Основные параметры силовых трансформаторов

К основным параметрам трансформатора относятся номинальные мощность, напряжение, ток; напряжение короткого замыкания (КЗ); ток холостого хода (хх); потери хх и потери КЗ.

Номинальная мощность для двухобмоточного трансформатора — это мощность каждой из его обмоток. Трехобмоточные трансформаторы могут быть выполнены с обмотками как одной, так и разной мощности. В последнем случае за номинальную принимается большая из номинальных мощностей отдельных обмоток трансформатора.

За номинальную мощность автотрансформатора принимается номинальная мощность каждой из сторон, имеющих меж собой автотрансформаторную связь («проходная мощность»).

Номинальные напряжения обмоток — это напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе трансформатора. Для однофазового трансформатора — это его линейное (междуфазное) напряжение. Для однофазового трансформатора, созданного для включения в трехфазную группу, соединенную в звезду, это…………….. При работе трансформатора под нагрузкой и подведении к его зажимам первичной обмотки номинального напряжения напряжение на вторичной обмотке меньше номинального на величину падения напряжения в трансформаторе.

Коэффициент трансформации трансформатора – отношение номинальных напряжений обмоток высшего и низшего напряжений.

В трехобмоточных трансформаторах определяется коэффициент трансформации каждой пары обмоток ВН и НН / ВН и СН / СН и НН.

Номинальными токами трансформатора именуются обозначенные в заводском паспорте значения токов в обмотках, при которых допускается долгая обычная работа трансформатора. Номинальный ток каждой обмотки трансформатора определяется ее номинальной мощностью и номинальным напряжением.

Напряжение недлинного замыкания — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в ней проходит ток, равный номинальному. Напряжение КЗ определяет падение напряжения в трансформаторе и характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора.

В трехобмоточном трансформаторе напряжение КЗ определяется для хоть какой пары его обмоток при разомкнутой третьей обмотке. Таким макаром, трехобмоточный трансформатор имеет три значения…………...

«Формула……….»

где — активная составляющая напряжения КЗ, зависящая от активного сопротивления трансформатора;

— реактивная составляющая напряжения КЗ, зависящая от реактивного (индуктивного) сопротивления трансформатора.

Так как индуктивное сопротивление обмоток существенно выше активного (у маломощных трансформаторов в 2-3 раза, а у больших в 15-20 раз), то в главном находится в зависимости от реактивного сопротивления, т. е. обоюдного расположения обмоток, ширины канала между ними, высоты обмоток. Величина напряжения КЗ регламентируется муниципальным эталоном в зависимости от напряжения и мощности трансформаторов. Чем больше высшее напряжение и мощность трансформатора, тем больше напряжение недлинного замыкания. Так, трансформатор 630 кВА с высшим напряжением 10 кВ имеет Uкз=5.5%, с высшим напряжением 35 кВ Uкз=6.5%, трансформатор мощностью 80000 кВА с высшим напряжением 35 кВ имеет Uкз=9%, а с высшим напряжением 110 кВ Uкз=10.5%.

Увеличивая значение Uкз, можно уменьшить токи КЗ на вторичной стороне трансформатора, но при всем этом существенно возрастает потребляемая реактивная мощность и возрастает цена трансформаторов. Если трансформатор 110 кВ, 25 МВА выполнить с Uкз=20% заместо 10%, то расчетные издержки на него вырастут на 15.7%, а потребляемая реактивная мощность вырастет в два раза (с 2.5 до 5.0 МВАр).

Ток холостого хода характеризует активные и реактивные утраты в стали и находится в зависимости от магнитных параметров стали, конструкции и свойства сборки магнитопровода и от магнитной индукции. Ток холостого хода выражается в процентах от номинального тока трансформатора.

Утраты холостого хода и недлинного замыкания определяют экономичность работы трансформатора.

Утраты КЗ состоят из утрат в обмотках при протекании по ним токов нагрузки и дополнительных утрат в обмотках и конструкциях трансформатора. Дополнительные утраты вызваны магнитными полями рассеяния, создающими вихревые токи в последних витках обмотки и конструкциях трансформатора (стенки бака, ярмовые балки и др.). Для их уменьшения обмотки производятся многожильным транспонированным проводом, а стенки бака экранируются. В современных конструкциях трансформаторов утраты существенно снижены. Чем меньше мощность трансформатора, тем больше относительные утраты в нем. В сетях энергосистем установлено огромное количество трансформаторов малой и средней мощности, потому общие утраты электроэнергии во всех трансформаторах страны значительны.

Номинальной мощностью трансформатора называется указанное в заводском паспорте значение полной мощности, на которую непрерывно может быть нагружен трансформатор в номинальных условиях места установки и охлаждающей среды при номинальных частоте и напряжении.

За номинальную мощность автотрансформатора принимается номинальная мощность каждой из сторон, имеющих между собой автотрансформаторную связь («проходная мощность»). Кроме установки на открытом воздухе трансформаторы устанавливают в закрытых неотапливаемых помещениях с естественной вентиляцией. В этом случае трансформаторы также могут быть непрерывно нагружены на номинальную мощность, но при этом их службы трансформатора несколько снижается из-за худших условий охлаждения.

Номинальные напряжения обмоток — это напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе трансформатора. Для однофазного трансформатора — это его линейное (междуфазное) напряжение. Для однофазного трансформатора, предназначенного для

включения в трехфазную группу, соединенную в звезду, это U/3. При работе трансформатора под нагрузкой и подведении к его зажимам первичной обмотки номинального напряжения напряжение на вторичной обмотке меньше номинального на величину потери напряжения в трансформаторе.

В трехобмоточных трансформаторах определяется коэффициент трансформации каждой пары обмоток: ВН и НН; ВН и СН; СН и НН.

Номинальными токами трансформатора называются указанные заводском паспорте значения токов в обмотках, при которых допускается длительная нормальная работа трансформатора. Номинальный ток любой обмотки трансформатора определяют ее номинальной мощности и номинальному напряжению.

Напряжение короткого замыкания — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко (возникновения перемычки) другой обмотке в ней проходит ток, равный номинальному. Напряжение КЗ определяет падение напряжения в трансформаторе, оно характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора.

В трехобмоточном трансформаторе напряжение КЗ определяется для любой пары его обмоток при разомкнутой третьей обмотке.

Ток холостого хода характеризует активные и реактивные потери в стали и зависит от магнитных свойств стали, конструкции и качества сборки магнитопровода и от магнитной индукции. Ток холостого хода выражается в процентах номинального тока трансформатора.

Потери холостого хода и короткого замыкания определяют экономичность работы трансформатора. Потери холостого хода состоят из потерь в стали на перемагничивание и вихревые токи. Для уменьшения их применяется электротехническая сталь с малым содержанием углерода и специальными присадками, холоднокатаная сталь толщиной 0,35 мм с жаростойким покрытием.

Потери КЗ состоят из потерь в обмотках при протекании по ним токов нагрузки и добавочных потерь в обмотках и конструкциях трансформатора. Добавочные потери вызваны магнитными полями рассеяния, создающими вихревые токи в крайних витках обмотки и конструкциях трансформатора (стенки бака, ярмовые балки и др.). Для их снижения обмотки выполняются многожильным транспонированным проводом, а стенки бака экранируются магнитными шунтами. В современных конструкциях трансформаторов потери значительно снижены. Чем меньше мощность трансформатора, тем больше относительные потери в нем. В сетях энергосистем установлено большое количество трансформаторов малой и средней мощности, поэтому общие потери электроэнергии во всех трансформаторах страны значительны.

1. Расшифровка обозначений трансформаторов

Условные обозначения типов трансформаторов включают буквенное обозначение, характеризующее тип трансформатора, число фаз, вид охлаждения, число обмоток, вид переключения ответвлений, а также обозначение номинальной мощности и класса напряжения.

Буквенное обозначение трансформатора содержит следующие данные в указанном порядке:

1. число фаз — для трехфазных Т, О — однофазный;

2. вид охлаждения — естественная циркуляция воздуха и масла М, естественное воздушное при открытом исполнении С, естественное воздушное при защищенном исполнении СЗ;

3. принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла Д;

4. число обмоток — трехобмоточный трансформатор Т; выполнение одной обмотки с устройством РПН обозначают буквой Н.

5. Трансформатор с расщепленной обмоткой НИ обозначают буквой Р (например ТРДН).

6. Исполнение трансформатора для собственных нужд электростанций обозначают буквой С (например, ТРДНС);

7. Г — грузоупорное исполнение.

8. Для обозначения автотрансформатора добавляют букву А впереди букв, указанных выше.

9. Исполнение трансформатора с естественным масляным охлаждением с защитой при помощи азотной подушки, без расширителя, обозначают дополнительной буквой З после вида охлаждения (например, ТМЗ).

В цифровом обозначении в виде дроби указывают номинальную мощность в киловольт-амперах (числитель) и класс напряжения обмотки ВИ в киловольтах (знаменатель).

Мощность указывается полная в киловольт-амперах, так как его активная мощность зависит от коэффициента мощности потребителя и поэтому может изменяться.

Например, ТМ-320/10 — трехфазный трансформатор с естественным масляным охлаждением мощностью 320 кВ. А и высшим напряжением 10 кВ, ТДТНг-2000О/I 10 — трехфазный масляный трансформатор, дутьевое охлаждение, трехобмоточный, регулированием напряжения под нагрузкой, грузоупорный, мощностью 20000 кВ А и высшим напряжением 110 кВ.

Нормальные условия работы транс форматора.

Высота установки над уровнем моря не более 1000 м, кроме трансформаторов 750—1150 кВ, для которых высота установки над уровне моря не более 500 м; климатическое исполнение У; среднесуточная температура воздуха не более 30 °С и среднегодовая температура воздуха не более 20 С; температура охлаждающей воды не более 25 °С у входа в охладитель.

Категория размещения: для масляных трансформаторов, трансформаторов с жидким диэлектриком и сухих герметичных трансформаторов: 1, 2, 3, 4; для сухих негерметичных трансформаторов: 3, 4.

Номинальная частота питающей сети 50 гц.

Форма кривой напряжения, подводимого к трансформатору, д. б. практически синусоидальной, а система фазных напряжений практически симметричной.

1. Таблица на какие напряжения какой мощности выпускаются трансформаторы и автотрансформаторы
2. Принцип действия трансформаторов с рисунками

http://www.gosthelp.ru/text/GOST19832001Transformator.html

http://www.energoboard.ru/information/400-regimi-raboti-transformatorov.html

Поиск по сайту: