از ترانسفورماتورهای قدرت برای تبدیل انرژی الکتریکی یک ولتاژ به انرژی ولتاژ دیگر استفاده می شود. آنها تجهیزات اصلی پست های برق هستند. برق تولید شده در نیروگاه ها، زمانی که به مصرف کنندگان منتقل می شود، دستخوش دگرگونی های متعددی در ترانسفورماتورهای پله بالا و پایین می شود. انتقال برق در فواصل طولانی با ولتاژ بالا مقرون به صرفه تر است. قدرت ترانسفورماتورهای نصب شده در سیستم های قدرت الکتریکی 4-5 برابر از توان نصب شده ژنراتورها بیشتر است. با وجود راندمان نسبتاً بالای ترانسفورماتورها، هزینه انرژی از دست رفته سالانه در آنها مقدار قابل توجهی است. تلاش برای کاهش تعداد مراحل تبدیل، کاهش ظرفیت نصب شده ترانسفورماتورها ضروری است.
ترانسفورماتورها به صورت تک فاز و سه فاز، دو و سه سیم پیچ ساخته می شوند. ترانسفورماتورهای سه فاز عمدتاً در سیستم ها و شبکه ها استفاده می شوند که شاخص های اقتصادی آنها از گروه ترانسفورماتورهای تک فاز بالاتر است. گروه های ترانسفورماتور تکفاز تنها در بالاترین توان و ولتاژ 500 کیلو ولت و بالاتر به منظور کاهش وزن جهت حمل و نقل از محل ساخت تا محل نصب استفاده می شوند. از ترانسفورماتورهای تک فاز در پست های کششی برای برق رسانی خطوط راه آهن با جریان متناوب نیز استفاده می شود.
ترانسفورماتورها و ترانسفورماتورهای خودکار دارای توان های نامی هستند که مضرب اعشاری از مقادیر زیر هستند: 1; 1.6; 2.5; چهار 6.3 کیلو ولت آمپر
برای راحتی کار برنامه ریزی مربوط به حمل و نقل و تعمیر ترانسفورماتورها، بسته به قدرت و ولتاژ سیم پیچ های HV به طور مشروط بر اساس ابعاد تقسیم می شوند.
روی انجیر دستگاه و چیدمان قطعات اصلی ترانسفورماتور روغن قدرت بعد سوم نشان داده شده است.
اساس طراحی ترانسفورماتور قسمت فعال است که شامل یک مدار مغناطیسی 17 با سیم پیچ 21 ولتاژ بالا (HV) و ولتاژ پایین (LV) واقع بر روی آن است که در زیر HV روی میله های مدار مغناطیسی قرار دارد. شیرهای HH 16 و BH18 و یک دستگاه سوئیچ 6. مدار مغناطیسی که از ورقه های نازک منفرد فولاد ترانسفورماتور با پوشش عایق مقاوم در برابر حرارت به کار گرفته شده است، توسط پرتوهای یوغ 19 به هم کشیده می شود و گل میخ ها از سوراخ های میله های مدار مغناطیسی عبور می کنند. و تیرهای یوغ.
شاخه های 16 و 18 سیم های اتصال دهنده ای هستند که از انتهای سیم پیچ های LV و HV به ورودی های LV 14 و VN 12 می روند.
دستگاه سوئیچینگ 6 سیم پیچ ترانسفورماتور برای تغییر ولتاژ در محدوده های خاص عمل می کند، ولتاژ نامی را در پایانه های سیم پیچ LV در هنگام تغییر حفظ می کند.
برای این منظور سیم پیچ ترانسفورماتورهای HV با انشعاب های کنترلی 20 که به کلید 6 متصل می شوند ارائه می شود.
نیاز به تنظیم به این دلیل است که انحرافات مختلفی از حالت عادی منبع تغذیه در سیستم های الکتریکی امکان پذیر است که منجر به عملکرد غیراقتصادی گیرنده های برق می شود.
عکس. 1
1 - مخزن؛ 2 - شیر؛ 3 - پیچ زمین؛ 4 - فیلتر ترموسیفون; 5 - رادیاتور; 6 - سوئیچ؛ 7 - گسترش دهنده; 8 - نشانگر روغن؛ 9 - خشک کن هوا; 10 - لوله اگزوز; 11 - رله گاز; 12 - ورودی VN؛ 13 - درایو دستگاه سوئیچینگ؛ 14 - ورودی HH؛ 15 - بلند کردن چشم; 16 - خروجی LV; 17 - اسکلت؛ 18 - خروجی HV؛ 19 - پرتو یوغ اسکلت (بالا و پایین)؛ 20 - تنظیم شاخه های سیم پیچ HV. 21 - سیم پیچ HV (داخل LV); 22 - غلتک واگن برقی.
ترانسفورماتورها می توانند دو نوع تغییر دهنده شیر داشته باشند: کنترل در بار (OLTC) و کنترل خارج از بار پس از خاموش شدن ترانسفورماتور، به عنوان مثال. سوئیچینگ بدون تحریک (PBV). دستگاه سوئیچینگ توسط درایو 13 واقع در پوشش مخزن ترانسفورماتور 1 فعال می شود.
مخزن ترانسفورماتور یک مخزن فولادی بیضی شکل است که با روغن ترانسفورماتور پر شده و قسمت فعال ترانسفورماتور در آن غوطه ور است. روغن به عنوان یک ماده خنک کننده، گرمای ایجاد شده در سیم پیچ ها و مدار مغناطیسی را از بین می برد و از طریق دیواره ها و پوشش مخزن به محیط می دهد. روغن علاوه بر خنک کنندگی، سطح عایق را بین قسمت های زنده و مخزن زمین شده افزایش می دهد. برای افزایش سطح خنک کننده، مخازن به صورت آجدار ساخته می شوند، لوله ها به آنها جوش داده می شوند یا به رادیاتورهای قابل جابجایی مجهز می شوند. تخلیه روغن از طریق شیر در قسمت پایین مخزن ترانسفورماتور با وزن بیش از 800 کیلوگرم، یک چرخ دستی با غلتک های دوار 22 جوش داده شده است که امکان تغییر جهت حرکت ترانسفورماتور را از عرضی به طولی فراهم می کند. برای بلند کردن ترانسفورماتور، گل میخ های بالابر با حلقه های چشمی 15 به تیرهای یوغ بالایی متصل می شوند.
فیلتر ترموسیفون 4 با دو لوله انشعاب فلنج و شیرهای تخت میانی به مخزن ترانسفورماتور متصل می شود. این فیلتر برای حفظ خواص عایق بودن روغن و در نتیجه افزایش عمر مفید آن طراحی شده است. این یک دستگاه استوانه ای است که با یک ماده فعال پر شده است - یک جاذب که محصولات پیر روغن ترانسفورماتور را جذب می کند. عملکرد فیلتر بر اساس اصل ترموسیفون است: روغن داغتر لایه های بالایی وارد فیلتر می شود، خنک می شود و پایین می رود و به طور مداوم تمیز می شود.
روی پوشش مخزن ورودی های 12 و 14، اکسپندر 7، لوله اگزوز 10، رله گاز 11 وجود دارد.
بوشینگ ها بوش های چینی هستند که سیم های سیم پیچ ترانسفورماتور در مخزن به آن وصل شده اند و قسمت های حامل جریان تابلو برق به بیرون متصل می شوند. بوش های داخل مخزن دارای سطح صاف هستند، برای نصب در فضای باز، کار در شرایط سخت (در باران، برف، هوای آلوده)، دارای سطح توسعه یافته تری هستند (دارای دنده های چتری شکل) برای افزایش مسیر سطح. تخلیه الکتریکی از طریق چینی و استحکام الکتریکی بوش.
Expander 7 برای جبران نوسانات سطح روغن در ترانسفورماتور هنگام تغییر دما و کاهش سطح تماس با هوای سطح باز روغن، برای محافظت از آن در برابر اکسیداسیون زودرس توسط اکسیژن هوا و رطوبت استفاده می شود. منبسط کننده یک مخزن استوانه ای است که با یک براکت روی پوشش ترانسفورماتور ثابت شده است. منبسط کننده با مخزن ترانسفورماتور توسط لوله ای ارتباط برقرار می کند که از سطح داخلی پوشش ترانسفورماتور بیرون نمی زند و به داخل اکسپندر بالای کف آن ختم می شود تا از رسوب روغن به داخل مخزن جلوگیری کند. حجم منبسط کننده باید از حضور ثابت روغن در آن در تمام حالت های کار ترانسفورماتور چه در تابستان و چه در زمستان اطمینان حاصل کند.
برای نظارت بر روغن در دیواره جانبی منبسط کننده، یک نشانگر روغن 8 نصب شده است که به شکل یک لوله شیشه ای در یک قاب فلزی ساخته شده است. خشک کن هوا 9 برای جذب رطوبت هوای ورودی به منبسط کننده طراحی شده است.
خشک کن بادی نصب شده بر روی اکسپندر ترانسفورماتور دارای یک محفظه فلزی پر شده با سیلیکاژل است که با افت سطح روغن، رطوبت هوای ورودی به منبسط کننده را از بین می برد.
رله گاز 11 در برش لوله اتصال مخزن ترانسفورماتور با منبسط کننده تعبیه شده است. این ترانسفورماتور در صورت آسیب داخلی به دلیل خروج گاز یا نشت از مخزن از ترانسفورماتور محافظت می کند.
آسیب داخل ترانسفورماتور همراه با قوس الکتریکی منجر به تجزیه شدید روغن با تشکیل مقدار زیادی گاز و در نتیجه افزایش شدید فشار در داخل مخزن می شود، در حالی که مخزن ممکن است ترکیده و باعث ایجاد گاز شود. آتش. لوله اگزوز 10 که روی پوشش مخزن ترانسفورماتور نصب شده است با یک دیسک شیشه ای بسته شده است. هنگامی که فشار داخل مخزن افزایش می یابد، شیشه می ترکد و گازها به همراه روغن قبل از تغییر شکل مخزن به بیرون پرتاب می شوند.
هنگام مونتاژ مدارهای سیم پیچ ترانسفورماتور، نه تنها به دست آوردن ولتاژ حاصل در پایانه های آن، بلکه به جهت بردارهای ولتاژ سیم پیچ های اولیه و ثانویه که گروه اتصال ترانسفورماتور را تعیین می کند، اهمیت زیادی می دهد. این استاندارد گروه هایی را برای اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور ارائه می دهد: صفر (0) و یازدهم (11). زاویه جابجایی بردار ولتاژ خطی سیم پیچ LV نسبت به بردار متناظر ولتاژ خطی سیم پیچ HV برابر 30 به عنوان واحد گروه در نظر گرفته می شود. HV در جهت عقربه های ساعت
ابتدای سیم پیچ های فاز HV ترانسفورماتورهای سه فاز با حروف لاتین بزرگ A، B، C، انتهای آن با حروف X، Y، Z نشان داده شده است. ابتدای سیم پیچ های LV با حروف لاتین کوچک a نشان داده شده است. b، c، انتهای آن - با حروف x، y، z. برای ترانسفورماتورهای سه سیم پیچ، ابتدای سیم پیچ های ولتاژ متوسط (MV) با حروف A و Ba Ca نشان داده می شود، انتهای آن با حروف X Y ZM نشان داده می شود.
سیم پیچ های فاز ترانسفورماتورهای سه فاز را می توان به صورت ستاره CD، مثلث (A) یا زیگزاگ (U) متصل کرد. این طرح ها در متن با حروف U، D و Z مشخص می شوند.
در نمودار اتصال سیم پیچ های ترانسفورماتور، انشعاب خنثی ساخته شده به ترمینال خارجی با حرف N نشان داده شده است.
برنج. 2.
برای تفاوت در طراحی، هدف، قدرت، ولتاژ و سایر ویژگی ها، ترانسفورماتورها به انواع مختلف تقسیم می شوند. به هر نوع یک نام گذاری متشکل از حروف و اعداد اختصاص داده می شود.
تعیین حروف برای طراحی:
A - ترانسفورماتور خودکار (کاهش به پایین - A در ابتدای تعیین، مرحله به بالا - A در پایان). T - سه فاز؛ 0 --تک فاز; R - با سیم پیچ LV تقسیم شده؛
T - سه سیم پیچ (حرف دوم T در تعیین ترانسفورماتور سه فاز).
تعیین حروف بر اساس نوع خنک کننده:
ج - خشک (هوای طبیعی)؛
M - روغن (روغن طبیعی)؛
د - انفجار (گردش هوای اجباری هنگام خنک شدن رادیاتورها توسط فن ها)؛
DC - انفجار، با گردش اجباری روغن از طریق کولر با استفاده از پمپ؛
MC - روغن، با گردش اجباری روغن و طبیعی - هوا.
تعیین حروف در حضور تنظیم کننده های ولتاژ:
H - با تنظیم ولتاژ تحت بار (تپ چنجر روی بار).
عدد موجود در عدد پس از تعیین حروف، قدرت ترانسفورماتور را در کیلوولت آمپر نشان می دهد، در مخرج - کلاس ولتاژ سیم پیچ HV بر حسب کیلو ولت.
این نام همچنین سال توسعه طرح، نسخه آب و هوایی و دسته قرار دادن ترانسفورماتور را نشان می دهد (1 - در فضای باز، 3 - در داخل ساختمان)
برنج. 3. نمونه ای از تعیین نوع ترانسفورماتور و تفسیر آن:
اصل کار ترانسفورماتور بر اساس پدیده القای الکترومغناطیسی است. اگر یکی از سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور به منبع ولتاژ متناوب متصل شود (شکل 1)، یک جریان متناوب از این سیم‌پیچ عبور می‌کند که یک شار مغناطیسی متناوب F در مدار مغناطیسی ایجاد می‌کند. این شار مغناطیسی به همراه هم یک و هم سیم پیچ دیگر، تغییر، باعث القای EMF در سیم پیچ ها می شود. از آنجایی که در حالت کلی، سیم پیچ ها می توانند تعداد چرخش های متفاوتی داشته باشند، مقادیر EMF القا شده در آنها یکسان نخواهد بود. در سیم پیچی با تعداد دور بیشتر، emf القایی بیشتر از سیم پیچی با تعداد دور کمتر خواهد بود.
EMF القا شده در سیم پیچ اولیه تقریباً برابر با ولتاژ اعمال شده است و تقریباً به طور کامل آن را متعادل می کند. مصرف کننده های مختلف برق به سیم پیچ ثانویه متصل می شوند که بار برای ترانسفورماتور خواهد بود. هنگامی که یک بار در این سیم پیچ وصل می شود، تحت تأثیر EMF القا شده در آن، یک جریان I2 ایجاد می شود و یک ولتاژ U2 در پایانه های آن برقرار می شود که با جریان I1 و ولتاژ U1 اولیه متفاوت است. سیم پیچی. در نتیجه، تغییر در پارامترهای انرژی در ترانسفورماتور رخ می دهد: انرژی الکتریکی که از شبکه الکتریکی با ولتاژ U1 و جریان I1 به سیم پیچ اولیه عرضه می شود به انرژی الکتریکی با ولتاژ U2 و جریان I2 تبدیل می شود.
ترانسفورماتور را نمی توان به شبکه DC متصل کرد، زیرا هنگامی که ترانسفورماتور به شبکه DC متصل می شود، شار مغناطیسی در آن در زمان ثابت خواهد بود و بنابراین، EMF را در سیم پیچ ها القا نمی کند. در نتیجه، جریان زیادی در سیم پیچ اولیه جریان می یابد، زیرا در غیاب EMF تنها با مقاومت فعال نسبتا کوچک سیم پیچ محدود می شود. این جریان می تواند باعث گرم شدن غیرقابل قبول سیم پیچ و حتی فرسودگی آن شود.
نسبت EMF E1/E2=W1/W2=K نسبت تبدیل ترانسفورماتور است. emf القا شده در سیم پیچ اولیه، emf خود القایی (E 1) است. EMF از سیم پیچ ثانویه - EMF القایی متقابل (E2). E1=W1، E2=W2. در این مورد، بزرگی EMF متناسب با تعداد چرخش سیم پیچ ها است. بسته به مقدار K، ترانسفورماتورها بالاتر هستند (<1), пониж (>یک). برای تعیین K، یک آزمایش بیکار انجام می شود.
72. ویژگی های اصلی سیستم قدرت الکتریکی چیست
ویژگی های متمایز صنعت برق به عنوان یک سیستم فنی:
ناتوانی در ذخیره انرژی الکتریکی در مقیاس قابل توجهی که در ارتباط با آن یک وحدت ثابت تولید و مصرف وجود دارد.
وابستگی حجم تولید انرژی صرفاً به مصرف کنندگان؛
نیاز به ارزیابی حجم تولید و مصرف انرژی نه تنها از نظر سال (سه ماهه، ماه)، بلکه مقادیر فعلی بارهای انرژی (ظرفیت)؛
نیاز به برق رسانی بدون وقفه برای مصرف کنندگان که مهمترین شرط برای عملکرد کل اقتصاد ملی و زندگی مردم است.
برنامه ریزی مصرف انرژی برای هر روز و هر ساعت در طول سال، یعنی. نیاز به توسعه برنامه های بار برای هر روز از هر ماه، با در نظر گرفتن فصل، شرایط آب و هوایی، روز هفته و سایر عوامل؛
وابستگی کیفیت محصول نه تنها به تولید کننده و تامین کننده، بلکه به مصرف کننده نیز بستگی دارد.
مبدل ها- مبدل های استاتیک الکترومغناطیسی انرژی الکتریکی.ترانسفورماتورها دستگاه های الکترومغناطیسی نامیده می شوند که برای تبدیل جریان متناوب یک ولتاژ به جریان متناوب ولتاژ دیگر در همان فرکانس و انتقال انرژی الکتریکی توسط وسایل الکترومغناطیسی از یک مدار به مدار دیگر عمل می کنند.
هدف اصلی ترانسفورماتورها- ولتاژ AC را تغییر دهید. از ترانسفورماتورها برای تبدیل تعداد فازها و فرکانس نیز استفاده می شود.
ترانسفورماتورهای جریاندستگاه‌هایی نامیده می‌شوند که برای تبدیل جریان با هر بزرگی به جریان قابل اندازه‌گیری توسط دستگاه‌های معمولی و همچنین برای تغذیه رله‌ها و سیم‌پیچ‌های مختلف آهن‌رباهای الکتریکی طراحی شده‌اند. تعداد دور سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور جریان ω2 > ω1.
یکی از ویژگی های ترانسفورماتورهای جریان عملکرد آنها در حالت نزدیک به یک اتصال کوتاه است، زیرا سیم پیچ ثانویه آنها همیشه به یک مقاومت کوچک بسته است.
ترانسفورماتورهای ولتاژدستگاه هایی که برای تبدیل جریان متناوب ولتاژ بالا به جریان متناوب ولتاژ پایین و سیم پیچ های موازی توان ابزارهای اندازه گیری و رله ها طراحی شده اند. اصل عملکرد و دستگاه ترانسفورماتورهای ولتاژ مشابه اصل عملکرد ترانسفورماتورهای قدرت است. تعداد دور سیم پیچ ثانویه ω2
یکی از ویژگی های عملکرد ترانسفورماتور اندازه گیری ولتاژ این است که سیم پیچ ثانویه آن همیشه به مقاومت بالا بسته می شود و ترانسفورماتور در حالت نزدیک به حالت بیکار عمل می کند ، زیرا دستگاه های متصل جریان کمی را مصرف می کنند.
گسترده ترین هستند ترانسفورماتورهای ولتاژ برقکه توسط صنعت برق با توان بیش از یک میلیون کیلوولت آمپر و برای ولتاژهای تا 1150 - 1500 کیلو ولت تولید می شوند.
برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی لازم است ولتاژ توربوژنراتورها و هیدروژنراتورهای نصب شده در نیروگاه ها از 16 تا 24 کیلوولت به ولتاژهای 110، 150، 220، 330، 500، 750 و 1150 کیلوولت مورد استفاده در انتقال افزایش یابد. خطوط، و سپس آن را دوباره به 35 کاهش دهید. ده؛ 6; 3; 0.66; 0.38 و 0.22 کیلو ولت برای استفاده از انرژی در صنعت، کشاورزی و زندگی روزمره.
از آنجایی که دگرگونی های متعددی در سیستم های انرژی رخ می دهد، قدرت ترانسفورماتورها 7-10 برابر بیشتر از توان نصب شده ژنراتورها در نیروگاه ها است.
ترانسفورماتورهای قدرت عمدتاً در فرکانس 50 هرتز تولید می شوند.
ترانسفورماتورهای کم توانبه طور گسترده در تاسیسات مختلف الکتریکی، سیستم های انتقال و پردازش اطلاعات، ناوبری و سایر دستگاه ها استفاده می شود. محدوده فرکانسی که ترانسفورماتورها می توانند در آن کار کنند از چند هرتز تا 105 هرتز است.
ترانسفورماتورها با توجه به تعداد فازها به تکفاز، دوفاز، سه فاز و چند فاز تقسیم می شوند.ترانسفورماتورهای قدرت عمدتاً در نسخه سه فاز تولید می شوند. برای استفاده در شبکه های تک فاز موجود است.
طبقه بندی ترانسفورماتورها بر اساس تعداد و طرح های اتصال سیم پیچ ها
ترانسفورماتورها دارای دو یا چند سیم پیچ هستند که به صورت القایی به یکدیگر کوپل شده اند. سیم پیچ هایی که از شبکه انرژی مصرف می کنند اولیه نامیده می شوند. سیم پیچ هایی که انرژی الکتریکی مصرف کننده را تامین می کنند ثانویه نامیده می شوند.
ترانسفورماتورهای چند فازدارای سیم پیچی در یک ستاره یا چند ضلعی چند پرتویی هستند. ترانسفورماتورهای سه فاز دارای اتصال در یک ستاره سه پرتو و یک مثلث هستند.
ترانسفورماتورهای پله بالا و پایین
بسته به نسبت ولتاژ روی سیم پیچ های اولیه و ثانویه، ترانسفورماتورها به دو دسته پله به بالا و پایین آمدن تقسیم می شوند. AT ترانسفورماتور افزایش دهندهسیم پیچ اولیه دارای ولتاژ پایین و سیم پیچ ثانویه دارای ولتاژ بالا است. AT ترانسفورماتور پایین آمدنبرعکس، سیم پیچ ثانویه دارای ولتاژ پایین و سیم پیچ اولیه دارای ولتاژ بالا است.
ترانسفورماتورهای دارای یک سیم پیچ اولیه و یک سیم پیچ ثانویه نامیده می شوند دو سیم پیچ. نسبتاً گسترده است سه ترانسفورماتور سیم پیچداشتن سه سیم پیچ برای هر فاز، به عنوان مثال دو سیم پیچ در سمت ولتاژ پایین، یکی در سمت ولتاژ بالا و یا برعکس. ترانسفورماتورهای چند فازممکن است چندین سیم پیچ ولتاژ بالا و پایین داشته باشد.
طبقه بندی ترانسفورماتورها بر اساس طراحی
با طراحی، ترانسفورماتورهای قدرت به دو نوع اصلی تقسیم می شوند - روغنی و خشک.
AT ترانسفورماتورهای روغنیمدار مغناطیسی با سیم پیچ در یک مخزن پر از روغن ترانسفورماتور قرار می گیرد که عایق و خنک کننده خوبی است.
مطابق با اسناد نظارتی، ویژگی های طراحی ترانسفورماتور در تعیین نوع و سیستم های خنک کننده آن منعکس می شود.
نوع ترانسفورماتور:
- اتوترانسفورماتور (برای تک فاز O، برای سه فاز T) - A
- تقسیم سیم پیچ ولتاژ پایین - P
- حفاظت از دی الکتریک مایع با استفاده از یک پتو نیتروژن بدون منبسط کننده - Z
- نسخه رزین ریخته گری - L
- ترانسفورماتور سه سیم پیچ - T
- ترانسفورماتور با تعویض شیر - N
- ترانسفورماتور خشک با خنک کننده هوای طبیعی (معمولاً حرف دوم در نامگذاری نوع) یا نسخه برای نیازهای خود نیروگاه ها (معمولاً حرف آخر در نامگذاری نوع) - C
- ورودی کابل - K
- ورودی فلنج (برای TS کامل) - F
سیستم های خنک کننده برای ترانسفورماتورهای خشک:
- هوای طبیعی با طراحی باز - C
- هوای طبیعی با طراحی محافظت شده - SZ
- هوای طبیعی با طراحی هرمتیک - SG
- هوا با گردش هوای اجباری - SD
سیستم های خنک کننده برای ترانسفورماتورهای روغن:
- گردش هوا و روغن طبیعی - M
- گردش هوای اجباری و گردش طبیعی روغن - D
- گردش هوای طبیعی و گردش روغن اجباری با جریان روغن غیر جهت دار - MC
- گردش هوای طبیعی و گردش روغن اجباری با جریان روغن جهت دار - NMC
- گردش هوا و روغن اجباری با جریان روغن غیر جهت دار - DC
- گردش هوا و روغن اجباری با جریان روغن جهت دار - NDC
- گردش اجباری آب و روغن با جریان روغن غیر جهت دار - C
- گردش اجباری آب و روغن با جریان روغن جهت دار - NC
سیستم های خنک کننده برای ترانسفورماتور با دی الکتریک مایع غیر قابل اشتعال:
- خنک کننده دی الکتریک مایع با گردش هوای اجباری - ND
- خنک کننده با دی الکتریک مایع غیر قابل احتراق با گردش هوای اجباری و جریان مستقیم دی الکتریک مایع - NND
اصل کار ترانسفورماتور بر اساس قانون معروف القای متقابل است. اگر سیم پیچ اولیه این شبکه را روشن کنید، جریان متناوب از این سیم پیچ شروع به جریان می کند. این جریان یک شار مغناطیسی متناوب در هسته ایجاد می کند. این شار مغناطیسی شروع به نفوذ در پیچ های سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور می کند. یک EMF متغیر (نیروی محرکه الکتریکی) بر روی این سیم پیچ القا می شود. اگر سیم پیچ ثانویه را به نوعی گیرنده انرژی الکتریکی (مثلاً به یک لامپ رشته ای معمولی) وصل کنید (ببندید)، سپس تحت تأثیر یک نیروی الکتروموتور القایی، یک جریان متناوب از طریق سیم پیچ ثانویه به گیرنده جریان می یابد. .
در همان زمان، جریان بار از سیم پیچ اولیه عبور می کند. این بدان معنی است که برق در ولتاژی که بار برای آن طراحی شده است (یعنی گیرنده برق متصل به شبکه ثانویه) از سیم پیچ ثانویه به سیم پیچ اولیه تبدیل و منتقل می شود. اصل عملکرد ترانسفورماتور بر اساس همین تعامل ساده است.
برای بهبود انتقال شار مغناطیسی و تقویت کوپلینگ مغناطیسی، سیم پیچ ترانسفورماتور، چه اولیه و چه ثانویه، روی یک مدار مغناطیسی فولادی ویژه قرار می گیرد. سیم پیچ ها هم از مدار مغناطیسی و هم از یکدیگر جدا می شوند.
اصل کار ترانسفورماتور از نظر ولتاژ سیم پیچ ها متفاوت است. اگر ولتاژ سیم پیچ های ثانویه و اولیه یکسان باشد برابر یک می شود و سپس خود ترانسفورماتور به عنوان مبدل ولتاژ در شبکه از بین می رود. ترانسفورماتورهای کاهنده و افزایش دهنده جدا. اگر ولتاژ اولیه کمتر از ثانویه باشد، چنین دستگاه الکتریکی ترانسفورماتور افزایش دهنده نامیده می شود. اگر ثانویه کمتر است، پایین آوردن. با این حال، همان ترانسفورماتور می تواند هم به عنوان پله بالا و هم به عنوان پایین آمدن استفاده شود. ترانسفورماتور پله‌آپ برای انتقال انرژی در فواصل مختلف، حمل و نقل و موارد دیگر استفاده می‌شود. کاهش عمدتا برای توزیع مجدد برق بین مصرف کنندگان استفاده می شود. محاسبه معمولاً با در نظر گرفتن استفاده بعدی آن به عنوان ولتاژ کاهش یا افزایش انجام می شود.
همانطور که در بالا ذکر شد، اصل کار ترانسفورماتور بسیار ساده است. با این حال، جزئیات عجیبی در طراحی آن وجود دارد.
در ترانسفورماتورهای سه سیم پیچ، سه سیم پیچ عایق روی یک مدار مغناطیسی قرار می گیرند. چنین ترانسفورماتوری می تواند دو ولتاژ مختلف را دریافت کند و انرژی را به دو گروه گیرنده برق به طور همزمان منتقل کند. در این مورد می گویند که علاوه بر سیم پیچ های ترانسفورماتور پایین و سه سیم پیچ، یک سیم پیچ ولتاژ متوسط نیز وجود دارد.
سیم پیچ های ترانسفورماتور استوانه ای بوده و کاملاً از یکدیگر عایق شده اند. با چنین سیم پیچی، سطح مقطع میله شکلی گرد خواهد داشت تا شکاف های غیر مغناطیسی را کاهش دهد. هر چه این شکاف ها کوچکتر باشند، جرم مس و در نتیجه جرم و هزینه ترانسفورماتور کمتر می شود.
تبدیل کنندهیک دستگاه الکترومغناطیسی ساکن با دو (یا بیشتر) سیم پیچ است که اغلب برای تبدیل جریان متناوب یک ولتاژ به جریان متناوب ولتاژ دیگر طراحی شده است. تبدیل انرژی در ترانسفورماتور توسط یک میدان مغناطیسی متناوب انجام می شود. ترانسفورماتورها به طور گسترده ای در انتقال انرژی الکتریکی در فواصل طولانی، توزیع آن بین گیرنده ها و همچنین در دستگاه های مختلف اصلاح، تقویت، سیگنال دهی و سایر دستگاه ها استفاده می شوند.
هنگام انتقال انرژی الکتریکی از نیروگاه به مصرف کنندگان، قدرت جریان در خط باعث اتلاف انرژی در این خط و مصرف فلزات غیرآهنی برای دستگاه آن می شود. اگر با همان توان ارسالی، ولتاژ افزایش یابد، قدرت جریان به همان میزان کاهش می یابد و بنابراین می توان از سیم هایی با سطح مقطع کمتر استفاده کرد. این امر باعث کاهش مصرف فلزات غیرآهنی در هنگام نصب خط برق و کاهش تلفات انرژی در آن می شود.
انرژی الکتریکی در نیروگاه ها توسط ژنراتورهای سنکرون با ولتاژ 11-20 کیلو ولت تولید می شود. در برخی موارد از ولتاژ 30-35 کیلوولت استفاده می شود. اگرچه چنین ولتاژهایی برای استفاده مستقیم در تولید و کاربردهای خانگی بسیار بالا هستند، اما برای انتقال اقتصادی برق در فواصل طولانی کافی نیستند. افزایش بیشتر ولتاژ در خطوط برق (تا 750 کیلو ولت یا بیشتر) توسط ترانسفورماتورهای افزایش دهنده انجام می شود.
گیرنده های انرژی الکتریکی (لامپ های رشته ای، موتورهای الکتریکی و غیره) به دلایل ایمنی به ولتاژ کمتری (110-380 ولت) متکی هستند. علاوه بر این، ساخت دستگاه های الکتریکی، ابزار و ماشین آلات ولتاژ بالا با مشکلات طراحی قابل توجهی همراه است، زیرا قطعات حامل جریان این دستگاه ها به عایق تقویت شده در ولتاژ بالا نیاز دارند. بنابراین، ولتاژ بالایی که در آن انرژی منتقل می‌شود، نمی‌تواند مستقیماً برای تغذیه گیرنده‌ها استفاده شود و از طریق ترانسفورماتورهای کاهنده به آنها عرضه می‌شود.
انرژی الکتریکی AC در راه از نیروگاه، جایی که تولید می شود، به مصرف کننده باید 3-4 بار تبدیل شود. در شبکه های توزیع، ترانسفورماتورهای کاهنده به صورت غیر همزمان و نه با ظرفیت کامل بارگذاری می شوند. بنابراین، مجموع قدرت ترانسفورماتورهای مورد استفاده برای انتقال و توزیع برق 7-8 برابر بیشتر از توان ژنراتورهای نصب شده در نیروگاه ها است.
تبدیل انرژی در ترانسفورماتور توسط یک میدان مغناطیسی متناوب با استفاده از یک مدار مغناطیسی انجام می شود.
ولتاژ سیم پیچ های اولیه و ثانویه معمولاً یکسان نیست. اگر ولتاژ اولیه کمتر از ثانویه باشد، ترانسفورماتور را افزایش می‌دهند، اگر بیشتر از ولتاژ ثانویه باشد، ترانسفورماتور را به سمت پایین می‌گویند. هر ترانسفورماتور را می توان هم به عنوان پله بالا و هم به عنوان پایین آمدن استفاده کرد. ترانسفورماتورهای پله‌آپ برای انتقال برق در فواصل طولانی و ترانسفورماتورهای کاهنده برای توزیع آن بین مصرف‌کنندگان استفاده می‌شوند.
بسته به هدف، ترانسفورماتورهای قدرت، ترانسفورماتورهای ولتاژ اندازه گیری و ترانسفورماتورهای جریان متمایز می شوند.
ترانسفورماتورهای قدرتتبدیل جریان متناوب یک ولتاژ به جریان متناوب ولتاژ دیگر برای تامین برق مصرف کنندگان. بسته به هدف، آنها می توانند بالا یا پایین باشند. در شبکه های توزیع به طور معمول از ترانسفورماتورهای سه فاز دو سیم پیچ کاهنده استفاده می شود که ولتاژ 6 و 10 کیلو ولت را به ولتاژ 0.4 کیلو ولت تبدیل می کند. (انواع اصلی ترانسفورماتورهای TMG، TMZ، TMF، TMB، TME، TMGSO، TM، TMZH، TDTN، TRDN، TSZ، TSZN، TSZGL و غیره.)
ترانسفورماتورهای ولتاژ اندازه گیری- اینها ترانسفورماتورهای میانی هستند که از طریق آنها ابزارهای اندازه گیری در ولتاژ بالا روشن می شوند. به همین دلیل، ابزارهای اندازه گیری از شبکه جدا می شوند که امکان استفاده از ابزارهای استاندارد (با کالیبراسیون مجدد مقیاس آنها) و در نتیجه گسترش حدود ولتاژهای اندازه گیری شده را فراهم می کند.
ترانسفورماتورهای ولتاژ هم برای اندازه گیری ولتاژ، توان، انرژی و برای تامین برق مدارهای اتوماسیون، آلارم ها و حفاظت رله خطوط برق از خطاهای زمین استفاده می شوند.
در برخی موارد، ترانسفورماتورهای ولتاژ را می توان به عنوان ترانسفورماتورهای قدرت کاهنده کم توان یا به عنوان ترانسفورماتورهای آزمایشی افزایش دهنده (برای آزمایش عایق دستگاه های الکتریکی) استفاده کرد.
انواع زیر از ترانسفورماتورهای ولتاژ در بازار روسیه ارائه می شود:
3NOL.06، ZNOLP، ZNOLPM، ZNOL.01PMI، 3xZNOL.06، 3xZNOLP، 3xZNOLPM، NOL.08، NOL.11-6.O5، NOL.12 OM3، ZNOL.06-35 (ZNOLE-335)، ، NOL 35، NOL-35 III، NAMIT-10، ZNIOL، ZNIOL-10-1، ZNIOL-10-P، ZNIOL-20، ZNIOL-20-P، ZNIOL-35، ZNIOL-35-P، ZNIOL-35 -1، NIOL -20، NIOL-35، NOL-SESH -10، NOL-SESH -10-1، NOL-SESH-6، NOL-SESH-6-1، NOL-SESH-20، NOL-SESH-35 , 3xZNOL-SESH-6, 3xZNOL-SESH-10, NALI-SESH-10, NALI-SESH-6, NTMI 6, NTMI 10, NAMI 6, NAMI 10, NAMI 35, NAMI 110, ZNAMIT-6, ZNAMIT-10NAM ، ZNOMP 35، NOM 6، NOM 10، NOM 35، NKF 110، NKF 150، NKF 220 و دیگران.
برای ترانسفورماتورهای اندازه گیری ولتاژ، سیم پیچ اولیه 3000/√3، 6000/√3، 10000/√3، 13800/√3، 18000/√3، 24000/√3، 27000/√3، 27000/√3، 6000/√0/√0 است. /√3، 110000/√3، 150000/√3، 220000/√3، 330000/√3، 400000/√3، 500000/√3، و ثانویه 100/110/3 یا 3.
ترانسفورماتور جریانیک وسیله کمکی است که در آن جریان ثانویه عملاً با جریان اولیه متناسب است و به گونه ای طراحی شده است که ابزارهای اندازه گیری و رله ها را در مدارهای الکتریکی AC شامل شود.
عرضه شده با کلاس دقت: 0.5; 0.5S; 0.2; 0.2S.
از ترانسفورماتورهای جریان برای تبدیل جریان با هر مقدار و ولتاژ به جریانی استفاده می شود که برای اندازه گیری با دستگاه های استاندارد (5 A)، تغذیه سیم پیچ های رله جریان، دستگاه های قطع کننده و همچنین جداسازی دستگاه ها و پرسنل آنها از ولتاژ بالا مناسب است.
مهم! ترانسفورماتورهای جریان اندازه گیری با نسبت های تبدیل 5/5، 10/5، 15/5، 20/5، 30/5، 40/5، 50/5، 75/5، 100/5، 150/5 عرضه می شوند. ، 200/5، 300/5، 400/5، 500/5، 600/5، 800/5، 1000/5، 1500/5، 2000/5، 2500/5، 3000/5، 5000/5، 800 /5 , 10000/5.
در بازار روسیه، ترانسفورماتورهای جریان با مدل های زیر نشان داده می شوند:
TOP-0.66، TSHP-0.66، TOP-0.66-I، TSHP-0.66-I، TSHL-0.66، TNShL-0.66، TNSh-0.66، TOL-10، TLO-10، TOL-10-I، TOL-10- M، TOL-10-8، TOL-10-IM، TOL-10 III، TSHL-10، TLsh-10، TPL-10-M، TPOL-10، TPOL-10M، TPOL-10 III، TL-10، TL-10-M، TPLC-10، TOLK-6، TOLK-6-1، TOLK-10، TOLK-10-2، TOLK-10-1، TOL-20، TSHL-20-I، TPL-20، TPL-35، TOL-35، TOL-35-III-IV، TOL-35 II-7.2، TLK-35، تلویزیون، TLK-10، TPL-10S، TLM-10، TShLP-10، TPK-10، TVLM -10، TVK-10، TVLM-6، TLC-20، TLC-35-1، TLC-35-2، TLC-35-3، TOL-SESH 10، TOL-SESH-20، TOL-SESH-35، TSHL-SESH 0.66، ترانسفورماتور Ritz، TPL-SESH 10، TZLK(R)-SESH 0.66، TV-SESH-10، TV-SESH-20، TV-SESH-35، TSHL-SESH-10، TSHL-SESH-20 ، TZLV-SESH-10 و دیگران.
طبقه بندی ترانسفورماتورهای ولتاژ
ترانسفورماتورهای ولتاژ متفاوت هستند:
الف) با تعداد فازها - تک فاز و سه فاز.
ب) با توجه به تعداد سیم پیچ ها - دو سیم پیچ، سه سیم پیچ، چهار سیم پیچ.
مثال 0.5/0.5S/10P;
ج) با توجه به کلاس دقت، یعنی با توجه به مقادیر خطای مجاز؛
د) با توجه به روش خنک کننده - ترانسفورماتور با خنک کننده روغن (روغن)، با خنک کننده هوای طبیعی (خشک و با عایق ریختگی).
ه) بر اساس نوع نصب - برای نصب در داخل ساختمان، برای نصب در فضای باز و برای تابلو برق کامل (KRU).
برای ولتاژهای تا 6-10 کیلو ولت، ترانسفورماتورهای ولتاژ خشک، یعنی با خنک کننده هوای طبیعی ساخته می شوند. برای ولتاژهای بالای 6-10 کیلو ولت از ترانسفورماتورهای ولتاژ غوطه ور در روغن استفاده می شود.
ترانسفورماتورهای داخلی برای عملکرد در دمای محیط از -40 تا + 45 درجه سانتیگراد با رطوبت نسبی تا 80٪ طراحی شده اند.
AT ترانسفورماتورهای تک فازولتاژ در 6 تا 10 کیلو ولت، عایق ریخته گری عمدتا استفاده می شود. ترانسفورماتورهای رزین ریخته گری به طور کامل یا جزئی (یک سیم پیچ) با یک جرم عایق (رزین اپوکسی) پر می شوند. چنین ترانسفورماتورهایی که برای نصب در داخل ساختمان طراحی شده اند، به خوبی با ترانسفورماتورهای روغن مقایسه می شوند: آنها وزن و ابعاد کلی کمتری دارند و تقریباً نیازی به تعمیر و نگهداری در کار ندارند.
ترانسفورماتورهای سه فاز دو سیم پیچولتاژها دارای هسته های مغناطیسی سه میله ای معمولی هستند و ولتاژهای سه سیم پیچ دارای هسته های زرهی تک فاز هستند.
ترانسفورماتور سه فاز سه سیم پیچگروهی از سه واحد تکفاز تک‌پل است که سیم‌پیچ‌های آنها طبق طرح مناسب به هم متصل می‌شوند. ترانسفورماتورهای ولتاژ سه فاز سه سیم پیچ سری قدیمی (تا سال 1968-1969) دارای هسته های مغناطیسی زره پوش بودند. یک ترانسفورماتور سه فاز از نظر وزن و ابعاد کوچکتر از یک گروه سه ترانسفورماتور تک فاز است. هنگام کار با یک ترانسفورماتور سه فاز برای ذخیره، باید ترانسفورماتور دیگری با قدرت کامل داشته باشید
در ترانسفورماتورهای روغنی، ماده اصلی عایق و خنک کننده روغن ترانسفورماتور است.
ترانسفورماتور روغنشامل یک مدار مغناطیسی، سیم پیچ، مخزن، یک پوشش با ورودی است. مدار مغناطیسی از ورق های فولاد الکتریکی نورد سرد جدا شده از یکدیگر (برای کاهش تلفات جریان گردابی) مونتاژ می شود. سیم پیچ ها از سیم مسی یا آلومینیومی ساخته می شوند. برای تنظیم ولتاژ، سیم پیچ HV دارای شاخه هایی است که به کلید متصل هستند. دو نوع سوئیچینگ شیر در ترانسفورماتورها ارائه می شود: تحت بار - تپ چنجر روی بار (کنترل روی بار) و بدون بار، پس از قطع شدن ترانسفورماتور از شبکه - PBV (سوئیچینگ بدون تحریک). روش دوم تنظیم ولتاژ رایج ترین است، زیرا ساده ترین است.
علاوه بر ترانسفورماتورهای روغن خنک فوق الذکر (Transformer TM)، ترانسفورماتورهای مهر و موم شده هرمتیک (TMG) تولید می شوند که در آنها روغن با هوا ارتباط برقرار نمی کند و بنابراین اکسیداسیون و رطوبت تسریع شده آن حذف می شود. ترانسفورماتورهای سیلد روغنی به طور کامل با روغن ترانسفورماتور پر شده و فاقد منبسط کننده هستند و تغییرات دما در حجم آن در هنگام گرمایش و سرمایش با تغییر حجم موج های دیواره مخزن جبران می شود. این ترانسفورماتورها در خلاء با روغن پر می شوند که باعث افزایش استحکام دی الکتریک عایق آنها می شود.
ترانسفورماتور خشکو همچنین روغن، از یک مدار مغناطیسی، سیم پیچ های HV و LV تشکیل شده است که در یک پوشش محافظ محصور شده است. عامل اصلی عایق و خنک کننده هوای اتمسفر است. با این حال، هوا در مقایسه با روغن ترانسفورماتور، عایق و وسیله خنک کننده کمتری است. بنابراین، در ترانسفورماتورهای خشک، تمام شکاف های عایق و کانال های تهویه بزرگتر از ترانسفورماتورهای روغنی ساخته می شوند.
ترانسفورماتورهای خشک با سیم پیچی با عایق شیشه ای با کلاس مقاومت حرارتی B (TSZ) و همچنین با عایق روی لاک های ارگانوسیلیکی کلاس H (TSZK) ساخته می شوند. برای کاهش رطوبت، سیم پیچ ها با لاک های مخصوص آغشته می شوند. استفاده از فایبرگلاس یا آزبست به عنوان عایق سیم پیچ می تواند دمای کارکرد سیم پیچ ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و عملاً یک نصب نسوز ایجاد کند. این خاصیت ترانسفورماتورهای خشک امکان استفاده از آنها را برای نصب در داخل اتاق های خشک در مواردی که اطمینان از ایمنی نصب در برابر آتش عامل تعیین کننده است، میسر می سازد. گاهی اوقات ترانسفورماتورهای خشک با sovetolovye گران تر و دشوارتر جایگزین می شوند.
ترانسفورماتورهای نوع خشک دارای ابعاد و وزن کلی (ترانسفورماتور TSZ) و ظرفیت اضافه بار کمتری نسبت به ترانسفورماتورهای پر از روغن هستند و برای کار در داخل ساختمان با رطوبت نسبی نه بیشتر از 80٪ استفاده می شوند. از مزایای ترانسفورماتورهای خشک می توان به ایمنی آنها در برابر آتش (بدون روغن)، سادگی نسبی طراحی و هزینه های عملیاتی نسبتا پایین اشاره کرد.
طبقه بندی ترانسفورماتورهای جریان
ترانسفورماتورهای جریان بر اساس معیارهای مختلفی طبقه بندی می شوند:
1. بر اساس هدف، ترانسفورماتورهای جریان را می توان به اندازه گیری (TOL-SESH-10، TLM-10)، محافظ، متوسط (برای گنجاندن ابزارهای اندازه گیری در مدارهای جریان حفاظت رله، برای یکسان سازی جریان ها در مدارهای حفاظت دیفرانسیل و غیره تقسیم کرد). و آزمایشگاهی (دقت بالا، و همچنین با نسبت های تبدیل بسیاری).
2. با توجه به نوع نصب، ترانسفورماتورهای جریان متمایز می شوند:
الف) برای نصب در فضای باز، نصب شده در تابلوی باز (TLK-35-2.1 UHL1)؛
ب) برای نصب در داخل ساختمان؛
ج) تعبیه شده در دستگاه ها و ماشین های الکتریکی: کلیدها، ترانسفورماتورها، ژنراتورها و غیره.
د) بارنامه - از بالا روی عایق بوش قرار دهید (به عنوان مثال، روی ورودی ولتاژ بالا ترانسفورماتور قدرت).
ه) قابل حمل (برای اندازه گیری های کنترل و تست های آزمایشگاهی).
3. با توجه به طراحی سیم پیچ اولیه، ترانسفورماتورهای جریان تقسیم می شوند:
الف) چند چرخشی (کویل، با سیم پیچی حلقه و با هشت سیم پیچ)؛
ب) تک چرخشی (میله)؛
ج) تایر (TSh-0.66).
4. با توجه به روش نصب، ترانسفورماتورهای جریان برای نصب داخلی و خارجی تقسیم می شوند:
الف) راهپیمایی (TPK-10، TPL-SESH-10)؛
ب) پشتیبانی (TLK-10، TLM-10).
5. با انجام عایق می توان ترانسفورماتورهای جریان را به گروه های زیر تقسیم کرد:
الف) با عایق خشک (پرسلن، باکلیت، عایق اپوکسی ریخته گری و غیره)؛
ب) با عایق کاغذ-روغن و با عایق کاغذ-روغن خازنی؛
ج) با پر کردن مرکب.
6. با توجه به تعداد مراحل تبدیل، ترانسفورماتور جریان وجود دارد:
الف) تک مرحله ای؛
ب) دو مرحله ای (آبشار).
7. با توجه به ولتاژ عملیاتی، ترانسفورماتورها متمایز می شوند:
الف) برای ولتاژ نامی بالای 1000 ولت؛
ب) برای ولتاژ نامی تا 1000 ولت.
ترکیبی از ویژگی های طبقه بندی مختلف در تعیین نوع ترانسفورماتورهای جریان، متشکل از قسمت های حروف و عددی وارد می شود.
ترانسفورماتورهای جریان با جریان نامی، ولتاژ، کلاس دقت و طراحی مشخص می شوند. در ولتاژ 6-10 کیلو ولت، آنها به عنوان مرجع و از طریق معابر با یک و دو سیم پیچ ثانویه با کلاس دقت 0.2 ساخته می شوند. 0.5; 1 و 3. کلاس دقت نشان دهنده خطای حاشیه ای وارد شده توسط ترانسفورماتور جریان به نتایج اندازه گیری است. ترانسفورماتورهای کلاس دقت 0.2 که دارای حداقل خطا هستند برای اندازه گیری های آزمایشگاهی، 0.5 - برای برق سنج ها، 1 و 3 - برای تغذیه سیم پیچ های جریان رله ها و ابزار اندازه گیری فنی استفاده می شود. برای کارکرد ایمن، سیم‌پیچ‌های ثانویه باید ارت باشند و نباید در مدار باز قرار گیرند.
هنگام نصب تابلو برق با ولتاژ 6-10 کیلو ولت، از ترانسفورماتورهای جریان با عایق ریخته گری و چینی و در ولتاژ تا 1000 ولت - با عایق ریخته گری، پنبه و چینی استفاده می شود.
یک نمونه ترانسفورماتور جریان دو سیم پیچ پایه TOL-SESH-10 با رزین ریخته گری برای ولتاژ نامی 10 کیلو ولت، طراحی نسخه 11، با سیم پیچ های ثانویه:
برای اتصال مدارهای اندازه گیری، با کلاس دقت 0.5 و بار 10 VA.
- برای اتصال مدارهای حفاظتی، با کلاس دقت 10P و بار 15 VA؛
برای جریان اولیه نامی 150 آمپر، جریان ثانویه نامی 5 آمپر، نسخه آب و هوایی "U" طبقه بندی 2 مطابق با GOST 15150-69 هنگام سفارش تولید با CJSC VolgaEnergoKomplekt:
TOL-SESH-10-11-0.5 / 10R-10 / 15-150 / 5 U2 - با جریان اولیه نامی - 150A، ثانویه - 5A.
عمل ترانسفورماتور بر اساس پدیده القای متقابل است. اگر سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور به منبع AC متصل شود، جریان متناوب از آن عبور می کند که یک شار مغناطیسی متناوب در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کند. این شار مغناطیسی، با نفوذ به پیچ های سیم پیچ ثانویه، نیروی الکتروموتور (EMF) را در آن القا می کند. اگر سیم پیچ ثانویه به هر گیرنده انرژی بسته شود، تحت تأثیر EMF القایی، جریانی از طریق این سیم پیچ و از طریق گیرنده انرژی شروع به جریان می کند.
در همان زمان، یک جریان بار نیز در سیم پیچ اولیه ظاهر می شود. بنابراین، انرژی الکتریکی در حال تبدیل، با ولتاژی که گیرنده انرژی موجود در شبکه ثانویه برای آن طراحی شده است، از شبکه اولیه به شبکه ثانویه منتقل می شود.
به منظور بهبود اتصال مغناطیسی بین سیم پیچ های اولیه و ثانویه، آنها را روی یک مدار مغناطیسی فولادی قرار می دهند. سیم پیچ ها هم از یکدیگر و هم از مدار مغناطیسی جدا می شوند. سیم پیچ ولتاژ بالاتر سیم پیچ ولتاژ بالا (HV) و سیم پیچ ولتاژ پایین تر سیم پیچ ولتاژ پایین (LV) نامیده می شود. سیم پیچ موجود در شبکه یک منبع انرژی الکتریکی اولیه نامیده می شود. سیم پیچی که از آن انرژی به گیرنده می رسد ثانویه است.
به طور معمول، ولتاژ سیم پیچ های اولیه و ثانویه یکسان نیست. اگر ولتاژ اولیه کمتر از ثانویه باشد، ترانسفورماتور را افزایش می‌دهند، اگر بیشتر از ولتاژ ثانویه باشد، ترانسفورماتور را به سمت پایین می‌گویند. هر ترانسفورماتور را می توان هم به عنوان پله بالا و هم به عنوان پایین آمدن استفاده کرد. ترانسفورماتورهای پله‌آپ برای انتقال برق در فواصل طولانی و ترانسفورماتورهای کاهنده برای توزیع آن بین مصرف‌کنندگان استفاده می‌شوند.
در ترانسفورماتورهای سه سیم پیچ، سه سیم پیچ جدا شده از یکدیگر بر روی مدار مغناطیسی قرار می گیرند. چنین ترانسفورماتوری که از یکی از سیم پیچ ها تغذیه می شود، دریافت دو ولتاژ مختلف و تامین انرژی الکتریکی به دو گروه مختلف گیرنده را ممکن می سازد. ترانسفورماتور سه سیم پیچ علاوه بر سیم پیچ های فشار قوی و فشار ضعیف، دارای سیم پیچی با ولتاژ متوسط (MV) نیز می باشد.
سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور شکلی عمدتاً استوانه‌ای دارند و آنها را در جریان‌های کم از سیم مسی عایق‌شده دور و در جریان‌های زیاد از میله‌های مسی مستطیلی اجرا می‌کنند.
نزدیکتر به مدار مغناطیسی، یک سیم پیچ ولتاژ پایین قرار دارد، زیرا جدا کردن آن از آن آسان تر از یک سیم پیچ با ولتاژ بالا است.
سیم پیچ ولتاژ پایین با لایه ای از مواد عایق از میله جدا می شود. همان واشر عایق بین سیم پیچ های ولتاژ بالا و پایین قرار می گیرد.
با سیم‌پیچ‌های استوانه‌ای، مطلوب است که سطح مقطع هسته مدار مغناطیسی شکلی گرد داده شود تا در ناحیه تحت پوشش سیم‌پیچ‌ها شکاف غیر مغناطیسی وجود نداشته باشد. هرچه شکاف های غیر مغناطیسی کوچکتر باشد، طول پیچ های سیم پیچ ها و در نتیجه جرم مس برای یک سطح مقطع معین از میله فولادی کمتر است.
با این حال، تولید میله های گرد دشوار است. هسته مغناطیسی از ورق های فولادی نازک مونتاژ می شود و برای به دست آوردن یک میله گرد، تعداد زیادی ورق فولادی با عرض های مختلف مورد نیاز است و این نیاز به ساخت قالب های زیادی دارد. بنابراین در ترانسفورماتورهای توان بالا میله دارای سطح مقطع پلکانی است که تعداد پله ها از 15-17 بیشتر نباشد. تعداد پله های بخش میله با تعداد گوشه های یک چهارم دایره تعیین می شود. یوغ مدار مغناطیسی، یعنی قسمتی از آن که میله ها را به هم متصل می کند، دارای سطح مقطع پلکانی است.
برای خنک‌سازی بهتر در مدارهای مغناطیسی و همچنین در سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتورهای قدرتمند، کانال‌های تهویه در صفحاتی موازی و عمود بر صفحه ورق‌های فولادی قرار می‌گیرند.
در ترانسفورماتورهای کم مصرف، سطح مقطع سیم کوچک است و سیم پیچ ها ساده می شوند. مدارهای مغناطیسی این گونه ترانسفورماتورها دارای مقطع مستطیلی هستند.
رتبه بندی ترانسفورماتور
توان مفیدی که ترانسفورماتور با توجه به شرایط گرمایشی برای آن طراحی شده است، یعنی توان سیم پیچ ثانویه آن در بار کامل (نامی)، توان نامی ترانسفورماتور نامیده می شود. این توان در واحدهای توان ظاهری - در ولتامپر (VA) یا کیلوولت آمپر (kVA) بیان می شود. بر حسب وات یا کیلووات توان اکتیو ترانسفورماتور بیان می شود، یعنی توانی که از الکتریکی به مکانیکی، حرارتی، شیمیایی، نوری و غیره قابل تبدیل است. و همچنین هر دستگاه الکتریکی یا یک ماشین الکتریکی، نه با جزء فعال جریان یا توان فعال، بلکه توسط کل جریان عبوری از هادی و در نتیجه با توان کل تعیین می شود. تمام مقادیر دیگری که عملکرد ترانسفورماتور را در شرایطی که برای آن طراحی شده است مشخص می کند نیز اسمی نامیده می شود.
هر ترانسفورماتور مجهز به یک سپر ساخته شده از موادی است که تحت تأثیرات جوی قرار نمی گیرد. سپر در مکانی قابل مشاهده به مخزن ترانسفورماتور متصل می شود و حاوی داده های اسمی آن است که با حکاکی، حکاکی، ضربه زدن یا به روش دیگری که دوام علائم را تضمین می کند اعمال می شود. اطلاعات زیر بر روی برچسب ترانسفورماتور نشان داده شده است:
1. نام تجاری سازنده.
2. سال انتشار.
3. شماره سریال.
4. تعیین نوع.
5. شماره استانداردی که ترانسفورماتور تولیدی مطابق آن است.
6. توان نامی (kVA). (برای سه سیم پیچ قدرت هر سیم پیچ را نشان دهید.)
7. ولتاژ نامی و ولتاژ شیرهای سیم پیچ (V یا kV).
8. جریان های نامی هر سیم پیچ (A).
9. تعداد فازها.
10. فرکانس جریان (هرتز).
11. طرح و گروه اتصال سیم پیچ های ترانسفورماتور.
12. اتصال کوتاه ولتاژ (%).
13. نوع نصب (داخلی یا خارجی).
14. روش خنک کننده.
15. وزن ناخالص ترانسفورماتور (کیلوگرم یا تی).
16. توده روغن (کیلوگرم یا تی).
17. جرم قسمت فعال (کیلوگرم یا تی).
18. موقعیت های سوئیچ مشخص شده بر روی محرک آن.
برای ترانسفورماتور با خنک کننده هوای مصنوعی، قدرت آن نیز با خاموش شدن خنک کننده نشان داده می شود. شماره سریال ترانسفورماتور نیز روی مخزن زیر سپر، روی پوشش نزدیک ورودی HV فاز A و در انتهای سمت چپ قفسه بالایی پرتو یوغ مدار مغناطیسی مهر شده است. نماد ترانسفورماتور از قسمت های الفبایی و عددی تشکیل شده است. حروف به معنی زیر است:
T - سه فاز،
O - تک فاز
M - خنک کننده طبیعی روغن،
د - خنک کننده روغن با انفجار (هوای مصنوعی و گردش طبیعی روغن)،
ج - خنک کننده روغن با گردش اجباری روغن در کولر آبی،
DC - روغن با انفجار و گردش روغن اجباری،
G - ترانسفورماتور ضد صاعقه،
H در پایان تعیین - یک ترانسفورماتور با تنظیم ولتاژ تحت بار،
H در رتبه دوم - پر شده با دی الکتریک مایع غیر قابل احتراق،
T در جایگاه سوم یک ترانسفورماتور سه سیم پیچ است.
شماره اول پس از تعیین حروف ترانسفورماتور قدرت نامی (kVA) را نشان می دهد، عدد دوم - ولتاژ نامی سیم پیچ HV (kV). بنابراین، نوع TM 6300/35 به معنای ترانسفورماتور سه فاز دو سیم پیچ با خنک کننده طبیعی روغن با قدرت 6300 کیلوولت آمپر و ولتاژ سیم پیچ HV 35 کیلوولت است. حرف A در تعیین نوع ترانسفورماتور به معنی اتوترانسفورماتور است. در تعیین اتوترانسفورماتورهای سه سیم پیچ، حرف A اول یا آخر قرار می گیرد. اگر مدار اتوترانسفورماتور اصلی باشد (سیم پیچ های HV و MV یک اتوترانسفورماتور را تشکیل می دهند و سیم پیچ LV اضافی است)، حرف A ابتدا قرار می گیرد، اگر مدار اتوترانسفورماتور اضافی باشد، حرف A در آخر قرار می گیرد.
