотај је ниског напона а секундар високог. В обрнути трансформатор, секундар је ниског напона, а примарни је висок.

Називају се трансформатори са једним примарним и једним секундарним намотајем са дуплим намотајем... Доста распрострањени трансформатори са три намотаја по три намотаја за сваку фазу, на пример два на страни ниског напона, један на страни високог напона или обрнуто. Полифазни трансформатори могу имати више намотаја за високи и ниски напон.

Класификација трансформатора по дизајну

По дизајну, енергетски трансформатори су подељени у два главна типа - уљани и суви.

В уљних трансформатора магнетно коло са намотајима налази се у резервоару напуњеном трансформаторским уљем, које је добар изолатор и средство за хлађење.

Суви трансформатори се хладе ваздухом. Користе се у стамбеним и индустријским просторијама где је непожељан рад уљног трансформатора. Трансформаторско уље је запаљиво и може оштетити другу опрему ако резервоар није запечаћен. Више о овој врсти трансформатора прочитајте овде: Суви трансформатори

У складу са нормативним документима, карактеристике дизајна трансформатора се огледају у ознаци његовог типа и система хлађења.

Тип трансформатора:

• Аутотрансформатор (за једнофазни О, за трофазни Т)-А
• Нисконапонски калем — П
• Заштита од течног диелектрика са азотним покривачем без експандера — З
• Извођење ливене смоле — Л
• Трансформатор са три намотаја — Т
• Прекидач оптерећења Трансформатор-Н
• Природни ваздушно хлађени суви трансформатор (обично друго слово у ознаци типа), или верзија за помоћне потребе електрана (обично последње слово у ознаци типа) — Ц
• Заптивка кабла — К
• Прирубнички улаз (за целе трансформаторске подстанице) — Ф

Енергетски уљни трансформатор ТМ-160 (250) кВА

Суви системи за хлађење трансформатора:

• Природни ваздух са отвореним дизајном — С
• Природни ваздух са заштићеним дизајном — СЗ
• Природни ваздушно заптивени дизајн — СГ
• Ваздух са принудном циркулацијом ваздуха — СД

Системи за хлађење уљних трансформатора:

• Природна циркулација ваздуха и уља — М
• Принудна циркулација ваздуха и природна циркулација уља — Д
• Природна циркулација ваздуха и принудна циркулација уља са неусмереним протоком уља — МЦ
• Природна циркулација ваздуха и принудна циркулација уља са усмереним протоком уља — НМЦ
• Принудна циркулација ваздуха и уља са неусмереним протоком уља — ДЦ
• Принудна циркулација ваздуха и уља са усмереним протоком уља — НДЦ
• Принудна циркулација воде и уља уз неусмерено струјање уља — Ц
• Принудна циркулација воде и уља са усмереним протоком уља — НЦ

Системи за хлађење трансформатора са незапаљивим течним диелектриком:

• Течно диелектрично хлађење са принудном циркулацијом ваздуха — НД
• Незапаљиви течни диелектрични принудни ваздушни хлађени течни диелектрични проток - ННД

Повезани чланци:

Енергетски трансформатори — уређај и принцип рада

Енергетски трансформатори: називни режими рада и вредности

Системи за хлађење енергетских трансформатора

Аутомобилски трансформатори

Заједно са трансформаторима, они се широко користе аутотрансформатори, где постоји електрична веза између примарног и секундарног намотаја. У овом случају, снага са једног намотаја аутотрансформатора у други се преноси и магнетним пољем и због електричне комуникације.Аутотрансформатори су направљени за велике снаге и високи напон и користе се у електроенергетским системима, а користе се и за регулацију напона у инсталацијама мале снаге.

Називни подаци за трансформаторе

Називни подаци трансформатора, за које је пројектован са фабричком гаранцијом од 25 година, наведени су на натписној плочици трансформатора:

• називна привидна снага Сном, КВ-А,

• називни линијски напон Улном, В или кВ,

• називна струја АзИн А линије,

• номинална фреквенција је, Хз,

• број фаза,

• коло и група за повезивање намотаја,

• напон кратког споја Уц,%,

• мод операције,

• начин хлађења.

На плочи се налазе и подаци неопходни за уградњу: укупна тежина, тежина уља, тежина покретног (активног) дела трансформатора. Тип трансформатора је наведен у складу са ГОСТ за марке трансформатора и произвођача.

Називна снага монофазног трансформатора Сном =У1ном И1ном, трофазног

где У1лном, У1пхном, И1лном и И1фном — номинално линијске и фазне вредности напона и струја.

Називни напон трансформатора је међулинијски напон празног хода примарног и секундарног намотаја трансформатора. По називним струјама примарног и секундарног намотаја трансформатора узимају се струје израчунате према називној снази при називном примарном и секундарном напону.

Због заједничке конструкције и метода прорачуна, трансформатори се могу класификовати као реактори, пригушнице за засићење и суперпроводни индуктивни уређаји за складиштење.