Обмотка силового трансформатора
Силовой трансформатор с масляным охлаждением
Сухой силовой трансформатор
Регулятор напряжения силового трансформатора
Вводы силового трансформатора
Обмотки силовых трансформаторов различаются по следующим признакам:
Чем больше напряжение силового трансформатора, тем больше количество витков. С увеличением мощности возрастают сечения проводов и размеры обмоток.
Для уменьшения потерь электроэнергии, выделяющихся в силовом трансформаторе в виде тепла, должны быть выбраны достаточно малыми активные сопротивления обмоток, т. е. возможно большие сечения витков обмоток, возможно меньшие длины витков и возможно меньшие электрические удельные сопротивления проводов и обмоток. Поэтому провода обмоток изготавливают из меди, обладающей наименьшим удельным электрическим сопротивлением, и в редких случаях из алюминия, удельное сопротивление которого примерно на 70% больше.
Для обмоток мощных силовых трансформаторов, как правило, применяют провод прямоугольного поперечного сечения с бумажной изоляцией. При больших токах применяются подразделенный провод, состоящий из нескольких параллельно расположенных ветвей, и транспонированный провод, т.е. многожильный провод с перекладкой отдельных жил.
Различают следующие типы обмоток силовых трансформаторов: однослойные, двухслойные и многослойные. Тип обмотки зависит от габарита силового трансформатора.
Однослойные – обмотки, намотанные в один слой. Двухслойные цилиндрические - две обмотки, разделенные между собой каналом и соединенные переходом. Однослойную и двухслойную обмотки обычно применяют в качестве обмотки низшего напряжения в силовых трансформаторах I и II габаритов, используя при этом провод круглого сечения.
Многослойная цилиндрическая обмотка – остовом для обмотки служит цилиндр, наматывается проводом круглого сечения. Используется в качестве обмотки высшего напряжения в силовых трансформаторах I и II габаритов.
Непрерывная катушечная обмотка – состоит из плоских спиральных катушек, переход из катушки в катушку осуществляется без разрыва с помощью особых технологических приемов по перекладке проводов в каждой четной по счету катушке. Применяются в силовых трансформаторах класса напряжения 110кВ в качестве обмоток высшего, среднего и низшего напряжения, а также в силовых трансформаторах класса 220кВ в качестве обмоток среднего и высшего напряжения.
Переплетенная обмотка – обмотка, в которой витки переплетаются. Требует использование обмоточных проводов высокого качества поверхности или усиления витковой изоляции. Применяется в силовых трансформаторах 500кВ и выше.
Винтовая обмотка – витки следуют друг за другом по винтовой линии и каждый из них составлен из нескольких концентрически расположенных параллельных проводов. Такие обмотки имеют сравнительно небольшое количество витков, их изготавливают на большие токи и применяют главным образом в силовых трансформаторах III-VIII габаритов.
| Трансформаторы напряжения |
Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/v3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения. Схема включения однофазного трансформатора напряжения показана на рис.; первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а к вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушки измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.
|
Принцип действия[править | править вики-текст]
Измерительный трансформатор напряжения по принципу выполнения мало отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из стального сердечника, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. В результате изготовления должен быть достигнут необходимый класс точности: по амплитуде и углу. Трехфазные трансформаторы напряжения с выведенными нулевыми выводами выполняются на пятистержневом магнитопроводе, чтобы при коротком замыкании на стороне высокого напряжения суммарный магнитный поток замыкался по стали сердечника (при замыкании по воздуху возникает большой ток, приводящий к перегреву трансформатора). Трёхфазные трансформаторы с трёхстрежневым магнитороводом исходя из вышеуказанных причин не имеют внешних нулевых выводов и не применяются для регистрации «замыканий на землю». Чем меньше нагружена вторичная обмотка трансформатора напряжения (т.е. чем ближе режим к режиму холостого хода либо, другими словами, чем больше сопротивление цепи вторичной обмотки), тем фактический коэффициент трансформации Кт ближе к номинальному значению. Это особенно важно при подключении ко вторичной цепи измерительных приборов, так как коэффициент трансформации влияет на точность измерений. В зависимости от нагрузки один и тот же трансформатор напряжения может работать в разных классах точности: 0,5; 1; 3.
Виды трансформаторов напряжения[править | править вики-текст]
· Заземляемый трансформатор напряжения — однофазный трансформатор напряжения, один конец первичной обмотки которого должен быть наглухо заземлён, или трёхфазный трансформатор напряжения, нейтраль первичной обмотки которого должна быть наглухо заземлена (трансформатор с ослабленной изоляцией одного из выводов - однофазный ТН типа ЗНОМ или трёхфазные ТН типа НТМИ и НАМИ).
· Незаземляемый трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, у которого все части первичной обмотки, включая зажимы, изолированы от земли до уровня, соответствующего классу напряжения.
· Каскадный трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, первичная обмотка которого разделена на несколько последовательно соединённых секций, передача мощности от которых к вторичным обмоткам осуществляется при помощи связующих и выравнивающих обмоток.
· Ёмкостный трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, содержащий ёмкостный делитель.
· Двухобмоточный трансформатор — трансформатор напряжения, имеющий одну вторичную обмотку напряжения.
· Трёхобмоточный трансформатор напряжения — трансформатор напряжения, имеющий две вторичные обмотки: основную и дополнительную.
Применение[править | править вики-текст]
При наличии нескольких вторичных обмоток в трехфазной системе основные соединяются "в звезду", образуя выходы фазных напряжений a, b, c и общую нулевую точку о, которая обязательно должна заземляться для предотвращения последствий пробоя изоляции со стороны первичной обмотки (на практике чаще всего заземляется фаза "b" обмотки НН трансформатора напряжения). Дополнительные обмотки обычно соединяются по схеме "разомкнутый треугольник" с целью контроля напряжения нулевой последовательности. В нормальном режиме это напряжение находится в пределах 1 - 3 В за счет погрешности обмоток, резко возрастая при аварийных ситуациях в цепях высокого напряжения, что дает возможность простого подключения быстродействующих устройств релейной защиты и автоматики (для цепей с изолированной нейтралью - обычно на сигнал). Для регистрации земли в сети необходимо заземление нулевого вывода обмотки ВН трансформатора напряжения (для прохождения гармоник нулевой последовательности).
| трансформаторы тока |
Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
|
Классификация трансформаторов тока[править | править вики-текст]
Трансформаторы тока классифицируются по различным признакам:
1. По назначению:
· измерительные;
· защитные;
· промежуточные (для включения измерительных приборов в токовые цепи релейной защиты, для выравнивания токов в схемах дифференциальных защит и т. д.);
· лабораторные (высокой точности, а также со многими коэффициентами трансформации).
2. По роду установки:
· для наружной установки (в открытых распределительных устройствах);
· для внутренней установки;
· встроенные в электрические аппараты и машины: выключатели, трансформаторы, генераторы и т. д.;
· накладные — надевающиеся сверху на проходной изолятор (например, на высоковольтный ввод силового трансформатора);
· переносные (для контрольных измерений и лабораторных испытаний).
3. По конструкции первичной обмотки:
· многовитковые (катушечные, с петлевой обмоткой и с т. н. «восьмёрочной обмоткой»);
· одновитковые (стержневые);
· шинные.
4. По способу установки:
· проходные;
· опорные.
5. По выполнению изоляции:
· с сухой изоляцией (фарфор, бакелит, литая эпоксидная изоляция и т. д.);
· с бумажно-масляной изоляцией и с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией;
· газонаполненные (элегаз);
· с заливкой компаундом.
6. По числу ступеней трансформации:
· одноступенчатые;
· двухступенчатые (каскадные).
7. По рабочему напряжению:
· на номинальное напряжение свыше 1000 В;
· на номинальное напряжение до 1000 В.
8. Специальные трансформаторы тока:
· нулевой последовательности;
· пояс Роговского.
Трансформаторы токашироко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт. К трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Как правило, трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения (например, электрических счётчиков).
В релейной защите очень важен такой элемент, как трансформатор тока. Он работает как датчик и распределяет по цепям защиты ток из сети. Через трансформатор идут данныек измерительным частям релейной защиты.
К силовой цепи последовательно присоединяется первичная обмотка трансформатора. На сопротивление же нагрузки ZH (последовательно включённые приборы и реле) замыкается вторичная обмотка.
Передаваемый по обмотке ток I 1, формирует магнитный поток Ф 1=I 1. В результате этого во вторичной обмотке создаётся так называемая электродвижущая сила Е 2 (ЭДС Е 2). По обмотке в это время идёт ток I 2. В заводских источниках трансформаторы тока определяют по номинальному коэффициенту трансформации. Без учёта потерь, n в = n т.
На самом деле ток I 2 различается со значением по расчёту. Некоторое количество тока I 1 уходит чтобы сформировать намагничивающий поток.
Если вторичную обмотку вдруг разомкнуть, случится резкое возрастание в магнитопроводе магнитного потока. Произойдёт расплавление магнитопровода. Кроме того, высокое напряжение станет и на разомкнутой второй обмотке, его значение будет достигать десятков киловольт.
Для второй обмотки необходимо заземление. Если вдруг будет пробита изоляция, то случится короткое замыкание. В этой ситуации трансформатор, вышедший из строя, будет отключен защитной аппаратурой. Поэтому, в целях техники безопасности, вторичная обмотка заземляется.
В работе трансформаторов причиной сбоя может стать ток намагничивания.
Очень большие погрешности способствуют некорректным реакциям релейной защиты. Ток намагничивания по этой причине стараются сделать намного меньше.
Дата добавления: 2015-08-20; просмотров: 216 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| МАГНИТОПРОВОД. | | | Теоретические исследования в культурологии |