Трехфазный трансформаторТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРПодписка на новые записиПохожие страницыНемного позитива

Группы соединений обмоток

Для включения трансформатора на параллельную работу с другими трансформаторами имеет значение сдвиг фаз между э. д. с. первичной и вторичной обмоток. Для характеристики этого сдвига вводится понятие о группе соединений обмоток.

На рисунке 2, а показаны обмотки однофазного трансформатора, намотанные по левой винтовой линии и называемые поэтому «левыми», причем у обеих обмоток начала A, a находятся сверху, а концы X, x – снизу. Будем считать э. д. с. положительной, если она действует от конца обмотки к ее началу. Обмотки на рисунке 2, а сцепляются с одним и тем же потоком. Вследствие этого э. д. с. этих обмоток в каждый момент времени действуют в одинаковых направлениях – от концов к началам или наоборот, то есть они одновременно положительны или отрицательны. Поэтому э. д. с. EA и Ea совпадают по фазе, как показано на рисунке 2, а. Если же у одной из обмоток переменить начало и конец (рисунок 2, б), то направление ее э. д. с., действующей от конца к началу, изменится на обратное и э. д. с. EA и Ea будут иметь сдвиг 180°. Такой же результат получится, если на рисунке 2, а одну из обмоток выполнит «правой».

Для обозначения сдвига фаз обмоток трансформатора векторы их линейных э. д. с. уподобляют стрелкам часового циферблата, причем вектор обмотки ВН принимают за минутную стрелку и считают, что на циферблате часов она направлена на цифру 12, а вектор обмотки НН принимают за часовую стрелку. Тогда на рисунке 2, а часы будут показывать 0 или 12 часов, и такое соединение обмоток поэтому называется группой 0 (ранее в этом случае применялось название «группа 12»). На рисунке 2, б часы будут показывать 6 часов, и такое соединение называется группой 6. Соответственно соединение обмоток однофазных трансформаторов согласно рисунку 2, а обозначается I/I-0, а согласно рисунку 2, б – I/I-6. В России стандартизированы и изготовляются однофазные трансформаторы только соединением I/I-0.

Рассмотрим теперь трехфазный трансформатор с соединением обмоток ВН и НН в звезду, причем предположим, что 1) обмотки ВН и НН имеют одинаковую намотку (например, «правую»); 2) начала и концы обмоток расположены одинаково (например, концы снизу, а начала сверху); и 3) одноименные обмотки (например, A и a, а также B и b, C и c) находятся на общих стержнях (рисунок 3, а). Тогда звезды фазных э. д. с. и треугольники линейных э. д. с. будут иметь вид, показанный на рисунке 3, б. При этом одноименные векторы линейных э. д. с. (например, E_AB и E_ab) направлены одинаково, то есть совпадают по фазе, и при расположении их на циферблате часов, согласно изложенному правилу, часы будут показывать 0 часов (рисунок 3, в). Поэтому схема и группа соединений такого трансформатора обозначается Y/Y-0.

Если на рисунке 3, а произвести круговую перемаркировку (или перестановку) фаз обмотки НН и разместить фазу a на среднем стержне, фазу b – на правом и c – на левом, то на векторной диаграмме НН (рисунок 3, б) произойдет круговая перестановка букв a, b, c по часовой стрелке. При этом получится группа соединений 4, а при обратной круговой перестановке будет группа соединений 8. Если переменить местами начала и концы обмоток, то получатся еще группы соединений 6, 10 и 2. Значит, при соединении по схеме Y/Y возможно шесть групп соединений, причем все они четные. Такие же группы соединений можно получить при схеме соединений Δ/Δ.

Допустим теперь, что обмотки соединены по схеме Y/Δ, как показано на рисунке 4, а, и соблюдены те же условия, которые были оговорены для рисунка 3, а. Тогда векторные диаграммы э. д. с. обмоток ВН и НН будут иметь вид, показанный на рисунке 4, б. При этом одноименные линейные э. д. с. (напрмер, E_AB и E_ab) будут сдвинуты на 30° и расположатся на циферблате часов, как показано на рисунке 4, в. Соединение обмоток такого трансформатора обозначаются Y/Δ-11. При круговых перестановках фаз и при перемаркировке начал и концов одной из обмоток (или при установке вместо перемычек ay, bz, cx  в треугольнике на рисунке 4, а перемычек az, bx, cy) можно получить также другие нечетные группы: 1, 3, 5, 7 и 9.

Большой разнобой в схемах и группах соединений изготовляемых трансформаторов нежелателен. Поэтому ГОСТ 11677-85,»Трансформаторы силовые. Общие технические условия», предусматривает изготовление трехфазных силовых трансформаторов со следующими группами соединений обмоток: Y/Y0-0, Y0/Y-0, Y/Δ-11, Y0/Δ-11, Y/Z0-11,  Δ/Y0-11, и Δ /Δ-0. При этом первым обозначено соединение обмотки ВН, вторым – соединение обмотки НН, а индекс «0» указывает на то, что наружу выводится нулевая точка обмотки.

Виды магнитопроводов

По конструкции магнитопровода трансформаторы подразделяются на стержневые и броневые.

Однофазный трансформатор броневой конструкции (рисунок 1, б) имеет один стержень с обмотками и развитое ярмо, которое частично закрывает обмотки подобно «броне».

Для преобразования, или трансформации, трехфазного тока можно использовать три однофазных трансформатора (рисунок 2), обмотки которых соединяются по схеме звезды или треугольника и присоединяются к трехфазной сети. Такое устройство называется трехфазной трансформаторной группой или групповым трансформатором. Чаще, однако, применяются трехфазные трансформаторы с общим для всех фаз магнитопроводом, так как такие трансформаторы компактнее и дешевле.

Идея образования трехфазного трансформатора стержневого типа показана на рисунке 3. Если для трехфазных синусоидальных токов соблюдается условие

i_a + i_b + i_c = 0 ,

то для синусоидальных потоков трех трансформаторов (рисунок 3, а) также соблюдается условие

Ф_a + Ф_b + Ф_c = 0

Поэтому, если объединить три стержня 1, 2 и 3 (рисунок 3, а) в общий стержень, то поток в этом стержне будет равен нулю и этот стержень можно удалить. Тогда получим трехфазный трехстержневой трансформатор, показанный на рисунке 3, б. Конструкцию этого трансформатора можно упростить, расположив все три стержня в одной плоскости (рисунок 3, в). Эта последняя конструкция была предложена М. О. Доливо-Добровольским в 1889 году и получила всеобщее распространение. Такой магнитопровод не вполне симметричен, так как длина магнитных линий средней фазы несколько короче, чем для крайних, однако влияние этой несимметрии весьма незначительно.

Трехфазный броневой трансформатор (рисунок 4) можно рассматривать как три однофазных броневых трансформатора, поставленные рядом или друг над другом. При этом средняя фаза имеет обратное включение относительно крайних, чтобы в соприкасающихся частях магнитной системы потоки фаз складывались, а не вычитались. Так как , то при таком включении средней фазы поток в соприкасающихся частях магнитной системы уменьшается в √3 раза, и во столько же раз можно уменьшить сечение этих частей магнитопровода. При этом потоки во всех частях ярма равны половине потока стержней.

В броневых трансформаторах коэффициент электромагнитной связи между обмотками несколько больше, чем в стержневых, и поэтому броневые трансформаторы в электромагнитном отношении несколько совершеннее. Однако это преимущество не имеет большого значения. Поскольку броневые трансформаторы сложнее по конструкции, в России силовых трансформаторов броневой конструкции не строят.

С увеличением мощности трансформаторов возрастают их размеры и трудности транспортировки по железным дорогам. Поэтому в трансформаторах мощностью S_н > 80 – 100 МВ×А на фазу и напряжением 220 – 500 кВ применяют бронестержневую или многостержневую конструкцию. Такие конструкции получаются, если у трансформаторов вида показанных на рисунках 1, а и 3, в добавить слева и справа по одному боковому ярму (рисунок 5). При этом магнитный поток в верхнем и нижнем ярмах разветвляется и в случае, изображенном на рисунке 5, а, уменьшается в два раза, а в случае на рисунке 5, б – в  раза по сравнению с рисунками 1, а и 3, в. Во столько же раз можно уменьшить сечение ярем, в результате чего высота магнитопроводов уменьшается.

Рисунок 5. Устройство бронестержневых трансформаторов

Преимущественно применяются трехфазные трансформаторы с общей магнитной системой. Трехфазные группы однофазных трансформаторов используются, во-первых, при весьма больших мощностях (S_н > 300 МВ×А), когда транспорт трехфазного трансформатора становится весьма затруднительным или невозможным, и, во-вторых, иногда при S_н > 30 МВ×А, когда применение однофазных трансформаторов позволяет уменьшить резервную мощность на случай аварии или ремонта.

Силовой трехфазный трансформатор

Силовой трехфазный трансформатор ( ТС) серии ТТ применяется для согласования напряжения двигателя с напряжением сети и ограничения тока короткого замыкания. Трансформаторы серии ТТ — трехобмоточные. Вторичная обмотка обеспечивает получение напряжений двигателя 110 и 220 В при включении выпрямителя по трехфазной нулевой или мостовой схемам. Третья обмотка мощностью 0 6 кВ — А служит для питания цепей управления и возбуждения двигателя и тахогенератора.
 

Силовые трехфазные трансформаторы большой мощности применяют при передаче электрической, энергии на большие расстояния. Такие трансформаторы устанавливают на электрических подстанциях, в распределительных устройствах, на трансформаторных пунктах. Силовые однофазные и трехфазные трансформаторы небольшой мощности применяют для питания отдельных электроприемников или их групп.
 

Силовые трехфазные трансформаторы большой мощности применяют при передаче электроэнергии на большие расстояния. Такие трансформаторы устанавливают на электрических подстанциях, в распределительных устройствах, на трансформаторных пунктах. Силовые однофазные и трехфазные трансформаторы небольшой мощности применяют для питания отдельных электроприемников или их группы. Среди таких трансформаторов различают сварочные, бытовые и другие трансформаторы.
 

Генератор имеет силовой трехфазный трансформатор / типа ЗГМ-75 / 10 с первичным напряжением 220 / 380 в и вторичным линейным напряжением У2 ( ЛИн. Для преобразования подводимого от трансформатора переменного тока высокого напряжения в постоянный ток высокого напряжения служит высоковольтный газотронный выпрямитель 2, собранный по двухполупериодной трехфазной схеме. Для предотвращения возможности прохождения высокочастотных колебаний в цепь питания имеется анодный стопорный дроссель 3, емкость 7 и индуктивность 11 анодного контура.
 

Установка или снятие силового трехфазного трансформатора представляет собой заделку, которая решается разными путями. Некоторые компании имеют съемные решетки или плиты, после снятия которых трансформатор вынимается подъемником. В других случаях крышка будки цементируется и ее нужно разламывать, прежде чем устанавливать или снимать оборудование.
 

Для питания электроинструментов применяются понизительные силовые трехфазные трансформаторы ( табл. 44 — 10) или специальные преобразователи частоты тока ( табл. 44 — 11) и передвижные электрические станции ( см. разд.
 

Источник питания состоит из силового трехфазного трансформатора с падающей вольт-амперной характеристикой выпрямительного блока, коммутационной и пускорегулирующей аппаратуры, смонтированных в одном корпусе, установленном на тележке.
 

Для питания анодной цепи генератора используется стандартный силовой трехфазный трансформатор типа ЭТИ-20 / 60, работающий при напряжении сети 230 в. Мощность этого трансформатора составляет 20 ква, а вторичное напряжение 6600 в. При монтаже установки трансформатор может ( в зависимости от местных условий) помещаться как в одном помещении с генератором, так и отдельно в специальном помещении. При установке трансформатора в общем помещении он должен быть огражден в соответствии с правилами техники безопасности для установок с высоким напряжением.
 

Преобразователь питается от сети 220 В через специальный силовой трехфазный трансформатор с большим диапазоном изменения коэффициента трансформации. С его помощью изменяется значение напряжения, подаваемого на тиристорный преобразователь, в зависимости от требуемой степени компенсации активного сопротивления ротора или от заданной величины кратности форсирования возбуждения.
 

Но этот способ достаточно сложен, так как требует наличия силового трехфазного трансформатора достаточной мощности и дополнительной прокладки силового кабеля большого сечения.
 

Функциональная электрическая схема устройств ВАЗ-35-310, ВАЗ-75-245 ( рис. 5.4) имеет силовой трехфазный трансформатор Т с одной первичной L1 и двумя вторичными L2 и L3 обмотками.
 

В комплект привода входят: двигатель постоянного тока, регулятор возбуждения, силовой трехфазный трансформатор серии ТТ и панель управления, включающая выпрямительный блок на кремниевых диодах, аппаратуру управления и защиты.
 

Классификация и разновидности

Трансформаторы бывают с содержанием масла и без масла — сухие. В содержащих масло приборах рабочая часть (обмотка и магнитная система) находится в баке, наполненном трансформаторной жидкостью. Рабочая часть сухих трансформаторов остывает при помощи окружающего воздуха. Масштаб мощностей энергосиловых масляных — от 10 кВА до 630 тысяч кВА, сухих — от единиц ВА до 1600 кВА.

Силовые однофазные трансформаторы мощностью 4 кВА и меньше и трехфазные — 5 кВА и меньше имеют отношение к устройствам малой мощности. Они часто используются в трансформационной, домашней технике, радиоэлектронной аппаратуре.

Маркировки масляных устройств

• ТМ — масляный, трехфазный;
• О — имеет одну фазу;
• Н — есть возможность управления напряжением при работе;
• Р — наличие раздельной обмотки;
• Д — охлаждение с выдуванием при помощи масла (обдув теплообменников трансформатора вентиляторами);
• Ц — вращающееся охлаждение масла с помощью его вывода из бака и охлаждения воздухом или водой.

Далее пишут цифры, которые обозначают мощность и первое напряжение.

Допустим: ТМ — 1000/10 — трансформатор, работающий на масле, мощностью (P) 1 тыс. кВА, 10 кВ. Сухие трансформаторы обозначаются:

• ТСЗ — трансформатор имеет три фазы, сухой, защищённый. Они выпускаются в маштабе мощностей от 10 до 1600 кВА;
• ВН (высокое напряжение) — 380, 500, 660, 10 тыс. В;
• НН (низкого напряжения) — 230 и 400 В.

Приборы маленькой мощности поступают в продажу, имея большое количество серий, типов и размеров. С силовыми очень часто прилагаются трансформаторы, измеряющие ток и напряжение. При помощи трансформаторов тока можно обеспечить безопасную работу цепей релейной защиты и определить любой объем тока специальными приборами. Их паспортный вторичный ток 1 и 5 А.

Первичный ток — в диапазоне от 5 А до 24000 А при напряженной работе данной сети от 0,4 до 24 кВ. Трансформаторы, работающие на ток и напряжение, производятся серийно 35, 110, 220, 330, 500, 750 кВ.

Основные обозначения:

• Т — трансформатор тока;
• П — проходящий;
• Л — цельная изоляция на базе смол;
• М — мало занимающий место;
• О — односпиралевый;
• Н — навесной;
• Ш — с применением шины;
• У — мощный;
• К — встраиваемый в комплексные трансформаторные станции.

ТН применяются в цепях непостоянного тока напряжением от 0,4 до 1150 кВ для питания определяющих приборов и цепей релейной защиты. ТН до 35 кВ инклюзивно применяются в сетях с защищённой нейтралью. Класс надёжности 0,5; 1 и 3 соответствует самой большой погрешности в % измеряемого паспортного напряжения 0,5%; 1%; 3%.

ТН делятся на сухие и масляные. Обозначения ТН:

• Н — трансформатор напряжения;
• О — однофазный;
• С — сухого исполнения;
• М — масляным охлаждением;
• З — заземление выводом первичной обмотки;
• К — компенсацией угловой погрешности трансформатора;
• Л — исполнение с литой изоляцией;
• Э — для установки на экскаваторах.

Трансформаторы типа НОС, НОЛ, ЗНОЛ — сухие , НОМ, НОМЭ, НТМК, НТМИ, ЗНОМ — масляные природным охлаждением.

Трансформатор трехфазный — это… Что такое Трансформатор трехфазный

трехфазный источник бесперебойного питания (ИБП) — трехфазный ИБП Глава 7. Трехфазные ИБП … ИБП большой мощности (начиная примерно с 10 кВА) как правило предназначены для подключения к трехфазной электрической сети. Диапазон мощностей 8 25 кВА – переходный. Для такой мощности… …   Справочник технического переводчика

трехфазный трансформатор — Трансформатор, в магнитной системе которого создается трехфазное магнитное поле Тематики трансформатор Классификация >>> EN three phase transformer DE Dreiphasentransformator FR transformateur triphasé …   Справочник технического переводчика

ТРАНСФОРМАТОР — (от латинского transformo преобразую) электрический, устройство для преобразования переменного напряжения по величине. Состоит из одной первичной обмотки и одной или нескольких вторичных и ферромагнитного сердечника (магнитопровода). Основные… …   Современная энциклопедия

трансформатор большой мощности — Трансформатор мощностью более 100 МВА (трехфазный) или с предельным сопротивлением короткого замыкания, превышающим приведенное выше значение. Тематики трансформатор …   Справочник технического переводчика

трансформатор средней мощности — Трехфазный трансформатор номинальной мощностью не более 100 МВ•А или однофазный номинальной мощностью не более 33,3 МВ•А с раздельными обмотками, в котором сопротивление короткого замыкания (в процентах) вследствие ограничений плотности …   Справочник технического переводчика

Трансформатор — (от латинского transformo преобразую) электрический, устройство для преобразования переменного напряжения по величине. Состоит из одной первичной обмотки и одной или нескольких вторичных и ферромагнитного сердечника (магнитопровода). Основные… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

Трансформатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Трансформатор (значения). Трансформатор силовой ОСМ 0,16 Однофазный сухой многоцелевого назначения мощностью 0.16 кВт …   Википедия

Трансформатор напряжения нулевой последовательности — English: Residual voltage transformer Трехфазный трансформатор напряжения или группа из трех однофазных трансформаторов напряжения со вторичными обмотками, соединенными в разомкнутый треугольник так, чтобы между соответствующими выводами получить …   Строительный словарь

трехфазный — ТРЁХФАЗНЫЙ ая, ое. 1. Филос. Состоящий из трёх фаз, этапов. Т ое развёртывание понятий. 2. Спец. Система трёх однофазных переменных токов одинаковой частоты и амплитуды, но отличающихся по фазе на 1/3 периода. Т. ток. 3. Электр. Связанный с… …   Энциклопедический словарь

Назначение и применение

Трансформатор — это статический электромагнитный преобразователь с двумя или больше неподвижными обмотками, который предназначен для преобразования с помощью электромагнитной индукции параметров электрических величин. Трансформаторы применяются в энергетических системах при передаче электроэнергии от электрической станции к потребителю и в разнообразных электроустановках для получения напряжений нужной величины.

В данной статье приведен пример простого трансформатора небольшой мощности, который часто применяется в устройствах автоматики, измерительно—вычислительной технике, различных приборах.

Однофазный трехобмоточный трансформатор

Однофазный трехобмоточный трансформатор ( рис, 1 — 16, Э) показан в схеме двухполупериодного выпрямления с помощью кенотрона — двойного диода косвенного накала.
 

Однофазные трехобмоточные трансформаторы напряжения, предназначенные для работы в сетях с изолированной нейтралью с линейным номинальным напряжением до 35 Кб включительно ( типа ЗНОМ), при типовых испытаниях должны длительно ( 4 — 6 ч) выдерживать напряжение, в i / З раз большее своего номинального напряжения, при частоте 50 гц.
 

Это была группа однофазных трехобмоточных трансформаторов мощностью 3 х 90 000 270 000 ква, напряжением 41J / 115 / 11 кв для Ногинской подстанции и группа двухобмо-точных однофазных трансформаторов с водяным охлаждением мощностью 3X123500 370500 ква, напряжением 13 8 / 420 кв для Волжской ГЭС имени Ленина.
 

Схема из трех однофазных трехобмоточных трансформаторов напряжения с дополнительной обмоткой на каждом и с заземленным нулем звезды первичных обмоток аналогична по действию схеме с одним трехфазным пяти-стержневым трансформатором напряжения.
 

На подстанции установлена трехфазная группа однофазных трехобмоточных трансформаторов типа ОДТ старого выпуска.
 

В Днепроэнерго для измерения диэлектрических потерь изоляции при наличии сильных влияний в сетях 150 — 330 кВ применяются ферромагнитные удвоители частоты мощностью 1 — 2 кВ — А с номинальным напряжением первичной обмотки 220 В и вторичной обмотки 100 В. Удвоитель состоит из двух одинаковых однофазных трехобмоточных трансформаторов, первичные обмотки которых соединены последовательно. Обмотка подмагничивания подключается к источнику постоянного напряжения. Напряжение частотой 100 Гц подается через лабораторный автотрансформатор на трансформатор измерительной мостовой схемы.
 

Уменьшение типовой мощности автотрансформатора, по сравнению с проходной, имеет-большое значение, так как свидетельствует о том, что габариты, вес и потери в автотрансформаторе будут меньше, чем в трансформаторе. В табл. V-6 приведены данные однофазного трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора, выпущенных МТЗ и имеющих одинаковую проходную мощность. Эти данные хорошо подтверждают сделанные выше выводы.
 

Для этой цели одна обмотка данной пары замыкается накоротко, а к другой подводится из сети пониженное напряжение, при котором ток в замкнутой обмотке будет номинальным; все же остальные обмотки трансформатора во время опыта остаются разомкнутыми. Так, например, в однофазном трехобмоточном трансформаторе ( см. рис. 19.3) для опытного определения сопротивлений обмоток rK12, rK13, rK23 и л: к12, хпз, хк 3 нужно выполнить три опыта короткого замыкания следующих их пар: обмоток / и 2 при разомкнутой третьей, обмоток 1 и 3 при разомкнутой второй и обмоток 2 и 3 при разомкнутой первой.
 

В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.
 

В последнем случае обмотка, соединенная в звезду, используется для присоединения измерительных приборов, а к оС — мотке, соединенной в разомкнутый треугольник, присоединяется реле защиты от замыканий на землю. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и каскадные трансформаторы НКФ.
 

Принцип действия

Принцип работы однофазного трансформатора довольно простой и основан на генерации электродвижущей силы (ЭДС) в обмотках проводника, который находится в движущемся магнитном поле и сгенерирован при помощи переменного I. При прохождении электричества по обмоткам первичной катушки создается магнитный поток (Ф), который пронизывает и вторичную катушку. Силовые линии Ф благодаря замкнутой конструкции магнитопровода имеют замкнутую структуру. Для получения оптимальной мощности Т необходимо располагать катушки обмоток на близком расстоянии относительно друг друга.

Исходя из закона электромагнитной индукции происходит изменение Ф и индуцируется в первичной обмотке ЭДС. Эта величина называется ЭДС самоиндукции, а во вторичной — ЭДС взаимоиндукции.

При подключении потребителя к первичной обмотке Т в цепи появится электрическая энергия, которая передается из первичной обмотки через магнитопровод (катушки не связаны гальванически). В этом случае средством передачи электроэнергии служит только Ф. Трансформаторы по конструктивной особенности бывают различные. По достижению максимальной магнитной связи (МС) Т делятся на следующие типы:

1. Сильная.
2. Средняя.
3. Слабая.

Уровень средней МС достигается только при полностью замкнутом магнитопроводе. Одним из примеров такого Т является стержневой тип, у которого обмотки расположены на железных стержнях и соединены между собой накладками или ярмами. В результате такой конструкции получается полностью замкнутый сердечник.

Примером сильной МС является Т броневого типа, обмотки которого располагаются на одной или нескольких катушках. Эти обмотки расположены очень близко, благодаря чему и обеспечивается минимальная потеря электрической энергии. Магнитопровод полностью покрывает катушки, создавая более сильный Ф, который разбивается на 2 части. У трансформаторов такого типа потоки сцепления между обмотками практически равны.

Конструкция магнитопроводов

По способу сочленения стержней с ярмами различают трансформаторы со стыковыми (рисунок 6, а, б) и шихтованными (рисунок 7, а, б) магнитопроводами. В первом случае стержни и ярма собираются отдельно и крепятся друг с другом с помощью стяжных шпилек, а в места стыков во избежание замыкания листов и возникновения значительных вихревых токов ставятся изоляционные прокладки. Во втором случае стержни и ярма собираются вместе как цельная конструкция, причем листы стержней и ярем отдельных слоев собираются в переплет. При стыковой конструкции наличие немагнитных зазоров в местах стыков вызывает заметное увеличение магнитного сопротивления магнитопровода и вследствие этого увеличение намагничивающего тока. Кроме того, наличие изоляционных прокладок не дает полной гарантии от возможности замыкания листов стали. Поэтому стыковые магнтопроводы применяются редко.

У броневых магнитопроводов сечения стержней прямоугольные, а стержневые и бронестержневые магнитопроводы имеют в сечении вид многоугольника, вписанного в окружность (рисунок 8, а, б). В этом случае обмотки имеют вид круговых цилиндров и вследствие ступенчатого сечения магнитопровода коэффициент заполнения сталью полости обмотки получается большим. Такая конструкция с точки зрения расхода материалов, уменьшения габаритов и стоимости изготовления трансформатора, а также механической прочности обмоток является наиболее рациональной. Число ступеней магнитопровода увеличивается с увеличением мощности. В мощных трансформаторах в сечении магнитопровода предусматриваются каналы для его охлаждения циркулирующим трансформаторным маслом (рисунок 8, б).

Для упрощения технологии изготовления ярем их сечение берется прямоугольным или с небольшим числом ступеней (рисунок 9). Форма сечения ярма и его сочленение со стержнем выбираются с учетом обеспечения равномерного распределения магнитного потока в сечении магнитопровода. Площади сечения ярем выбираются так, чтобы индукция в них была на 10 – 15% меньше, чем в стержнях. Стяжка стержней трансформаторов средней (до 800 – 1000 кВ×А) и большой мощности показана на рисунках 10 и 11. Ярма трансформаторов стягиваются с помощью деревянных или стальных балок. Для весьма мощных трансформаторов применяются и более сложные конструкции магнитопроводов.

В однофазных трансформаторах весьма малой мощности (до 150 – 200 В×А) применяется броневая конструкция магнитопроводов. При этом стремятся к наибольшему упрощению их изготовления и сборки, а также к уменьшению отходов листовой стали. Обычно штамповка листов магнитопровода производится по одному из вариантов, изображенных на рисунках 12 и 13. В первом случае лист вырубается одним ударом штампа и имеет прорезь n; при сборке средний лепесток временно отгибается и вводится внутрь катушки обмотки, лепесток последующего листа вводится внутрь катушки с противоположного, торцевого, ее конца и так далее. Во втором случае одновременно вырубаются Ш-образные листы Ш1 и Ш2 и ярмовые листы Я1 и Я2 (рисунок 13, а), из которых составляются два слоя листов магнитопровода (рисунок 13, б). При этом листы вводятся внутрь катушки также поочередно с одного и второго ее конца.

Магнитопроводы силовых трансформаторов собираются из листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм марок 1511, 1512, 1513 или 3411, 3412, 3413. Применение холоднокатаной стали в последние годы все больше расширяется.

Межлистовая изоляция осуществляется путем односторонней оклейки листов стали изоляционной бумагой толщиной 0,03 мм или двустороннего покрытия изоляционным масляным лаком.

Индукции в стержнях трансформаторов мощностью 5 кВ×А и выше находится в пределах 1,2 – 1,45 Т для горячекатаных сталей и 1,5 – 1,7 Т для холоднокатаных сталей у масляных трансформаторов и соответственно 1,0 – 1,2 Т и 1,1 – 1,5 Т у сухих трансформаторов.

Определение и назначение

Трансформатор напряжения ГОСТ 1983-2001- это устройство, используемое в электрических цепях, для того чтобы изменить напряжение электроэнергии. Данные электронные устройства могут использоваться как для повышения электрической энергии, так и для понижения, ими обеспечивается защита отдельных электрических приборов и зданий.

Фото – Трансформатор напряжения

В основе работы трансформатора лежит принцип электромагнитной индукции. Железное ядро погружено в изоляционное масла, которое не проводит электричество. Катушки провода физически не подключены. Провод первой катушки имеет больше витков, чем во второй. Разное число витков обмоток обеспечивает разность напряжения катушек. Трансформаторы высокого напряжения работают только с цепями переменного тока.

Емкостные трансформаторы являются пассивными устройствами – они не добавляют мощность. Но зато не только контролирую количество проходящей энергии, но и гарантируют высокое КПД – мощные измерительные трансформаторы тока и напряжения способны передавать ток с напряжением от 6 кВ до 10 кВ без потерь.

Фото – Бытовая защита трансформатором