Enheten och principen för drift av krafttransformatorer

En elektrisk enhet med två, tre eller fler lindningar är statiskt installerad i elnätet. Krafttransformatorn ändrar växelspänning och ström utan frekvensavvikelse. Omvandlaren som används i sekundär strömförsörjning kallas en nedstegsenhet. Step-up strukturer ökar spänningen, används i högspänningsledningar med hög effekt, genomströmning och kapacitans.

Applikationsområde

Uppsättningen av installationer som är utformade för att generera elektricitet inkluderar krafttransformatorer. Kraftverk använder energin från en atom, organiskt, fast eller flytande bränsle, drivs på gas eller använder kraften från en vattenström, men transformatorstations uteffektomvandlare är nödvändiga för att konsument- och produktionslinjer ska fungera normalt.

Enheterna är installerade i nätverk av industrianläggningar, landsbygdsföretag, försvarskomplex, olje- och gasutvecklingar. Det direkta syftet med en krafttransformator - att sänka och öka spänning och ström - används för drift av transporter, bostäder, detaljhandelsinfrastruktur, nätverksdistributionsanläggningar.

Huvuddelar och system

Matningsspänningen och belastningen appliceras på ingångarna, som är placerade på den inre eller yttre kopplingsplinten. Kontakten är fixerad med bultar eller speciella kopplingar. I oljeenheter är inloppen anordnade utanför på sidorna av tanken eller på locket till det avtagbara huset.

Överföring från de inre lindningarna går till flexibla spjäll eller gängade dubbar gjorda av icke-järnmetaller. Krafttransformatorer och deras höljen är isolerade från reglarna med ett porslins- eller plastskikt. Luckor elimineras av packningar gjorda av ett material som är resistent mot oljor och syntetiska vätskor.

Kylarna minskar temperaturen på oljan från tankens övre del och överför den till det nedre skiktet på sidan. Kylanordningen för kraftoljetransformatorn representeras av:

• en extern krets som tar bort värme från bäraren;
• intern krets eldningsolja.

Kylare är av olika typer:

• radiatorer - en uppsättning platta kanaler med svetsning i änden, placerade i plattor för kommunikation mellan de nedre och övre kollektorerna;
• korrugerade tankar - placerade i låg- och medelkraftiga enheter, de är både en behållare för att sänka temperaturen och en arbetstank med en vikt yta på väggarna och en bottenlåda;
• fläktar - de är utrustade med stora transformatormoduler för forcerad kylning av flödet;
• värmeväxlare - används i stora enheter för att flytta syntetiska vätskor med hjälp av en pump, eftersomorganiseringen av naturlig cirkulation kräver mycket utrymme;
• vatten-oljeinstallationer - rörformiga värmeväxlare enligt klassisk teknik;
• Cirkulationspumpar är hermetiska konstruktioner med full nedsänkning av motorn i frånvaro av packboxpackningar.

Utrustning för spänningsomvandling levereras med styranordningar för att ändra antalet arbetsvarv. Spänningen på sekundärlindningen modifieras med omkopplaren för antalet spolar eller ställs in med bultning när du väljer byglarnas placering. Så här ansluts ledningarna till en jordad eller strömlös transformator. Reglermoduler omvandlar spänning i små intervall.

Beroende på förhållandena är omkopplarna för antalet spiraler indelade i typer:

• enheter som fungerar när lasten är avstängd;
• element som fungerar när sekundärlindningen är kortsluten till motstånd.

Anknytning

Gasreläet är placerat i anslutningsröret mellan expansions- och arbetstankarna. Enheten förhindrar nedbrytning av isolerande organiska ämnen, oljor under överhettning och mindre skador på systemet. Enheten reagerar på gasbildning vid fel, ger en larmsignal eller stänger av systemet helt vid kortslutning eller farligt fall i vätskenivån.

Termoelement placeras på toppen av tanken i fickor för att mäta temperaturen. De arbetar på principen om matematisk beräkning för att identifiera den mest uppvärmda delen av enheten. Moderna sensorer är baserade på fiberoptisk teknik.

Den kontinuerliga regenereringsenheten används för att återställa och rena oljan. Som ett resultat av arbete bildas slagg i massan, luft kommer in i den.Regenereringsanordningar är av två typer:

• termosyfonmoduler, med hjälp av den naturliga rörelsen av de uppvärmda skikten uppåt och passerar genom filtret, den efterföljande sänkningen av de kylda strömmarna till botten av tanken;
• Adsorptionskvalitetsenheter tvångspumpar massan genom filtren med en pump, är placerade separat på fundamentet och används i kretsarna för stora omvandlare.

Oljeskyddsmodulerna är en expansionstank av öppen typ. Luften ovanför massans yta leds genom silikageltorkmedel. Adsorbenten vid maximal luftfuktighet blir rosa, vilket fungerar som en signal för att ersätta den.

En oljetätning är installerad på toppen av expandern. Detta är en anordning för att minska luftfuktigheten, som fungerar på transformatortorrolja. Modulen ansluts till expansionstanken med ett rör. Överst är en behållare svetsad med inre separation i form av flera väggar i form av en labyrint. Luft passerar genom oljan, avger fukt, rengörs sedan med silikagel och går in i expandern.

Styrenheter

Tryckavlastningsanordningen förhindrar en nödtryckstöt på grund av kortslutning eller stark oljenedbrytning och tillhandahålls i konstruktionen av kraftfulla enheter i enlighet med GOST 11677-1975. Enheten är gjord i form av ett utloppsrör, placerat i en vinkel mot transformatorkåpan. I slutet sitter ett tätat membran som omedelbart kan vecklas ut och släppa igenom avgaserna.

Dessutom är andra moduler installerade i transformatorn:

1. Oljenivåsensorer i tanken, utrustade med en ratt eller gjorda i form av ett glasrör av kommunicerande behållare, är placerade i änden av expandern.
2. Inbyggda transformatorer är anordnade inuti enheten eller nära jordningshylsan på sidan av genomföringsisolatorerna eller på lågspänningsskenor. I det här fallet finns det inget behov av ett stort antal individuella omvandlare i en transformatorstation med intern och extern isolering.
3. Detektorn för brännbara föroreningar och gaser detekterar väte i oljemassan och pressar ut det genom membranet. Anordningen indikerar den initiala graden av gasbildning innan den koncentrerade blandningen får kontrollreläet att fungera.
4. Flödesmätaren övervakar oljeförluster i transformatorstationer som arbetar enligt principen om forcerad temperatursänkning. Enheten mäter tryckhöjdsskillnaden och bestämmer trycket på båda sidor om hindret i flödet. I vattenkylda enheter läser flödesmätare av fuktförbrukningen. Elementen är utrustade med ett larm vid en olycka och en ratt för att bestämma indikatorer.

Funktionsprincip och driftsätt

En enkel transformator är utrustad med en kärna av permalloy, ferrit och två lindningar. Den magnetiska kretsen inkluderar en uppsättning tejp, plåt eller gjutna element. Det flyttar det magnetiska flödet som uppstår under inverkan av elektricitet. Principen för driften av en krafttransformator är att konvertera indikatorerna för ström och spänning med induktion, medan frekvensen och formen på grafen för rörelsen av laddade partiklar förblir konstant.

I step-up transformatorer ger kretsen en ökad spänning på sekundärlindningen jämfört med primärspolen. I nedstegsenheter är ingångsspänningen högre än utgången. Kärnan med spiralvarv är placerad i en behållare med olja.

När växelströmmen slås på bildas ett växelmagnetfält på primärspiralen. Den stänger på kärnan och påverkar sekundärkretsen. En elektromotorisk kraft genereras som överförs till de anslutna lasterna vid transformatorns utgång. Stationen fungerar i tre lägen:

1. Tomgång kännetecknas av sekundärspolens öppna tillstånd och frånvaron av ström inuti lindningarna. I primärspolen flyter obelastad el, vilket är 2-5 % av det nominella värdet.
2. Arbete under belastning sker med anslutning av ström och förbrukare. Krafttransformatorer visar energi i två lindningar, arbete i sådana regler är vanligt för enheten.
3. En kortslutning där motståndet på sekundärspolen förblir den enda belastningen. Läget låter dig identifiera förluster för uppvärmning av kärnlindningarna.

Viloläge

Elektriciteten i primärspolen är lika med värdet på växelmagnetiseringsströmmen, sekundärströmmen visar nollvärden. Den elektromotoriska kraften hos den initiala spolen i fallet med en ferromagnetisk spets ersätter helt källspänningen, det finns inga belastningsströmmar. Tomgångsdrift detekterar momentana startförluster och virvelströmmar, bestämmer reaktiv effektkompensation för att bibehålla den erforderliga utspänningen.

I en enhet utan ferromagnetisk ledare finns inga förluster på grund av en förändring i magnetfältet. Tomgångsströmmen är proportionell mot primärlindningens resistans. Förmågan att motstå passage av laddade elektroner omvandlas genom att ändra strömfrekvensen och storleken på induktionen.

Kortslutningsdrift

En liten växelspänning appliceras på primärspolen, utgångarna på sekundärspolen kortsluts.Indikatorerna för ingångsspänningen väljs så att kortslutningsströmmen motsvarar enhetens beräknade eller nominella värde. Storleken på kortslutningsspänningen bestämmer förlusterna i transformatorns spolar och kostnaden för att motstå ledarens material. En del av likströmmen övervinner motståndet och omvandlas till termisk energi, kärnan värms upp.

Kortslutningsspänningen beräknas som en procentandel av det nominella värdet. Parametern som erhålls under drift i detta läge är en viktig egenskap hos enheten. Multiplicera den med kortslutningsströmmen ger effektförlusten.

Arbetsläge

När en last ansluts i sekundärkretsen rör sig partiklar, vilket orsakar ett magnetiskt flöde i ledaren. Den riktas bort från flödet som produceras av primärspolen. I primärlindningen finns det en oenighet mellan den elektromotoriska induktionskraften och kraftkällan. Strömmen i den initiala spiralen ökar tills den tidpunkt då magnetfältet inte får sitt ursprungliga värde.

Det magnetiska flödet hos induktionsvektorn karakteriserar fältets passage genom den valda ytan och bestäms av tidsintegralen för det momentana kraftindexet i primärspolen. Exponenten är 90˚ ur fas med avseende på drivkraften. Den inducerade emk i sekundärkretsen sammanfaller i form och fas med den i primärspolen.

Typer och typer av transformatorer

Kraftenheter används vid konvertering av högspänningsström och hög effekt, de används inte för att mäta nätverksprestanda.Installationen är motiverad vid en skillnad mellan spänningen i energiproducentens nätverk och kretsen som går till konsumenten. Beroende på antalet faser kan stationer klassificeras som enkelspolade enheter eller flerlindade enheter.

En enfas strömomvandlare är installerad statiskt, den kännetecknas av lindningar anslutna genom ömsesidig induktion, som ligger orörlig. Kärnan är gjord i form av en sluten ram, det finns nedre, övre ok och sidostänger, där spiralerna är placerade. Spolar och en magnetisk kärna fungerar som aktiva element.

Lindningarna på stängerna är i etablerade kombinationer enligt antalet och formen på varven eller är anordnade i en koncentrisk ordning. Den vanligaste och ofta använda cylindriska omslaget. Enhetens strukturella delar fixerar stationens delar, isolerar passagerna mellan spolarna, kyler delarna och förhindrar haverier. Longitudinell isolering täcker enskilda varv eller deras kombinationer på kärnan. Primär dielektrikum används för att förhindra övergång mellan jord och lindningar.

I scheman för trefasiga elnät är tvålindade och trelindade installationer installerade för att jämnt fördela belastningen mellan ingångarna och utgångarna, eller ersättningsenheter för en fas. Oljekylda transformatorer innehåller en magnetisk krets med lindningar som är placerade i en tank med ett ämne.

Lindningarna är anordnade på en gemensam ledare, medan primära och sekundära kretsar tillhandahålls som samverkar på grund av uppkomsten av ett gemensamt fält, ström eller polarisation när laddade elektroner rör sig i ett magnetiskt medium. Denna totala induktion gör det svårt att bestämma anläggningens prestanda, hög och låg spänning.En transformatorersättningsplan används, där lindningarna interagerar inte i en magnetisk, utan i en elektrisk miljö.

Principen om ekvivalens av verkan av dissipativa flöden till arbetet med resistanserna hos induktiva spolar som passerar ström tillämpas. Särskilj spiraler med aktivt induktionsmotstånd. Den andra typen är magnetiskt bundna omslag som överför partiklar utan att sprida flussmedel med minimala obstruktiva egenskaper.

Liknande artiklar: