Автотрансформатор реферат. Автотрансформатор переменного и постоянного тока: принцип работы, преимущества и применение

Как устроен автотрансформатор переменного и постоянного тока. Каковы его основные преимущества перед обычными трансформаторами. Где применяются автотрансформаторы переменного и постоянного тока. Каковы перспективы развития этой технологии.

Принцип работы автотрансформатора переменного и постоянного тока

Автотрансформатор переменного и постоянного тока представляет собой инновационное устройство, объединяющее в себе функции преобразования как переменного, так и постоянного тока. Его конструкция включает следующие основные элементы:

• Кольцевой маховик с постоянными магнитами
• Составная обмотка переменного тока
• Составная обмотка постоянного тока
• Линейные обратимые электромашины

Принцип работы автотрансформатора основан на магнитодинамической связи между обмотками через вращающееся магнитное поле кольцевого маховика. При подаче напряжения на одну из обмоток, маховик начинает вращаться, создавая общее магнитное поле. Это позволяет передавать энергию между обмотками переменного и постоянного тока.

Ключевые преимущества автотрансформатора переменного и постоянного тока

Автотрансформатор переменного и постоянного тока обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными преобразовательными устройствами:

• Универсальность — возможность работы как с переменным, так и с постоянным током
• Простота конструкции — единое устройство вместо комплекса трансформаторов и преобразователей
• Высокая надежность за счет отсутствия полупроводниковых элементов
• Возможность двунаправленной передачи энергии
• Отсутствие проблем с реактивной мощностью и гармониками

Как эти преимущества реализуются на практике? Унифицированная конструкция автотрансформатора позволяет значительно упростить схемы преобразования энергии между системами постоянного и переменного тока. Это особенно актуально для современных энергосистем, где все чаще требуется связь между сетями разного типа.

Области применения автотрансформаторов переменного и постоянного тока

Универсальность автотрансформаторов переменного и постоянного тока открывает широкие возможности для их применения в различных областях энергетики:

• Связь между энергосистемами постоянного тока разных классов напряжения
• Соединение сетей переменного и постоянного тока
• Объединение энергосистем с разной частотой переменного тока
• Интеграция возобновляемых источников энергии в существующие сети
• Системы накопления энергии большой мощности

Особенно перспективным выглядит использование автотрансформаторов в высоковольтных линиях постоянного тока (HVDC). Они позволяют создавать более простые и надежные схемы преобразования, чем традиционные тиристорные или транзисторные преобразователи.

Конструктивные особенности автотрансформатора переменного и постоянного тока

Рассмотрим подробнее ключевые элементы конструкции автотрансформатора:

1. Кольцевой маховик:
   • Содержит комбинацию постоянных магнитов с поперечной намагниченностью
   • Создает вращающееся магнитное поле для связи между обмотками
   • Выполняет роль общего ротора для всех линейных электромашин
2. Составные обмотки:
   • Состоят из набора линейных обратимых электромашин
   • Для переменного тока используются синхронные машины
   • Для постоянного тока применяются вентильные машины
3. Линейные обратимые электромашины:
   • Могут работать как в двигательном, так и в генераторном режиме
   • Обеспечивают преобразование энергии между электрической и механической формами

Такая конструкция позволяет реализовать гибкое управление потоками энергии между обмотками разного типа тока.

Принципы проектирования автотрансформаторов переменного и постоянного тока

При разработке автотрансформаторов переменного и постоянного тока необходимо учитывать ряд важных факторов:

• Согласование параметров линейных электромашин для обеспечения одинаковой скорости вращения маховика при номинальных режимах работы с переменным и постоянным током
• Выбор оптимальных схем соединения обмоток для достижения требуемых классов напряжения
• Расчет мощности и габаритов кольцевого маховика с учетом передаваемой мощности
• Проектирование системы охлаждения для отвода тепловых потерь
• Разработка систем управления и защиты автотрансформатора

Правильный учет этих факторов позволяет создать эффективное и надежное устройство, способное работать в широком диапазоне режимов.

Перспективы развития технологии автотрансформаторов переменного и постоянного тока

Технология автотрансформаторов переменного и постоянного тока находится на начальном этапе развития, но уже сейчас можно выделить несколько перспективных направлений ее совершенствования:

• Повышение удельной мощности за счет применения новых магнитных материалов
• Разработка эффективных систем управления для оптимизации режимов работы
• Создание компактных конструкций для использования в ограниченном пространстве
• Интеграция с системами накопления энергии для повышения гибкости энергосистем
• Адаптация технологии для работы в сверхвысоковольтных сетях постоянного тока

Реализация этих направлений позволит существенно расширить области применения автотрансформаторов и повысить эффективность энергосистем в целом.

Сравнение автотрансформаторов с традиционными преобразовательными подстанциями

Для оценки преимуществ автотрансформаторов переменного и постоянного тока проведем их сравнение с традиционными преобразовательными подстанциями:

Характеристика	Автотрансформатор	Преобразовательная подстанция
Конструкция	Единое устройство	Комплекс оборудования
Надежность	Высокая	Средняя
Качество выходного напряжения	Высокое	Требует фильтрации
Проблемы с реактивной мощностью	Отсутствуют	Требуют компенсации
Возможность работы в сети с несколькими потребителями	Простая реализация	Сложная реализация

Как видно из сравнения, автотрансформаторы имеют ряд существенных преимуществ, особенно в плане простоты конструкции и качества преобразования энергии.

Заключение

Автотрансформаторы переменного и постоянного тока представляют собой перспективную технологию, способную существенно упростить и повысить эффективность преобразования энергии в современных энергосистемах. Их универсальность, простота конструкции и высокая надежность открывают широкие возможности для применения в различных областях энергетики.

Несмотря на то, что технология находится на начальном этапе развития, уже сейчас очевидны ее преимущества перед традиционными решениями. Дальнейшее совершенствование автотрансформаторов позволит создать более гибкие и эффективные энергосистемы, способные отвечать вызовам современной энергетики.

«Автотрансформатор 220/110/10 кВ», Математика, химия, физика

Для автотрансформаторов согласно пункту 3.2.51 /4/ должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

• 1) многофазных замыканий в обмотках и на выводах;
• 2)однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах,

присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью;

• 3) витковых замыканий в обмотках;
• 4) токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;
• 5) токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;
• 6) понижения уровня масла;

Согласно пункту 3.2.53 /4/ для данного автотрансформатора применяется газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.

Защита от повреждений внутри кожуха автотрансформатора, сопровождающихся выделением газа, может быть выполнена также с использованием реле давления.

Защита от понижения уровня масла может быть выполнена также в виде отдельного реле уровня в расширителе автотрансформатора.

Должна быть предусмотрена возможность перевода действия отключающего элемента газовой защиты на сигнал и выполнения раздельной сигнализации от сигнального и отключающих элементов газового реле (различающейся характером сигнала).

По пункту 3.2.54 /4/ для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений должна быть предусмотрена продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени (на автотрансформаторах мощностью 6,3 МВА и более), которая должна действовать на отключение всех выключателей трансформатора Согласно пункту 3.2.55 /4/ продольная дифференциальная защита должна быть выполнена так, чтобы в зону ее действия входили соединения автотрансформатора со сборными шинами.

Автоматика Из общего раздела по релейной защите пункт 3.2.18 /4/ для общего повышения надежности предусматривается устройство резервирования при отказе выключателей (УРОВ) на стороне 220 и 110 кВ для осуществления ближнего резервирования.

Согласно пункту 3.3.26 /4/ на автотрансформаторе предусматривается действие АПВ на сторонах 110 и 220 кВ. АПВ блокируется при срабатывании внутренних защит автотрансформатора (ДЗТ и газовой защиты).

По пункту 3.3.61 /4/ автотрансформаторы с РПН распределительных подстанций для поддержания или заданного изменения напряжения должны оснащаться системой автоматического регулирования коэффициента трансформации. При необходимости автоматические регуляторы должны обеспечивать встречное регулирование напряжения (https://education-club.ru, 23).

Регистрация аварий На автотрансформаторе в соответствии с приказом № 57 /14/ пункт 6.3.10 осуществляется цифровая регистрация переходных процессов при КЗ с записью параметров предаварийного режима и регистрацией последовательности событий, в том числе срабатываний устройств и ступеней релейной защиты и автоматики. Предусмотрена передача информации от устройств регистрации на верхние уровни оперативно-диспетчерского управления.

Для защиты автотрансформатора будем использовать Интеллектуальное электронное устройство защиты трансформатора RET670 производства «АВВ — автоматизация».

Представим в таблице выбранные защиты по ПУЭ и функции, выполняемые выбранными устройствами.

Таблица 4.5 — Виды защит на автотрансформаторе 220/110/10 кВ.

Виды защит по ПУЭ.	1) Газовая защита; 2) Дифференциальная защита; 3) ДЗ от внешних междуфазных замыканий со стороны 220 и 110; 4) ЗЗ от внешних однофазных замыканий со стороны 220 и 110; 5) Защита от перегрузки; 6) Автоматическое управление РПН; 7) АПВ на СН и ВН; 8) УРОВ на СН и ВН; 9) ДЗО низкой стороны АТ; 10) МТЗ низкой стороны АТ; 11) Струйная защита
Используемые функции блока.	RET670 реализует: Дифференциальная защита автотрансформатора с 4 токовыми входами: ВН, СН и 2 НН; Защита от перегрузки; Автоматическое управление РПН; УРОВ выключателей 110 и 220 кВ АТ; Газовое реле РГТ-80. Газовая защита; Струйное реле РСТ-25. Струйная защита; RED 521. ДЗО на низкой стороне АТ; МТЗ на низкой стороне АТ; REF 630. ДЗ на стороне 110 и 220 кВ; ЗЗ на стороне 110 и 220 кВ; АПВ выключателей 110 и 220 кВ; АУВ выключателей 110 и 220 кВ.

Startbase — ТРАНСФОРМАТОР И АВТОТРАНСФОРМАТОР ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКОВ (ТАППТ), ТРАНСФОРМАТОР И АВТОТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (ТАПТ) И СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТАППТ И ТАПТ

(21)(22) Заявка: 2016130996, 28.07.2016
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
28.07.2016
Дата регистрации:
17.07.2018
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 28.07.2016
(43) Дата публикации заявки: 01.02.2018 Бюл. № 4
(45) Опубликовано: 17.07.2018 Бюл. № 20
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2013136967 A, 10.02.2015. RU
2014126576 A, 10.02.2016. RU 2313877 C2,
27.12.2007. DE 10314282 A1, 07.10.2004.
Адрес для переписки:
142440, Московская обл., Ногинский р-н,
пгт. Обухово, ул. Энтузиастов, 7, кв. 55,

Криштопу Анатолию Михайловичу
(72) Автор(ы):
Криштоп Анатолий Михайлович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Криштоп Анатолий Михайлович (RU)

Тел: +7 977-952-74-85; +7 928-202-90-74

Эл. почта: [email protected]

Вэбсайт: https://www.facebook.com/AnatolKrishtop/

(54) ТРАНСФОРМАТОР И АВТОТРАНСФОРМАТОР ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО
ТОКОВ (ТАППТ), ТРАНСФОРМАТОР И АВТОТРАНСФОРМАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА
(ТАПТ) И СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТАППТ И ТАПТ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19) RU (11) 2 661 478 (13) C2
(51) МПК
H02J 5/00 (2006.01)
H02M 3/44 (2006.01)
H02K 47/02 (2006.01)
(52) СПК
H02J 5/00 (2006.01)
H02M 3/44 (2006.01)
H02K 47/02 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(57) Реферат:

Группа изобретений относится к области электроэнергетики. Технический
результат состоит в создании обратимых высоковольтных преобразовательных
электрических устройств единой конструкции с оригинальным способом
функционирования: трансформатор или автотрансформатор переменного и
постоянного токов, а также трансформатор или автотрансформатор постоянного тока,
которые могут быть использованы для получения новых более простых и, как
следствие, более надежных схем трансформации электроэнергии между
энергосистемами постоянного тока разных классов напряжений, между
энергосистемами переменного тока и энергосистемами постоянного тока разных
классов напряжений, а также между энергосистемами переменного тока разных

Группа изобретений относится к области электроэнергетики и заявленные
технические решения позволяют создавать обратимые высоковольтные
преобразовательные электрические устройства единой конструкции с оригинальным

способом функционирования: трансформатор или автотрансформатор переменного и
постоянного токов, а также трансформатор или автотрансформатор постоянного тока,
которые могут быть использованы для получения новых более простых и, как
следствие, более надежных схем трансформации электроэнергии между
энергосистемами постоянного тока разных классов напряжений, между
энергосистемами переменного тока и энергосистемами постоянного тока разных
классов напряжений, а также между энергосистемами переменного тока разных
промышленных частот одинаковых или разных классов напряжений.
промышленных частот одинаковых или разных классов напряжений. 5 н. и 4 з.п. ф-
лы, 4 ил.

Из уровня техники известно устройство — трансформатор переменного тока (от лат.
transformo — преобразовывать) — статическое электромагнитное устройство, имеющее

две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и
предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной
или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других
систем (напряжений), без изменения частоты переменного тока и осуществляющего
преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в
электроэнергетике, электронике и радиотехнике, а также известно устройство —
автотрансформатор переменного тока — вариант трансформатора переменного тока, в
котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, и имеют за счет этого
не только магнитную связь, но и электрическую. Обмотка автотрансформатора имеет
несколько выводов (как минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные
напряжения.
Однако в настоящее время из уровня техники не известны аналогичные по
простоте конструкции, надежности и универсальности применения обратимые
электрические устройства трансформатор и автотрансформатор постоянного тока, а
также трансформатор и автотрансформатор переменного и постоянного токов,
использование которых позволит получать более простые и как следствие более
надежные схемы трансформации электроэнергии между энергосистемами
постоянного тока разных классов напряжений, между энергосистемами переменного
тока и энергосистемами постоянного тока разных классов напряжений, а также между
энергосистемами переменного тока разных промышленных частот одинаковых или
разных классов напряжений.
В настоящее время для связи между энергосистемами постоянного и переменного
токов или между энергосистемами переменного тока разных промышленных частот
используются полупроводниковые высоковольтные преобразовательные подстанции
со вставками между ними высоковольтных линий постоянного тока, а для связи
энергосистемами постоянного тока разных классов напряжений используются
полупроводниковые высоковольтные преобразовательные подстанции со вставками
между ними высоковольтных линий переменного тока.
К недостаткам полупроводниковых высоковольтных преобразовательных
подстанций относится то, что это комплексные конструкции, состоящие из
трансформаторов переменного тока с выпрямителями и/или инверторами и не
представляющими собой единое устройство, сравнимое по простоте
функционирования с трансформатором переменного тока, которое могло бы
использоваться в качестве обратимых высоковольтных преобразовательных
электрических устройств единой конструкции, для получения более простых и как
следствие более надежных схем трансформации электроэнергии между
энергосистемами постоянного тока разных классов напряжений, между
энергосистемами переменного тока и энергосистемами постоянного тока разных
классов напряжений, а также между энергосистемами переменного тока разных
промышленных частот одинаковых или разных классов напряжений, и кроме того к
недостаткам полупроводниковых высоковольтных преобразовательных подстанций
относится то, что конверторы дороги, конверторы сопряжения с HVAC сталкиваются
с проблемой реактивной мощности, конверторы генерируют гармоники и требуются
фильтры и также то, что форма их выходного напряжения сильно зависит от формы
входного, например, постоянный ток выпрямительных подстанций имеет
пульсирующий характер, а форма переменного тока инверторных далека от
синусоидальной, и кроме того имеются эксплуатационные трудности, такие как
возникновение значительных перенапряжений, возникающих в следующих режимах:
при нормальной работе из-за неравномерного деления напряжения между
последовательно соединенными первичными обмотками трансформаторов в те
интервалы времени, когда идет коммутация вентилей у одних мостов и не идет у
других, эти перенапряжения воздействуют на оборудование не коммутирующих в
данный момент мостов; при запирании или пропусках зажигания вентилей у части
мостов (в наиболее неблагоприятном случае у одного из мостов), этим
перенапряжениям подвергается оборудование мостов, в которых произошло
нарушение работы; при перекрытиях изоляции, пробоях разрядников и обратных
зажиганиях вентилей у части мостов, этим перенапряжениям подвергается
оборудование остальных («здоровых») мостов, что снижает общую надежность
полупроводниковых высоковольтных преобразовательных подстанций и также
имеется большая сложность (и как следствие меньшая надежность) в построении
мультитерминальной (сети с множеством потребителей) системы.

Таким образом, присутствует актуальная задача создания обратимых
высоковольтных преобразовательных электрических устройств единой конструкции,
для получения более простых и как следствие более надежных схем трансформации
электроэнергии между энергосистемами постоянного тока разных классов
напряжений, между энергосистемами переменного тока и энергосистемами
постоянного тока разных классов напряжений, а также между энергосистемами
переменного тока разных промышленных частот одинаковых или разных классов
напряжений.
Задачей достижения технического результата, на который направлена заявленная
группа изобретений, является создание обратимых высоковольтных
преобразовательных электрических устройств единой конструкции, для получения
более простых и как следствие более надежных схем трансформации электроэнергии
между энергосистемами постоянного тока разных классов напряжений, между
энергосистемами переменного тока и энергосистемами постоянного тока разных
классов напряжений, а также между энергосистемами переменного тока разных
промышленных частот одинаковых или разных классов напряжений.

Технический результат достигается также в способе функционирования
трансформатора и автотрансформатора переменного и постоянного токов и/или
трансформатора и автотрансформатора постоянного тока (далее ТАППТ и/или ТАПТ),
заключающийся в том, что после подачи напряжения на одну из составных обмоток
ТАППТ и/или ТАПТ, статоры, или первичные элементы линейных обратимых
электромашин, которые подключены к этой составной обмотке, воздействуют в
двигательном режиме на вторичный элемент или якорь, состоящий из комбинации
постоянных магнитов или электромагнитов в составе кольцевого маховика, который
начинает вращаться с определенной угловой скоростью создавая, таким образом,
общее вращающееся магнитное поле магнитодинамической связи между всеми
линейными обратимыми электромашинами, входящими в состав других составных
обмоток ТАППТ и/или ТАПТ, подключение которых на тупиковую электрическую
нагрузку позволяет передавать мощность в тупиковую электрическую нагрузку при
неизменном направлении перетока мощности ТАППТ и/или ТАПТ, или подключение
которых к другим источникам напряжения позволяет передавать мощность при
переменных направлениях и величинах перетоков мощности через ТАППТ и/или
ТАПТ при связи между разными энергосистемами переменного и/или постоянного
токов.
Сущность группы изобретений поясняется фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4.
На фиг. 1 представлена функциональная схема изобретения для варианта
исполнения в виде трансформатора или автотрансформатора переменного и
постоянного токов, содержащая кольцевой маховик 1, состоящий из комбинации,
например, постоянных магнитов с поперечной намагниченностью 5 (в соответствии с
Л[21]), составную обмотку 2 определенного класса напряжения переменного тока,
составленную (для удобства рассмотрения, например) из шести, подключенных
между собой по определенной электрической схеме, обмоток 4 неподвижных
статоров (например синхронных) линейных обратимых электромашин переменного
тока одинаковых параметров, составную обмотку 3 определенного класса напряжения
постоянного тока, составленную (для удобства рассмотрения например) из шести,
подключенных между собой по определенной электрической схеме, обмоток 4
неподвижных статоров (например вентильных) линейных обратимых электромашин
постоянного тока одинаковых параметров. При этом параметры и схемы подключения
линейных обратимых электромашин выбираются (конструктивно при проектировании
в соответствии с Л[5, 6, 13]), таким образом, чтобы число оборотов n=60f/p (где n —
частота вращения ротора, f — частота сети переменного тока, p — число пар полюсов в
соответствии с Л[3, 4]) кольцевого маховика 1 при номинальных параметрах
источника переменного тока было равно числу оборотов n=U-IR/с Ф (где n — частота
вращения якоря, с — постоянный коэффициент определяемой конструкцией двигателя,
R — сопротивление обмотки якоря, I — ток якоря, Ф — магнитный поток. U — напряжение
сети постоянного тока в соответствии с Л[1, 2]) кольцевого маховика 1 при
номинальных параметрах источника постоянного тока, что будет соответствовать
нулевому перетоку мощности (в соответствии с Л[22]) между системами переменного
тока и постоянного тока.
Эта же схема изобретения, фиг. 1, для варианта исполнения в виде трансформатора
или автотрансформатора постоянного тока будет отличаться только тем, что обе
составные обмотки 2 и 3, каждая определенного класса напряжения постоянного тока,
составлены только из линейных обратимых электромашин постоянного тока (для
удобства рассмотрения, например каждая) из шести, подключенных между собой по
определенной электрической схеме, обмоток 4 неподвижных статоров (например
вентильных) линейных обратимых электромашин постоянного тока одинаковых
параметров в каждой составной обмотке 2 и 3. При этом параметры и схемы
подключения линейных обратимых электромашин постоянного тока выбираются по
аналогии с вышеописанным, таким образом, чтобы число оборотов n1=U1-I1R1/сФ
кольцевого маховика 1 при номинальных параметрах напряжения одного источника
постоянного тока класса напряжения U1 постоянного тока было равно числу оборотов
n2=U2-I2R2/с Ф кольцевого маховика 1 при номинальных параметрах напряжения
другого источника постоянного тока класса напряжения U2, что будет
соответствовать нулевому перетоку мощности между энергосистемами разных
классов напряжения постоянного тока.
На фиг. 2 представлена возможная схема электрических соединений и
предлагаемых схемных обозначений, для исполнения изобретения в виде вариантов
двухобмоточного трансформатора переменного и постоянного токов с предлагаемым
схемным обозначением 1 и двухобмоточного трансформатора постоянного тока с
предлагаемым схемным обозначением 2, и в виде вариантов трехобмоточного
трансформатора переменного и постоянного токов с предлагаемым схемным
обозначением 3 и 4, составные обмотки определенного класса напряжения которых
выполнены по схеме электрических соединений 5 для высокого напряжения (ВН), по
схеме электрических соединений 6 для среднего напряжения (СН) и по схеме
электрических соединений 7 для низкого напряжения (НН), во всех вариантах
которых используются для составных обмоток определенного класса напряжения
переменного тока синхронные линейные обратимые электромашины переменного
тока одинаковых параметров, а для составных обмоток определенного класса
напряжения постоянного тока вентильные линейные обратимые электромашины
постоянного тока одинаковых параметров.
На фиг. 3 представлена возможная схема электрических соединений и
предлагаемых схемных обозначений для исполнения изобретения в виде вариантов
двухобмоточного автотрансформатора переменного и постоянного токов с
предлагаемым схемным обозначением 1 и двухобмоточного автотрансформатора
постоянного тока с предлагаемым схемным обозначением 2, а также для исполнения
изобретения в виде вариантов автотрансформатора переменного и постоянного токов
с предлагаемым схемным обозначением 3 и автотрансформатора переменного и
постоянного токов с предлагаемым схемным обозначением 4, составные обмотки
определенного класса напряжения которых выполнены по варианту схемы
электрических соединений 5 для автотрансформаторных первичной обмотки высокого
напряжения (ВН) и вторичной обмотки среднего напряжения (СН) одних классов
напряжений, или по варианту схемы электрических соединений 6 для
автотрансформаторных первичной обмотки высокого напряжения (ВН) и вторичной
обмотки среднего напряжения (СН) других классов напряжений, а также варианту
схемы электрических соединений 7 для трансформаторных обмоток низкого
напряжения (НН), применяемых для исполнения автотрансформаторов переменного и
постоянного токов с предлагаемым схемным обозначением 3 и 4, во всех вариантах
которых используются для составных обмоток определенного класса напряжения
переменного тока синхронные линейные обратимые электромашины переменного
тока одинаковых параметров, а для составных обмоток определенного класса
напряжения постоянного тока вентильные линейные обратимые электромашины
постоянного тока одинаковых параметров.
На фиг. 4 представлена схема электрических соединений, для исполнения
изобретения, используемого для варианта связи между энергосистемами переменного
тока разных промышленных частот, в котором, например, используются два
отдельных автотрансформатора переменного и постоянного токов 1 и 2, первый из
которых подключается обмоткой переменного тока к энергосистеме, например с
промышленной частотой 50 Гц, а второй из которых подключается обмоткой
переменного тока к энергосистеме, например с промышленной частотой 60 Гц и
включение транзитной связи между энергосистемами переменного тока разных
промышленных частот осуществляется включением параллельно обмоток
постоянного тока первого и второго автотрансформатора переменного и постоянного
токов включением выключателя 3.
Работа варианта исполнения изобретения в виде трансформатора или
автотрансформатора переменного и постоянного токов, представленного на фиг. 1,
для разных вариантов схем подключения осуществляется следующим образом.
При работе варианта исполнения изобретения, в виде трансформатора или
автотрансформатора переменного и постоянного токов, с вариантом схемы
подключения на тупиковую электрическую нагрузку, подключаемую к составной
обмотке 3 определенного класса напряжения постоянного тока, в исходном состоянии
трансформатора или автотрансформатора переменного и постоянного токов кольцевой
маховик 1 остановлен, составная обмотка 2 определенного класса напряжения
переменного тока отключена от источника напряжения переменного тока, составная
обмотка 3 определенного класса напряжения постоянного тока отключена от
тупиковой электрической нагрузки. При подключении составной обмотки 2
определенного класса напряжения переменного тока к источнику напряжения
переменного тока статоры, или первичные элементы синхронных линейных
обратимых электромашин, которые подключены к этой составной обмотке 2
переменного тока, воздействуют в двигательном режиме на вторичный элемент или
якорь, состоящий из комбинации постоянных магнитов с поперечной
намагниченностью 5 в составе кольцевого маховика 1, образующего общий ротор,
который начинает вращаться с определенной угловой скоростью создавая, таким
образом, общее вращающееся магнитное поле магнитодинамической связи для всех,
подключенных между собой по определенной электрической схеме, обмоток 4
неподвижных статоров вентильных линейных обратимых электромашин постоянного
тока, которые образуют составную обмотку 3 определенного класса напряжения
постоянного тока и при этом в каждой из обмоток 4 неподвижных статоров
вентильных линейных обратимых электромашин постоянного тока наводится ЭДС
определенного уровня, то есть все вентильные линейные обратимые электромашины
постоянного тока будут работать в генераторном режиме на холостом ходу, а при
подключении к составной обмотке 3 определенного класса напряжения постоянного
тока тупиковой электрической нагрузки, все вентильные линейные обратимые
электромашины постоянного тока будут работать в нагрузочном генераторном
режиме, таким образом, передавая мощность в тупиковую электрическую нагрузку
при неизменном направлении перетока мощности трансформатора или
автотрансформатора переменного и постоянного токов.
Алгоритм работы варианта исполнения изобретения, в виде трансформатора или
автотрансформатора переменного и постоянного токов, с вариантом схемы
подключения на тупиковую электрическую нагрузку, подключаемую к составной
обмотке 2 определенного класса напряжения переменного тока, и подключения
источника напряжения постоянного тока к составной обмотке 3 определенного класса
напряжения постоянного тока будет аналогичен вышеописанному алгоритму работы
варианта исполнения изобретения на тупиковую электрическую нагрузку при
неизменном направлении перетока мощности трансформатора или
автотрансформатора переменного и постоянного токов. При этом имеется
возможность регулирования частоты переменного тока в тупиковой электрической
нагрузке изменением величины напряжения источника постоянного тока.
Алгоритм работы варианта исполнения изобретения, в виде трансформатора или
автотрансформатора переменного и постоянного токов, с вариантом схемы
подключения для связи между отдельной энергосистемой переменного тока и
отдельной энергосистемой постоянного тока будет аналогичен вышеописанному, но
при этом величина и направление перетока мощности через трансформатор или
автотрансформатор переменного и постоянного токов, будет определяться
отклонением от номинального значения частоты и напряжения в энергосистеме
переменного тока и отклонением от номинального значения напряжения в
энергосистеме постоянного тока, а режим работы линейных обратимых
электромашин каждой составной обмотки трансформатора или автотрансформатора
переменного и постоянного токов будет переменным, двигательным или
генераторным, в зависимости от направлений перетоков мощности между
энергосистемами, а при равенстве указанных параметров номинальным в отдельной
энергосистеме переменного тока и отдельной энергосистеме постоянного тока,
переток мощности между ними будет близким к нулю, в соответствии с уравнением
60f/p=U-IR /сФ.
Алгоритмы работы вариантов исполнения изобретения, в виде трансформатора или
автотрансформатора постоянного токов, с вариантами схемы подключения на
тупиковую электрическую нагрузку и для связи между отдельными энергосистемами
постоянного тока разных классов напряжений будут аналогичны вышеописанным
алгоритмам работы.
Для варианта связи между энергосистемами переменного тока разных
промышленных частот в соответствии с фиг. 4, в котором например используются два
отдельных автотрансформатора переменного и постоянного токов 1 и 2, первый из
которых подключается обмоткой переменного тока к энергосистеме, например с
промышленной частотой 50 Гц, а второй из которых подключается обмоткой
переменного тока к энергосистеме, например с промышленной частотой 60 Гц и
включение транзитной связи между энергосистемами переменного тока разных
промышленных частот осуществляется включением параллельно обмоток
постоянного тока первого и второго автотрансформатора переменного и постоянного
токов включением выключателя 3 и алгоритм работы для каждого из отдельных
автотрансформаторов переменного и постоянного токов 1 и 2 будет аналогичен
вышеописанному.
Регулирование напряжения составных обмоток для всех вариантов исполнения
изобретения, включая вариант исполнения, в котором кольцевой маховик состоит из
комбинации постоянных электромагнитов, и с различными возможными вариантами
схем подключения может выполняться любыми известными способами
регулирования напряжения, применяемыми для электрических машин переменного и
постоянного токов, а также известными способами регулирования напряжения
трансформаторов и автотрансформатора переменного тока (в соответствии с Л[1, 2, 3,
4 и 7]).
Таким образом, очевидно, что предложенное изобретение с оригинальным
способом функционирования охватывает несколько десятков возможных вариантов
исполнения с различными схемами электрических соединений и решает актуальную
задачу создания обратимых высоковольтных преобразовательных электрических
устройств, для получения более простых и как следствие более надежных схем
трансформации электроэнергии между энергосистемами постоянного тока разных
классов напряжений, между энергосистемами переменного тока и энергосистемами
постоянного тока разных классов напряжений, а также между энергосистемами
переменного тока разных промышленных частот одинаковых или разных классов
напряжений.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью
признаков, является создание обратимых высоковольтных преобразовательных
электрических устройств единой конструкции с оригинальным способом
функционирования: трансформатора или автотрансформатора переменного и
постоянного токов, а также трансформатора или автотрансформатора постоянного
тока, используемых для получения более простых и как следствие более надежных
схем трансформации электроэнергии между энергосистемами постоянного тока
разных классов напряжений, между энергосистемами переменного тока и
энергосистемами постоянного тока разных классов напряжений, а также между
энергосистемами переменного тока разных промышленных частот одинаковых или
разных классов напряжений.

Трансформаторы: принцип действия и современные тенденции развития

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»

Кафедра общей электротехники

Реферат на тему

«Трансформаторы: принцип действия и современные тенденции развития.»

Выполнил ст. группы ЭЛб-171 Кузнецов Роман Дмитриевич

Номер зачетной книжки 172048.

Преподаватель Скребнева Евгения Владимировна.

Кемерово

2017

Введение.

Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенных для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Трансформатор может состоять из одного, такие трансформаторы называются автотрансформаторами или несколькими изолированными проволочными или ленточными обмотками, или катушками, покрытыми общим магнитным потоком, намотанным, как правило, на магнитный сердечник (сердечник), выполненный из ферромагнитного магнитно-мягкого материала.

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое передает электрическую энергию между двумя или более цепями посредством электромагнитной индукции. Переменный ток в одной катушке трансформатора создает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует напряжение во второй катушке. Мощность может передаваться между двумя катушками через магнитное поле без металлического соединения между двумя цепями.
Немного об истории создания трансформаторов: первые шаги сделали Столетов Александр Григорьевич, который был профессором МУ, а именно он обнаружил петлю гистерезиса и доменную структуру ферромагнетика. Затем, в 1831 году, Фарадей обнаружил явление электромагнитной индукции, которое лежит в основе действия электрического трансформатора. Позже, в 1831 году, в работах Фарадея и Генри. Однако ни один из них не отметил в своем устройстве такое свойство трансформатора, как изменение напряжений и токов, т. Е. Преобразование переменного тока. В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрел индукционную катушку. Это был прототип трансформатора. В 1848 году французский механик Г. Румкорф изобрел индукционную катушку. Это был прототип трансформатора30. 18 ноября 1876 года дата получения патента Павла Яблочкова, Николаева, чем, считается датой рождения первого трансформатора. Это был трансформатор с открытым сердечником, который был стержнем, на котором намотаны обмотки. Первые трансформаторы с закрытыми сердечниками были созданы в Англии в 1884 году братьями Джоном и Эдвардом Хопкинсоном. Важнейшую роль в истории трансформаторов для их большей надежности сыграло маслоохлаждение: трансформаторы были помещены в керамические сосуды, наполненные маслом, что значительно повысило надежность изоляции. Следующий крупный скачок в технологии основного производства был сделан в начале 30-х годов XX века, когда американский металлург Норман П. Гросс установил, что при комбинированном воздействии прокатки и нагрева кремниевой стали имеет чрезвычайные магнитные свойства в направлении прокатки: магнитное насыщение было увеличено на 50%, гистерезисные потери уменьшились в 4.

1. ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

1. Силовой трансформатор

Силовой трансформатор — это трансформатор, предназначенный для трансформации электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии

1.2. Автотрансформатор

Автотрансформатор представляет собой вариант трансформатора, в котором обмотки непосредственно подключены, и в связи с этим не только электромагнитная связь, но и электрическое соединение. Намотка автотрансформатора имеет несколько клемм, они должны быть не менее 3, к которым можно подключать разные напряжения. Преимущество автотрансформатора является более высокой эффективностью, поскольку преобразуется только часть мощности — это особенно важно, когда входное и выходное напряжения незначительно отличаются. Недостатком является отсутствие электрической изоляции между первичной и вторичной цепями. Использование автотрансформаторов экономически оправдано вместо обычных трансформаторов для подключения эффективно заземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше с коэффициентами преобразования не более 3-4. Существенным является более низкий расход стали для ядра, медь для обмоток, меньший вес и размеры, а в результате — меньшая стоимость.

Трехфазный реактивный автотрансформатор

Настоящее изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования одной системы переменного тока в другую, с использованием реактивной мощности сети, для работы потребителей с индуктивной нагрузкой.

Из существующего уровня техники широко известны и распространены различные виды автотрансформаторов, которые работают, как в режиме понижения, так и в режиме повышения напряжения. (М.М. Кацман. Электрические машины. М: Высшая школа, 2001, стр. 71, § 3.2 Автотрансформаторы).

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение состоит в расширении функциональных возможностей трехфазного автотрансформатора и повышении эффективности работы, заключающихся в использовании реактивной мощности сети и снижении потребления активной мощности сети потребителями с индуктивной нагрузкой.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании трехфазного реактивного автотрансформатора с использованием в его работе реактивной мощности сети, что позволит снизить потребление активной мощности сети потребителями с индуктивной нагрузкой.

Данная задача решается за счет того, что заявленный трехфазный реактивный автотрансформатор характеризуется тем, что содержит трехстержневую магнитную систему, на каждом стержне которой размещены фазная первичная обмотка с количеством витков на полное фазное напряжение и вторичная обмотка, выполненная из группы последовательно соединенных L катушек, где L≥2, концы фаз обмоток которых выведены на переключатель нейтральной точки, первичная и вторичная обмотки соединены напрямую и в точке соединения имеют гальваническую связь, которая служит для подключения нагрузки.

Это позволяет снизить потребление активной мощности сети потребителями с индуктивной нагрузкой и повысить КПД использования электрической энергии поставляемой сетью, значительно расширив функциональные возможности автотрансформатора.

Сущность изобретения поясняется принципиальными схемами, на которых приняты следующие обозначения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема заявляемого трехфазного реактивного автотрансформатора.

1 — Первичная обмотка;

2 — Вторичная обмотка;

3 — Первая катушка группы вторичной обмотки;

4 — Вторая катушка группы вторичной обмотки;

5 — Точка гальванической связи;

6 — Переключатель нейтральной точки;

7 — Подключение нагрузки.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема вторичной обмотки трехфазного реактивного автотрансформатора.

L₁ — Первая катушка группы вторичной обмотки;

L₂ — Вторая катушка группы вторичной обмотки;

L_n — Последняя катушка группы вторичной обмотки.

Где группа вторичной обмотки состоит из последовательно соединенных L катушек, где L≥2, и равна L₁ + L₂+…+L_n.

Трехфазный реактивный автотрансформатор (фиг. 1) состоит из трехстержневой магнитной системы, на каждом стержне которой размещены фазная первичная обмотка (1) с количеством витков на полное фазное напряжение и вторичная обмотка (2), выполненная из группы последовательно соединенных L катушек, где L≥2, концы фаз обмоток которых выведены на переключатель нейтральной точки(6), первичная (1) и вторичная (2) обмотки соединены напрямую и в точке соединения (5) имеют гальваническую связь, которая служит для подключения нагрузки.

Работает устройство следующим образом:

Через контактор к выходу на нагрузку (х, у, z) подключается потребитель с индуктивной нагрузкой, в работу устройства включается первичная обмотка (1) с первой катушкой в группе вторичной обмотки (3), происходит разделение потребляемой электрической мощности по обмоткам, где 30% общей потребляемой электрической мощности сети проходит по первичной обмотке (1), а 70% по вторичной обмотке (2), происходит плавный пуск потребителя с индуктивной нагрузкой с пониженными пусковыми токами, когда токовая нагрузка на потребителе достигает 30% от его полной токовой нагрузки, при помощи переключателя нейтральной точки (5) происходит переключение с первой катушки группы вторичной обмотки (3) на вторую катушку группы вторичной обмотки (4), соотношение токов сохраняется в рабочем режиме, но происходит перераспределение потребляемых потребителем активной и реактивной мощностей, напряжение составляет 65% от рабочего напряжения потребителя, при этом сохраняя 100% выходную мощность потребителя.

В конструкции заявляемого трехфазного реактивного автотрансформатора на каждом стержне применена вторичная обмотка, которая выполнена из группы последовательно соединенных двух катушек.

В предлагаемой конструкции трехфазного реактивного автотрансформатора на каждом стержне может быть применена вторичная обмотка, выполненная из группы последовательно соединенных L катушек, где L≥2.

Данная конструкция отличается простотой исполнения и имеет расширенные функциональные возможности, позволяет отказаться от дорогостоящих систем и дополнительного оборудования электронного типа плавного запуска, частотных преобразователей, дополнительных расходов на компенсационное оборудование и конденсаторные установки, позволяет создать трехфазный реактивный автотрансформатор любой мощности.

Был изготовлен опытный образец заявляемого трехфазного реактивного автотрансформатора, испытания которого выявили новые функциональные возможности трехфазного автотрансформатора и подтвердили повышение эффективности работы автотрансформатора, заключающейся в использовании реактивной мощности сети и снижении потребления активной мощности потребителями с индуктивной нагрузкой.

Трехфазный реактивный автотрансформатор характеризуется тем, что содержит трехстержневую магнитную систему, на каждом стержне которой размещены фазная первичная обмотка с количеством витков на полное фазное напряжение и вторичная обмотка, выполненная из группы последовательно соединенных L катушек, где L≥2, концы фаз обмоток которых выведены на переключатель нейтральной точки, первичная и вторичная обмотки соединены напрямую и в точке соединения имеют гальваническую связь, которая служит для подключения нагрузки.

трансформатор — это… Что такое трансформатор?

трансформатор

ТРАНСФОРМА́ТОР -а; м. [от лат. transformare — превращать, преобразовывать]

1. Устройство для повышения или понижения напряжения электрического тока. Электрический т. Повышающий, понижающий т.

2. Преобразователь чего-л. из одного вида, состояния в другой вид или состояние. Т. света. Т. солнечной энергии.

3. Фокусник или актёр, быстро и неоднократно меняющий свой облик во время выступления.

◁ Трансформа́торный, -ая, -ое (1 зн.). Т-ая обмотка. Т-ая будка. Т-ая подстанция.

* * *

трансформа́тор

(от лат. transformo — преобразую), устройство для преобразования каких-либо существенных свойств энергии (например, электрический трансформатор, гидротрансформатор) или изображений объектов (например, фототрансформатор).

* * *

ТРАНСФОРМАТОР ТРАНСФОРМА́ТОР (от лат. transformo — преобразую), устройство для преобразования каких-либо существенных свойств энергии (напр., электрический трансформатор (см. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР), гидротрансформатор) или объектов (напр., фототрансформатор).

Энциклопедический словарь. 2009.

Синонимы:

• трансфокатор
• трансформаторная подстанция

Смотреть что такое «трансформатор» в других словарях:

• трансформатор — Статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем …   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 — прибор для превращения переменных токов малой силы и большого напряжения в токи большой силы и малого напряжения, или обратно. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов М., 1907. трансформатор I. (лат.… …   Словарь иностранных слов русского языка

• трансформатор — преобразователь; актер, фокусник Словарь русских синонимов. трансформатор сущ., кол во синонимов: 7 • автотрансформатор (2) • …   Словарь синонимов

• ТРАНСФОРМАТОР — (автотрансформатор) аппарат, понижающий или повышающий напряжение переменного тока. Трансформатором, понижающим напряжение до безопасной величины, пользуются для питания электрических звонков переменного тока (обычно трансформатор составляет… …   Краткая энциклопедия домашнего хозяйства

• 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 — (от лат. transformo преобразую) устройство для преобразования каких либо существенных свойств энергии (напр., электрический трансформатор, гидротрансформатор) или объектов (напр., фототрансформатор) …   Большой Энциклопедический словарь

• трансформатор — а, м. transformateur <лат. tranformaro < trans через, сквозь + formo придаю вид, образовываю. 1. Преобразователь чего л. из одного вида, состояния в другой вид, другое состояние. < Кристаллические фосфоры> превращают один вид света в… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

• ТРАНСФОРМАТОР — ТРАНСФОРМАТОР, устройство для преобразования переменного тока и НАПРЯЖЕНИЯ с сохранением частоты. Состоит из двух или более проволочных обмоток, намотанных на сердечник и индуктивно связанных. Входной ток подается на одну из обмоток (первичную),… …   Научно-технический энциклопедический словарь

• ТРАНСФОРМАТОР — ТРАНСФОРМАТОР, трансформатора, муж. (от лат. transformo придаю другой вид). 1. Преобразователь, переделыватель (книжн. редк.). 2. Аппарат для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения (физ., тех.). 3.… …   Толковый словарь Ушакова

• ТРАНСФОРМАТОР 1 — ТРАНСФОРМАТОР 1, а, м. Устройство для преобразования видов, форм или свойств энергии. Электрический т. (электромагнитный аппарат, меняющий напряжение тока). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

Книги

• Трансформатор, Портнягин Дмитрий. Дмитрий Портнягин — бизнес-блогер № 1 в России по охвату аудитории, долларовый миллионер, основатель логистической компании «ТранзитПлюс» . Дмитрий Портнягин — простой парень родом из Тынды,… Подробнее  Купить за 844 руб
• Трансформатор 2. Как развить скорость в бизнесе и не сгореть, Портнягин Дмитрий. Дмитрий Портнягин — бизнес-блогер № 1 (YouTube-канал «Трансформатор»- 1, 35 млн подписчиков)*, серийный предприниматель, основатель бизнес-сообщества» Трансформатор» и автор самой продаваемой… Подробнее  Купить за 774 руб
• Трансформатор 2 Как развить скорость в бизнесе и не сгореть, Портнягин Д.. Дмитрий Портнягин — автор самого популярного* бизнес-канала на YouTube («Трансформатор» — 1, 35 миллиона подписчиков) и самой успешной** бизнес-книги в России. Более 200 тысяч экземпляров… Подробнее  Купить за 620 руб

Другие книги по запросу «трансформатор» >>

Проектирование электрической части ТЭЦ мощностью 315 МВт и релейная за-щита блока генератор-трансформатор

Abstract:

Реферат Выпускная квалифицированная работа состоит из 136 листов, 2 рисунков, 12 таблиц, 25 источников, 2 приложений. Ключевые слова: энергосистема, электрическая сеть, район, линия, автотрансформатор, релейная защита, чувствительность, противоаварийная автоматика, уставка, экономическая эффективность, вероятность. Объектом проектирования является релейная защита блока генератор – трансформатор ТЭЦ 315 МВт. Цель работы: разработка принципиальной схемы электростанции на основании исходных данных и проектирование релейной защиты блока генератор-трансформатор на микропроцессорной базе. В процессе исследования проводились расчёты в программах «ТКЗ- 3000», «Microsoft Word 2007», а, также использовались пакеты программ Mathcad, Excel. В результате исследования была разработана принципиальная электрическая схема станции. На основании исходных данных произведен выбор главного оборудования, сечение проводов линий электропередач. По полученным данным расчета токов короткого замыкания в заданных точках выбраны вспомогательное оборудование и коммутационная аппаратура. Затем для разработанной станции был произведен расчет уставок микропроцессорной защиты блока генератор-трансформатор, которая выполнена на базе шкафа ШЭ1111 ООО НПП «ЭКРА». Проанализированная релейная защита и автоматика базируются на отечественной микроэлектронной аппаратуре. Чувствительность измерительных органов основных и ряда ступеней резервных дистанционных защит и токовых защит нулевой последовательности достигнута благодаря использованию возможностей типовой аппаратуры. Экономическая эффективность спроектированных защит весьма высока. abstractExhaust skilled work consists of 136 sheets, 2graphics, tables 12, 25 sources two applications.Keywords: power system, electric network, district line,autotransformer relay protection, sensitivity, emergency responseAutomatic, setting, cost-effectiveness, credibility.The object of the design is a protection relay unit generator- 315 MW thermal power station transformer.Objective: Development of a concept on the powerBased on initial data and the design of relay protection unitgenerator-transformer on the basis of microprocessor.The study carried out calculations in «TKZ- programs3000 »,« Microsoft Word 2007 «, and is also used software packagesMathcad, Excel.The study was designed in principleelectric station scheme. Based on the initial data is producedselection of main equipment, wire size of power lines. Byreceived data for calculating short-circuit currents at predetermined pointsselected accessories and switchgear.Then, setting calculation was performed for the developed stationmicroprocessor protection generator-transformer, which blockmade on the basis of cabinet SHE1111 NPP «screen».The analyzed relay protection and automation based ondomestic microelectronic equipment. Sensitivitymeasuring elements and some basic backup remote stagesresidual current protection and protection achieved throughUse of the possible types of equipment.Cost-effectiveness of protections designed very

Простейший расчет силовых трансформаторов и автотрансформаторов

 

Иногда приходится самостоятельно изготовлять силовой трансформатор для выпрямителя. В этом случае простейший расчет силовых трансформаторов мощностью до 100—200 Вт проводится следующим образом.

Зная напряжение и наибольший ток, который должна давать вторичная обмотка (U2 и I2), находим мощность вторичной цепи: При наличии нескольких вторичных обмоток мощность подсчитывают путем сложения мощностей отдельных обмоток.

Далее, принимая КПД трансформатора небольшой мощности, равным около 80 %, определяем первичную мощность:

Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в сердечнике. Поэтому от значения мощности Р1 зависит площадь поперечного сечения сердечника S, которая возрастает при увеличении мощности. Для сердечника из нормальной трансформаторной стали можно рассчитать S по формуле:

где s — в квадратных сантиметрах, а Р1 — в ваттах.

По значению S определяется число витков w’ на один вольт. При использовании трансформаторной стали

Если приходится делать сердечник из стали худшего качества, например из жести, кровельного железа, стальной или железной проволоки (их надо предварительно отжечь, чтобы они стали мягкими), то следует увеличить S и w’ на 20—30 %.

Теперь можно рассчитать число витков обмоток

и т.д.

В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на сопротивлении вторичных обмоток. Поэтому для них рекомендуется число витков брать на 5—10 % больше рассчитанного.

Ток первичной обмотки

Диаметры проводов обмоток определяются по значениям токов и исходя из допустимой плотности тока, которая для трансформаторов принимается в среднем 2 А/мм2. При такой плотности тока диаметр провода без изоляции любой обмотки в миллиметрах определяется по табл. 1 или вычисляется по формуле:

Когда нет провода нужного диаметра, то можно взять несколько соединенных параллельно более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу. Площадь поперечного сечения провода определяется по табл. 1 или рассчитывается по формуле:

Для обмоток низкого напряжения, имеющих небольшое число витков толстого провода и расположенных поверх других обмоток, плотность тока можно увеличить до 2,5 и даже 3 А/мм2, так как эти обмотки имеют лучшее охлаждение. Тогда в формуле для диаметра провода постоянный коэффициент вместо 0,8 должен быть соответственно 0,7 или 0,65.

В заключение следует проверить размещение обмоток в окне сердечника. Общая площадь сечения витков каждой обмотки находится (умножением числа витков w на площадь сечения провода, равную 0,8d2из, где dиз — диаметр провода в изоляции. Его можно определить по табл. 1, в которой также указана масса провода. Площади сечения всех обмоток складываются. Чтобы учесть ориентировочно неплотность намотки, влияние каркаса изоляционных прокладок между обмотками и их слоями, нужно найденную площадь увеличить в 2—3 раза. Площадь окна сердечника не должна быть меньше значения, полученного из расчета.

Таблица 1

В качестве примера рассчитаем силовой трансформатор для выпрямителя, питающего некоторое устройство с электронными лампами. Пусть трансформатор должен иметь обмотку высокого напряжения, рассчитанную на напряжение 600 В и ток 50 мА, а также обмотку для накала ламп, имеющую U = 6,3 В и I = 3 А. Сетевое напряжение 220 В.

Определяем общую мощность вторичных обмоток:

Мощность первичной цепи

Находим площадь сечения сердечника из трансформаторной стали:

Число витков на один вольт

Ток первичной обмотки

Число витков и диаметр проводов обмоток равны:

• для первичной обмотки

• для повышающей обмотки

• для обмотки накала ламп

Предположим, что окно сердечника имеет площадь сечения 5×3 = 15 см2 или 1500 мм2, а у выбранных проводов диаметры с изоляцией следующие: d1из = 0,44 мм; d2из = 0,2 мм; d3из = 1,2 мм.

Проверим размещение обмоток в окне сердечника. Находим площади сечения обмоток:

• для первичной обмотки

• для повышающей обмотки

• для обмотки накала ламп

Общая площадь сечения обмоток составляет примерно 430 мм2.

Как видно, она в три с лишним раза меньше площади окна и, следовательно, обмотки разместятся.

Расчет автотрансформатора имеет некоторые особенности. Его сердечник надо рассчитывать не на полную вторичную мощность Р2, а только на ту ее часть, которая передается магнитным потоком и может быть названа трансформируемой мощностью Рт.

Эта мощность определяется по формулам:

— для повышающего автотрансформатора

— для понижающего автотрансформатора, причем

Если автотрансформатор имеет отводы и будет работать при различных значениях n, то в расчете надо брать значение п, наиболее отличающееся от единицы, так как в этом случае значение Рт будет наибольшее и надо, чтобы сердечник мог передать такую мощность.

Затем определяется расчетная мощность Р, которая может быть принята равной 1,15•Рт. Множитель 1,15 здесь учитывает КПД автотрансформатора, который обычно несколько выше, чем у трансформатора. Далее применяются формулы расчета площади сечения сердечника (по мощности Р), числа витков на вольт, диаметров проводов, указанные выше для трансформатора. При этом надо иметь в виду, что в части обмотки, являющейся общей для первичной и вторичной цепей, ток равен I1 — I2, если автотрансформатор повышающий, и I2 — I1 если он понижающий.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://elektromehanika.org

Дата добавления: 28.03.2014

(PDF) Развитие автотрансформаторов, надежность, безопасность и моделирование в сети электропередач Италии

12

6. ВЫВОДЫ

Спецификация — это живой документ, он постоянно меняется, чтобы адаптироваться к меняющимся условиям сети

, инновации в материалах и стандарты. Надежность и безопасность еще важнее

Драйверы

для трансформаторов и спецификации оборудования. При обновлении технической спецификации

важно искать сотрудничества с разными производителями, поскольку надежность трансформатора часто является результатом

, максимально приближенного к «естественному».Тестирование по-прежнему является одним из основных факторов, влияющих на дизайн

, и его необходимо правильно организовать.

Новая техническая спецификация ATR Terna, основные новшества которой были рассмотрены в этой статье

, представляет собой попытку сочетать инновации и надежность.

Мы надеемся, что обратная связь по эксплуатации будет получена как повышение долгосрочной надежности и безопасности.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность г-ну Фабио Скатиджио, ответственному за химическую лабораторию Terna, расположенную в

Венеции, за его ценный вклад в данные анализаторов DG и их сравнение с лабораторными данными.

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] А.Бабаре, Г.Бертаньолли, Г.Каприо, Л.Джаннуцци, А.Инези «Развитие и подтверждение возможностей автотрасформаторов

больших возможностей для станций межконтинентального сообщения, Энергетика» N.5, 1987

[2] F.Iliceto »Обсуждение всех возможных вариантов передачи данных

interconnessione tra reti» L’Elettrotecnica, Vol.7, N.10, 1965

[3] Э. Карлини, ML Крочани, Э.Коломбо, Дж. Пуччи, Д. Фалорни, А. Фреддо, В. Юлиани «Модернизация мощности короткого замыкания

подстанции 380 кВ: проблемы, которые необходимо преодолеть, и возможные решения в едином контексте» CIGRE

2010

[4] Т.Арагона, А.Бабаре, Г.Доглио, У.Ди Марко, Г.Редаэлли, М.Убалдини «Важность испытаний на короткое замыкание

для автотрансформаторов большого номинала» L’Energia Elettrica, Vol.74 N.5 1997

[5] Жан-Бернар Дастоус, Жак Лантень и Марк Фоата «Численный метод исследования неисправности

Локализация и разрыв резервуара силовых трансформаторов»

[6] IEC 60450 «Измерение средней вязкости степень полимеризации новых и старых целлюлозных

электроизоляционных материалов »

[7]« Последние разработки в области интерпретации анализа растворенных газов в трансформаторах »CIGRE TB 296,

2006

[8] IEC 60076-5« Энергетика. трансформаторы.Способность противостоять короткому замыканию »

[9] Л.Бергонци, Г.Бертаньолли, Г.Каннавале, Г.Каприо, Б.Дилли, Ф.Иличето, О.Гюльешил« Надежность передачи энергии

. Технические и экономические вопросы, связанные с характеристиками силовых трансформаторов при коротком замыкании »

CIGRE 2000

[10] RPPSmeets, LH Te Paske, PP.Leufkens, T.Fogelberg« Тринадцатилетний опыт испытаний на короткое замыкание

выдерживает возможности мощных силовых трансформаторов »6-я региональная конференция Южной Африки.СИГРЭ 2009

[11] Бояджян А .; Маккарти, О. П. «Физическая природа нейтральной нестабильности» Транзакции Американского института инженеров-электриков

, Vol. 50, страницы: 317 — 327, март 1931 г.

[12] Л. Колла, В. Юлиани, Ф. Палоне, М. Реболини, К. Тариконе «Моделирование автотрансформаторов сверхвысокого / высокого напряжения для моделирования электромагнитных переходных процессов

энергосистемы »в сб. 2010 IEEE Industrial Electronics Society

Международная конференция. по электрическим машинам, статья РФ-010855.

[13] Роберт Дж. Мередит, Atp-моделирование трансформаторов с сердечником посредством анализа магнитных цепей, включая конечные

секционирования. 2-е изд., 2008 г.

[14] Л. Колла, В. Юлиани, Ф. Палоне, М. Реболини, С. Зунино «Моделирование и исследование электромагнитных переходных процессов двух фазосдвигающих трансформаторов

1800 МВА в итальянской сети электропередач» Proc . Международной конференции

по переходным процессам энергосистем (IPST), Делфт, 2011 г.

[15] Бертаньолли Г., Режим короткого замыкания силовых трансформаторов.3-е изд., ABB, 2006

[16] У.Баттоклетти, Д. Фалорни, В. Юлиани, М. Реболини «Системы оперативного мониторинга в сочетании с Решением

Система поддержки для обслуживания подстанций высокого и сверхвысокого напряжения Терна» СИГРЭ Сессия 2012 г.

(PDF) Лекция по автотрансформаторам для студентов-энергетиков

374 IEEE СДЕЛКИ ПО ОБРАЗОВАНИЮ, ТОМ. 46, NO. 3, АВГУСТ 2003 г.

Рис. 3. Нагрузка, питаемая от источника напряжения через (а) трансформатор или (б) автотрансформатор

.

Напряжения и токи на обмотках формирователя автотранспорта

такие же, как и у трансформатора, также как и в сердечнике

и потерях в меди. Поскольку через одно и то же оборудование на нагрузку

может подаваться больше мощности, коэффициент полезного действия трансформатора auto-

выше, чем у трансформатора.

Для напряжения

на первичной обмотке формирователя автотранс-

результирующее напряжение на вторичной обмотке будет

.Нагрузки на рис. 1 и 2 идентичны. Для подачи номинального напряжения

на нагрузки, подключенные к вторичной обмотке,

необходимо подать более низкое напряжение

на первичную обмотку

автотрансформатора. В этом случае магнитный поток в сердечнике

и, следовательно, потери в сердечнике будут меньше, чем у трансформатора

.

B. Наблюдения за практическим применением автотрансформаторов

Анализ, проведенный в разделе II-A, хотя теоретически

звучит, может вводить в заблуждение в том, что касается практического применения автотрансформаторов

.Идея о том, что обычный трансформатор

можно подключить как автотрансформатор и получить прирост КПД

, не всегда применима на практике.

Некоторые ситуации, с которыми энергетики сталкиваются в повседневной работе

, будут рассмотрены в этом разделе.

Проблема: нагрузка 110 В

должна питаться от фиксированного источника 220 В

. Такая ситуация типична для промышленных предприятий.

Ситуация 1: Доступен трансформатор 220/110 В

.

Обсуждение: В этом случае нагрузка может быть подключена к источнику напряжения

через трансформатор или через преобразователь

, как показано на рис. 3.

Первый вопрос, который необходимо решить, — должна ли нагрузка

быть электрически изолированным от источника напряжения. Если имеет место изоляция

, применяется только рис. 3 (а). В противном случае также можно использовать соединение

согласно рис. 3 (b). Однако в этом конкретном случае

не будет повышения эффективности, если будет выбран автотрансформатор

, поскольку необходимо использовать вычитающее соединение.Полная мощность

на первичной обмотке равна

, что равно полной мощности трансформатора. Не

только КПД, но и регулировка напряжения такие же

, как у трансформатора. Подключение обмоток в качестве автотрансформатора

в данном конкретном случае не приводит к какому-либо

Рис. 4. Нагрузка питается от источника напряжения через автотрансформатор.

преимущества с точки зрения эффективности системы.Наконец,

для других соотношений между напряжениями нагрузки и источника, подключение

в качестве автотрансформатора может быть вообще невозможно.

Ситуация 2: Необходимо указать и приобрести наиболее подходящий трансформатор или автотрансформатор

.

Обсуждение: опять же, первый вопрос, который необходимо решить, — это

, должна ли нагрузка быть электрически изолирована от источника напряжения

. В случае изоляции применяется только рис. 3 (а). В противном случае можно использовать автотрансформатор

, что приведет к повышению эффективности.

Автотрансформатор, показанный на рис. 4 (а), соответствует установке

только первичной обмотки (220 В) трансформатора, показанного на рис. 3 (а).

Вторичная обмотка (110 В) не требуется и является преимуществом до

, так как этот автотрансформатор требует меньше материала, чем

, показанный на рис. 3. Напряжение, прикладываемое к нагрузке, поступает от

отводов. в середине первичной обмотки. Очевидно, что номинальная полная мощность автотрансформатора равна

.

Автотрансформатор на рис. 4 (a) можно увидеть, как показано на рис. 4 (b)

, то есть две идентичные обмотки, соединенные дополнительным образом

. Полная мощность в обмотках составляет

и

Так как и получается

Полная мощность в обмотках будет определять их расчетные характеристики

. Экономия материала (проводники и жила

) приведет к снижению стоимости оборудования. Кроме того, автотрансформатор

, используемый, как показано в ситуации 2, меньше, легче,

и дешевле, чем трансформатор того же номинала [1].

C. Оценка предлагаемого подхода

В заключение предыдущего обсуждения, лучший способ оправдать использование автотрансформатора

, в отличие от трансформатора

, заключается в том, что для определенной нагрузки и определенного напряжения

, автотрансформатор меньше, легче, эффективнее,

и дешевле, чем трансформатор того же номинала. Это обоснование

является основным вкладом в данную статью, поскольку в большинстве учебников

приводятся числовые примеры, в которых трансформатор

превращается в автотрансформатор, а номинальное напряжение либо источника напряжения, либо нагрузки

изменено, что является нереальной ситуацией.

с практической точки зрения.Студенту необходимо четкое представление о преимуществах использования автотрансформатора для данной практической конструкции

и создании однофазного автотрансформатора мощностью 1 кВА, понижающего напряжения 240 В и отводов напряжения 120, 48, 24 В, 12 В. для тем и материала проектов B.Sc, HND и OND

ПРОЕКТИРОВАТЬ И СОЗДАТЬ ОДНОФАЗНЫЙ АВТОТРАНСФОРМАТОР НАИМЕНОВАНИЕМ 1 кВА, СТУПЕНЧАТЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ 240 В И ОТВОДИТЕЛЯМИ НАПРЯЖЕНИЯ НА 120, 48, 24 В, 12 В

РЕФЕРАТ

Представленный здесь проект заключается в разработке и строительстве однофазного автотрансформатора номиналом 1 кВА, понижающего напряжения 240 В и отводов напряжения 120, 48, 24 В, 12 В.Автотрансформатор — это электрический трансформатор с одной обмоткой. В автотрансформаторе части одной и той же обмотки действуют как первичная, так и вторичная. Обмотка имеет не менее трех отводов, на которых выполняются электрические соединения. Автотрансформаторы имеют преимущества в том, что они часто меньше, легче и дешевле, чем типичные двухобмоточные трансформаторы, но у автотрансформаторов есть недостаток, заключающийся в том, что они не обеспечивают гальванической развязки.
Автотрансформатор имеет одну обмотку с двумя концевыми выводами и один или несколько выводов в промежуточных точках отвода.Первичное напряжение прикладывается к двум клеммам, а вторичное напряжение снимается с двух клемм, при этом почти всегда одна клемма является общей с первичным напряжением. Таким образом, первичная и вторичная цепи имеют несколько общих витков обмоток, поскольку вольты на виток одинаковы в обеих обмотках; каждый вырабатывает напряжение пропорционально количеству витков. В автотрансформаторе часть тока протекает непосредственно от входа к выходу, и только часть передается индуктивно, что позволяет использовать меньший, более легкий и дешевый сердечник, а также требует только одной обмотки.Один конец обмотки обычно подключается совместно как к источнику напряжения, так и к электрической нагрузке. Другой конец источника и нагрузки подключаются к отводам по обмотке. Разные отводы обмотки соответствуют разным напряжениям, измеренным с общего конца. В понижающем трансформаторе источник обычно подключается ко всей обмотке, а нагрузка подключается отводом только к ее части. В повышающем трансформаторе, наоборот, нагрузка подключается ко всей обмотке, а источник подключается к отводу на части обмотки.

СОДЕРЖАНИЕ
Титульная страница
Страница утверждения
Посвящение
Благодарность
Аннотация
Оглавление

ГЛАВА ПЕРВАЯ
1.0 Введение
1.1 цель исследования
1.2 значимость исследования
1.3 постановка задачи
1.4 применение автотрансформатора
1.5 общее применение трансформатора

ГЛАВА ВТОРАЯ
2.0 обзор литературы
2.1 обзор истории трансформатора
2.2 обзор типов трансформатора
2.3 обзор классификации трансформатора
2.4 обзор важности различных типов системы охлаждения трансформатора
2.5 обзор обслуживания системы охлаждения трансформатора

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
3.0 конструкции
3.1 основы автотрансформатора
3.2 работа автотрансформатора
3.3 конструкция автотрансформатора
3.4 автотрансформатор строительство
3.5 порядок строительства

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
4.0 Анализ результатов
4.1 Сборка секции и тестирование
4.2 Тестирование работы системы
4.3 возникшие проблемы
5.4 Анализ затрат
ГЛАВА ПЯТАЯ
5.1 Заключение
5.2 Рекомендация
5.3 Библиография

ГЛАВА ПЕРВАЯ
1.0 ВВЕДЕНИЕ

Первичная и вторичная обмотки автотрансформатора электрически соединены друг с другом. Часть энергии в автотрансформаторе поступает от этого соединения, а баланс поступает непосредственно от источника питания. Строительные инспекторы часто возражают против автотрансформаторов, потому что они не изолируют одну цепь от другой. Одно заземление может иметь значительно более высокое напряжение, чем земля в другом участке той же цепи.Перед установкой автотрансформаторов следует проконсультироваться с местными инспекторами и коммунальными предприятиями. Там, где использование автотрансформаторов не вызывает возражений, они представляют собой значительную экономию в цене по сравнению с обычным трансформатором с отдельной обмоткой. Эта экономия меняется при изменении соотношения обмоток. После того, как соотношение обмоток достигает примерно 4: 1 или 5: 1, использование автотрансформатора становится очень мало экономичным. Автотрансформаторы наиболее практичны там, где требуется небольшой процент повышения или понижения напряжения и изоляция между двумя цепями не требуется.Автотрансформаторы могут быть однофазными или трехфазными. Ни в том, ни в другом случае изоляция не предусмотрена.

В автотрансформаторе части одной и той же обмотки действуют как первичная и вторичная стороны трансформатора. Обмотка имеет не менее трех отводов, на которых выполняются электрические соединения. Автотрансформаторы зачастую меньше, легче и дешевле, чем типичные двухобмоточные трансформаторы, но у автотрансформаторов есть недостаток, заключающийся в том, что они не обеспечивают гальванической развязки.Автотрансформаторы
часто используются, например, для повышения или понижения напряжения в диапазоне 110–115–120 вольт и напряжения в диапазоне 220–230–240 вольт. Обеспечивает 110 или 120 В (с ответвлениями) от входа 240 В, что позволяет использовать оборудование, рассчитанное на 100 или 120 вольт, с питанием 240 вольт. Но в этом проекте было разработано понижающее напряжение 240 В в качестве первичного напряжения и 120, 48, 24 В, 12 В.

1.1 ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Целью данного исследования является принцип работы, а также проектирование и изготовление автотрансформатора понижающего напряжения 240 В / 110, 80, 12 В, 6 В.

1.2 ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Автотрансформатор предназначен для двух целей. Автотрансформатор может немного увеличить напряжение. Автотрансформатор также может немного снизить напряжение, если это необходимо. Но в этой работе автомобильный трансформатор был разработан для снижения 240 В переменного тока до 110, 80, 12 В, 6 В.

1.3 ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ
Автотрансформатор не обеспечивает гальванической развязки между своими обмотками, как это делает обычный трансформатор; если нейтральная сторона входа не находится под напряжением заземления, нейтральная сторона выхода тоже не будет.Нарушение изоляции обмоток автотрансформатора может привести к подаче полного входного напряжения на выход. Кроме того, обрыв в части обмотки, которая используется как первичная, так и вторичная, приведет к тому, что трансформатор будет действовать как индуктор последовательно с нагрузкой (что в условиях малой нагрузки может привести к приложению почти полного входного напряжения к выходу. ). Это важные соображения безопасности при принятии решения об использовании автотрансформатора в конкретном приложении.
Автотрансформатор для силовых применений обычно легче и дешевле, чем двухобмоточный трансформатор, поскольку для него требуется меньше обмоток и сердечник меньшего размера, с соотношением напряжений примерно 3: 1; за пределами этого диапазона двухобмоточный трансформатор обычно более экономичен.
В трехфазных системах передачи энергии автотрансформаторы имеют ограничения, заключающиеся в том, что они не подавляют гармонические токи и действуют как еще один источник токов замыкания на землю. Большой трехфазный автотрансформатор может иметь «скрытую» обмотку треугольником, не подключенную к внешней стороне резервуара, для поглощения некоторых гармонических токов.
На практике потери означают, что стандартные трансформаторы и автотрансформаторы не являются полностью обратимыми; один, предназначенный для понижения напряжения, будет обеспечивать немного меньшее напряжение, чем требуется, если он используется для повышения.Разница обычно достаточно небольшая, чтобы можно было изменить направление, когда фактический уровень напряжения не является критическим.
Как и многообмоточные трансформаторы, автотрансформаторы используют изменяющиеся во времени магнитные поля для передачи энергии. Они требуют переменного тока для правильной работы и не будут работать на постоянном токе.

1.4 ПРИМЕНЕНИЕ АВТОТРАНСФОРМАТОРА
Распределение энергии
Автотрансформаторы часто используются в силовых приложениях для соединения систем, работающих на различных классах напряжения, например, от 138 кВ до 66 кВ для передачи.Другое применение в промышленности — адаптировать оборудование, построенное (например) для источников питания 480 В, для работы от источника питания 600 В. Они также часто используются для обеспечения преобразования между двумя распространенными в мире диапазонами напряжения домашней сети (100–130 В и 200–250 В). Связи между сетями «Super Grid» Великобритании на 400 кВ и 275 кВ обычно представляют собой трехфазные автотрансформаторы с ответвлениями на общей нейтрали.
На протяженных сельских распределительных линиях в качестве регуляторов напряжения устанавливаются специальные автотрансформаторы с автоматическим переключением ответвлений, чтобы потребители на дальнем конце линии получали такое же среднее напряжение, как и те, кто находится ближе к источнику.Переменный коэффициент автотрансформатора компенсирует падение напряжения на линии.
Автотрансформатор особой формы, называемый зигзагом , используется для заземления трехфазных систем, которые иначе не связаны с землей. Зигзагообразный трансформатор обеспечивает путь для тока, общего для всех трех фаз (так называемый ток нулевой последовательности).
Аудио
В аудиоприложениях автотрансформаторы с ответвлениями используются для адаптации громкоговорителей к системам распределения звука с постоянным напряжением и для согласования импеданса, например, между микрофоном с низким сопротивлением и входом усилителя с высоким сопротивлением.
Железные дороги
На железных дорогах Великобритании принято приводить в движение поезда напряжением 25 кВ переменного тока. Для увеличения расстояния между источниками электроэнергии точки подачи в сеть могут быть организованы для подачи питания 25-0-25 кВ с третьим проводом (противофазный) вне досягаемости пантографа верхнего коллектора поезда. Точка питания 0 В подключена к рельсу, а одна точка 25 кВ подключена к контактному проводу. Через частые (около 10 км) интервалы автотрансформатор подключает контактный провод к рельсу и второму (противофазному) проводу питания.Эта система увеличивает используемое расстояние передачи, снижает наведенные помехи внешнему оборудованию и снижает стоимость. Иногда встречается вариант, когда питающий провод находится под напряжением, отличным от напряжения контактного провода, при этом коэффициент автотрансформатора изменяется в соответствии с требованиями.

1.5 ОБЩЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА
Трансформаторы используются для повышения напряжения перед передачей электроэнергии на большие расстояния по проводам. Провода обладают сопротивлением, при котором теряется энергия из-за джоулева нагрева со скоростью, соответствующей квадрату тока.Преобразовывая мощность в более высокое напряжение, трансформаторы обеспечивают экономичную передачу энергии и ее распределение. Следовательно, трансформаторы сформировали отрасль электроснабжения, позволяя размещать генерацию удаленно от точек спроса. Вся электрическая энергия в мире, за исключением крошечной, проходит через серию трансформаторов к тому времени, когда достигает потребителя. Трансформаторы
также широко используются в электронных продуктах для понижения напряжения питания до уровня, подходящего для содержащихся в них цепей низкого напряжения.Трансформатор также электрически изолирует конечного пользователя от контакта с напряжением питания.
Сигнальные и звуковые преобразователи используются для соединения каскадов усилителей и для согласования таких устройств, как микрофоны и проигрыватели, со входом усилителей. Звуковые трансформаторы позволяли телефонным цепям поддерживать двусторонний разговор по одной паре проводов. Балунный трансформатор преобразует сигнал, относящийся к земле, в сигнал, у которого есть сбалансированные напряжения относительно земли, например, между внешними кабелями и внутренними цепями.

1.6 ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПРОЕКТА
Различные этапы разработки этого проекта были должным образом разделены на пять глав, чтобы облегчить всестороннее и краткое чтение. В этом тезисе проекта проект организован последовательно следующим образом:
Первая глава этой работы посвящена введению в однофазный автотрансформатор. В этой главе обсуждались предыстория, значение, объективные ограничения и проблема однофазного автотрансформатора.
Глава вторая посвящена обзору литературы по однофазному автотрансформатору. В этой главе была рассмотрена вся литература, относящаяся к этой работе.
Глава третья посвящена методологии проектирования. В этой главе обсуждались все методы, задействованные во время проектирования и строительства.
Глава четвертая посвящена анализу тестирования. Были проанализированы все тесты, которые привели к точной функциональности.
Глава пятая — заключение, рекомендации и ссылки.

---

Этот материал представляет собой полный и хорошо проработанный проектный материал строго для академических целей, который был одобрен разными преподавателями из разных высших учебных заведений.Мы делаем аннотацию и первую главу видимыми для всех.

Все темы проекта на этом сайте состоят из 5 (пяти) глав. Каждый Материал проекта включает: Аннотация + Введение + и т. Д. + Обзор литературы + методология + и т. Д. + Заключение + Рекомендация + Ссылки / Библиография.

Кому « СКАЧАТЬ » полный материал по данной теме выше нажмите «ЗДЕСЬ»

Для просмотра других связанных тем щелкните ЗДЕСЬ

Кому « САММИТ » новых тем ИЛИ вы не видели свою тему на нашем сайте, но хотите подтвердить доступность вашей темы, нажмите ЗДЕСЬ

Хотите, чтобы мы провели исследование по вашей новой теме? если да, нажмите « ЗДЕСЬ »

Для получения дополнительной информации позвоните нам по телефону: +2348146561114 (MTN) или +23470153

(AIRTEL)

---

ЕСЛИ ВЫ УДОВЛЕТВОРЕНЫ НАШИ УСЛУГАМИ, ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ПРИГЛАШАТЬ ДРУЗЕЙ И КУРСОВ НА НАШУ СТРАНИЦУ.

Джон Джастин Мортимер: изобретения, патенты и заявки на патенты

Номер патента: 10832850

Реферат: Ручной тороидальный автотрансформатор с водяным охлаждением в сборе образован из ориентированных в продольном направлении электрически проводящих радиально разнесенных концентрических труб, которые физически и электрически скомпонованы последовательно и расположены вокруг ориентированного в продольном направлении тороидального магнитопровода для формирования обмоток. автотрансформатора с промежутками между ориентированными в продольном направлении концентрическими трубами, образующими путь для охлаждающей жидкости внутри автотрансформатора.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 12 июня 2018 г.

Дата патента: 10 ноября 2020 г.

Цессионарий: Корпорация Радин

Изобретателей: Роберто Бернардо Бенедикто Овандо, Томас Кэхилл, Роберт Ф.Адамчик, Джон Джастин Мортимер

Проектирование автотрансформатора постоянного тока на

А для систем передачи постоянного и среднего напряжения — ResearchOnline

@inproceedings {3432709aac4845b4b41f255ce3709312,

title = «Проектирование автотрансформатора постоянного тока для систем передачи постоянного и среднего напряжения»,

аннотация = «В данной статье изучается: Топология преобразователя постоянного / постоянного тока с двойным автотрансформатором переменного тока для преобразования постоянного и постоянного напряжения среднего и высокого напряжения.Проанализирована работа с трапецеидальной модуляцией, когда автотрансформатор постоянного тока построен из мостов с переходными плечами. Эта структура отличается меньшей силовой установкой электроники и емкостью накопления энергии по сравнению с аналогами, работающими в режиме синусоидальной модуляции. Это также позволяет использовать устройства с низкими потерями, такие как тиристоры или тиристоры с изолированным затвором (IGCT), обещая высокую эффективность. В статье исследуется эта топология в установившемся режиме, а также возможность блокировки неисправностей постоянного тока. «,

keywords =» автотрансформаторы, мостовые схемы, преобразователи мощности DC-DC, преобразователи мощности HVDC, передача энергии HVDC, сбои передачи энергии, трапециевидная модуляция, переход -мосты, установка силовой электроники, емкость накопителя энергии, возможность блокировки неисправностей постоянного тока, конструкция автотрансформатора постоянного тока, системы передачи постоянного тока высокого напряжения, автотрансформатор переменного тока, устройства с малыми потерями, высоковольтное преобразование постоянного тока, топология преобразователя постоянного тока, мостовые схемы , Преобразователи постоянного тока в постоянный, Высоковольтная техника, Накопители энергии, Силовые трансформаторы, обмотки, топология, Модульный многоуровневый преобразователь, трансформатор постоянного тока, двойной активный мост, преобразование мощности постоянного тока в постоянный »,

author =« Azmy Gowaid and Adam, {Г.П.} и Масуд, {А. M.} и Шехаб Ахмед и Барри Уильямс «,

note =» Принятие и запрос AAM x 2 (22.05.19 ET и 04.07.19 ET) «,

год =» 2018 «,

месяц = июн,

day = «7»,

doi = «10.1109 / CPE.2018.8372549»,

language = «English»,

pages = «1-6»,

booktitle = «2018 IEEE 12th Международная конференция по совместимости, силовой электронике и энергетике (CPE-POWERENG 2018) «,

publisher =» IEEE «,

}

Что такое автотрансформатор? Полное информационное руководство

В этом руководстве мы узнаем об автотрансформаторе.Это полное руководство по теории и конструкции автотрансформатора, его значениям эффективности, электрическим обозначениям, методам запуска, мерам защиты, преимуществам, недостаткам, применению и многому другому.

Введение

Трансформаторы — это электромагнитные устройства, которые передают электрическую энергию от одной цепи к другой по принципу взаимной индукции. Взаимная индукция — это связь индуктивностей их взаимными магнитными полями. Например, в однофазном трансформаторе есть две катушки: первичная и вторичная.

Первичная катушка будет получать питание от любого источника электроэнергии, например, генератора переменного тока. Магнитное поле, создаваемое первичной обмоткой, индуцирует напряжение во вторичной катушке. Эта вторичная обмотка будет подключена к нагрузке и получит соответствующее питание.

Трансформаторы используются для повышения напряжения до более высокого уровня, и они называются повышающими трансформаторами. Таким же образом трансформаторы понижают напряжение до более низкого уровня, и они называются понижающими трансформаторами.

НАЗАД НАЗАД

Что такое автотрансформатор?

Как указано выше, обычный трансформатор будет иметь две обмотки, которые физически разделены, но магнитно связаны друг с другом с помощью магнитопровода. Поскольку они изолированы по отдельности, они называются первичной обмоткой, на которую подается напряжение от источника, и вторичной обмоткой, которое передается на выходную нагрузку.

Но трансформатор, в котором будет только одна обмотка, общая как для первичной, так и для вторичной обмотки, называется автотрансформатором.Термин «Авто» здесь означает, что колебания входного напряжения будут автоматически улучшаться или уменьшаться с использованием одной обмотки.

Автотрансформаторы

используются там, где не требуется электрическая изоляция между входной и выходной обмотками. Они популярны для промышленной автоматизации и морских приложений.

НАЗАД НАЗАД

Теория и конструкция автотрансформатора

В автотрансформаторе часть энергии передается за счет индукции, а остальная — за счет проводимости.Существует три типа автотрансформаторов: повышающие, понижающие и регулируемые автотрансформаторы, которые могут повышать или понижать напряжение.

Регулируемые автотрансформаторы используются в лабораториях и в промышленности для обеспечения широкого диапазона переменного напряжения от одного источника. На рисунках выше показаны повышающие и понижающие автотрансформаторы.

На вышеприведенных рисунках первая обмотка показана присоединенным аддитивным образом к вторичной обмотке. Теперь соотношение между напряжением на первой обмотке и напряжением на второй обмотке определяется соотношением витков трансформатора.

Однако напряжение на выходе всего трансформатора является суммой напряжения на первой обмотке и напряжения на второй обмотке. Первую обмотку здесь называют общей обмоткой, потому что ее напряжение появляется с обеих сторон трансформатора. Малая обмотка называется последовательной обмоткой, потому что она включена последовательно с общей обмоткой.

Соотношение напряжений в автотрансформаторе, как показано на приведенном выше рисунке (a), определяется как

V₂ = V _c + V _se

But,

V _c / V _se = N _c / N _se

===> V₂ = V _c + (N _c / N _se ) * V _c ;

Но,

V₁ = V _c

===> V₂ = V₁ + (N _c / N _se ) * V1 = ((N _c + N _se ) / N _se ) * V₁;

Текущее соотношение между двумя сторонами в автотрансформаторе, как показано на рисунке выше (а), определяется как

I₁ = I _c + I _se

Но,

I _c = (N _se / N _c ) * I _se

===> I₁ = I _se + (N _se / N _c ) * I _se

Но,

I₂ = I _se

===> I₁ = I₂ * (1 + (N _se / N _c ))

Интересно отметить, что не вся мощность передается от первичной обмотки к вторичной в автотрансформаторе проходит через обмотки.В результате, если обычный трансформатор повторно подключить как автотрансформатор, он сможет выдерживать гораздо большую мощность, чем изначально рассчитан. Обратите внимание, что полная входная мощность автотрансформатора равна

S _в = V₁I₁;

, а полная выходная мощность равна,

S _out = V₂I₂.

Легко показать, что полная входная мощность равна полной выходной мощности, так что

S _вход = S _выход = S _IO

Здесь S _IO определяется как вход и полная выходная мощность трансформатора.Соотношение между мощностью, поступающей в первичную обмотку трансформатора, и фактическими обмотками можно найти по формуле

S _w = V _c I _c = V _SE * I _SE

S _w = V₁ * (I₁-I₂)

S _w = V₁I₁ — V₁ I₂

S _w = S _IO * N _se / (N _se + N _c )

Для Для лучшего понимания рассмотрим пример.

Автотрансформатор мощностью 500 кВА, соединяющий линию 110 кВ с линией 138 кВ, поэтому соотношение N _c / N _se будет 110/28.Теперь, используя полученную формулу мощности обмотки и полной мощности, мы можем вычислить фактическую мощность, проходящую через обмотки.

S _w = S _io x N _se / (N _se + N _c )

S _w = (5000) x 28 / (28 + 110) = 1015 кВА

Это означает, что фактическая пропускная способность обмотки составляет всего 1015 кВА, но этот автотрансформатор может обрабатывать 5000 кВА, что означает, что автотрансформатор может обрабатывать в 5 раз больше мощности и в 5 раз меньше, чем обычный двухобмоточный трансформатор.

Это означает, что мы должны спроектировать и выбрать медный провод только для работы с мощностью до 1015 кВА. Если у нас рабочее напряжение 220, то кажущийся ток будет

Кажущийся ток = 1015 кВА / 220 = 1015 x 1000/220 = 4613,63 А.

Мы можем выбрать медный провод из таблицы размеров проводов SWG или AWG для правильной плотности тока.

Автотрансформатор также может быть сконструирован с более чем одной точкой отвода. Автотрансформаторы могут использоваться для обеспечения различных точек напряжения вдоль его обмотки.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Автотрансформатор с несколькими точками ответвления

В следующей таблице поясняются различные типы автотрансформаторов в зависимости от их подключения:

НАЗАД

Символы

Обозначение однофазного автотрансформатора

Обозначение трехфазного автотрансформатора

НАЗАД НАЗАД

Типы автотрансформаторов общего назначения

Типы автотрансформаторов общего назначения

Основа использования автотрансформатора:

1. Повышающий автотрансформатор
2. Понижающий автотрансформатор
3. Регулируемый автотрансформатор

НАЗАД

Повышающий автотрансформатор

В этом типе автотрансформатора входное напряжение составляет подошел к желаемому голосу Напряжение и выходное напряжение будут зависеть от коэффициента трансформации автотрансформатора.

Это схема подключения повышающего автотрансформатора:

Как мы уже обсуждали, рассмотрите каждую петлю индуктивности как батарею. Чем больше петель в выходной цепи, тем выше напряжение переменного тока по сравнению с входом. Мы знаем, что входная и выходная полная мощность одинакова, поэтому, если мы собираемся повышать напряжение, ток, безусловно, будет уменьшаться, чтобы поддерживать баланс мощности.

НАЗАД В начало

Понижающий автоматический трансформатор

Конструкция одинакова для повышающего и понижающего автотрансформатора, но в этой конфигурации первичное напряжение высокое, а вторичное напряжение низкое, поэтому он называется понижающим трансформатором.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Регулируемый автоматический трансформатор (вариак или диммер)

Автотрансформаторы с фиксированным передаточным числом широко используются во многих приложениях, но иногда требуется возможность переменного выходного напряжения. Такие трансформаторы очень полезны, потому что их можно настроить на любое необходимое напряжение, просто повернув ручку. Их можно использовать вместо повышающего и понижающего автотрансформатора.

Центральная часть этого круглого индуктора — ручка.Напряжение изменяется вращением ручки автотрансформатора. Регулируемый автотрансформатор может быть оснащен множеством ответвлений в зависимости от конкретного применения и действовать как регулятор переменного напряжения.

Путем добавления некоторых измерительных схем этот регулируемый автотрансформатор можно использовать в качестве автоматического регулятора напряжения. Это также известно как вариак или диммер.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Запуск автотрансформатора

Когда трансформаторы подключаются к линии электропередачи, пусковой ток подключенного оборудования будет в 10-15 раз больше, чем номинальный ток оборудования, тогда общий ток протекает через 2 обмотки трансформатора в течение некоторого времени.

В некоторых стероидных трансформаторах пусковой ток в 60 раз превышает номинальную. В больших трансформаторах этот переходный ток может сохраняться в течение нескольких секунд, пока не будет достигнуто время равновесия или стабилизации.

Таким же образом в автотрансформаторе Пусковой ток также является значительным, когда источник питания подключен к трансформатору в момент, когда напряжение пересекает нулевое время прохождения, когда ток нагрузки зависит от сопротивления и индуктивности обмоток трансформатора.

Для больших трансформаторов с очень высокими индуктивностями по сравнению с нагрузкой время переходных процессов также будет большим, и наоборот.

НАЗАД В начало

КПД автотрансформатора

КПД автотрансформатора намного выше, чем у двухобмоточных трансформаторов. КПД автотрансформаторов иногда достигает 99% при всех комфортных условиях.

КПД = (P _{на выходе} / P _на ) * 100

P _{на выходе} = V _с * I _с * Cos (Ø)

Коэффициент мощности = Cos (Ø)

P _вход = P _выход + P _потери

Потери: В любом трансформаторе в основном есть 2 типа потерь

Потери в меди могут быть рассчитаны с помощью теста на короткое замыкание и рассчитаны потери в железе или сердечнике испытанием на обрыв цепи.После вычисления обоих потерь алгебраическая сумма обоих этих потерь составляет общую потерю в автотрансформаторе.

ВЕРНУТЬСЯ В НАЧАЛО

Расчет импеданса автотрансформатора

Автотрансформаторы имеют один дополнительный недостаток по сравнению с двумя обмоточными трансформаторами. Оказывается, для данного автотрансформатора импеданс на единицу меньше по сравнению с двухобмоточным обычным трансформатором на коэффициент, равный преимуществу автотрансформатора по мощности над обычным.

Это меньшее внутреннее сопротивление может быть серьезной проблемой в таких случаях, когда снижение тока в неисправностях энергосистемы, таких как короткое замыкание, поэтому в этой ситуации очень желательно ограничить ток, чтобы уменьшить вероятность большего повреждения.

Теперь рассчитаем внутреннее сопротивление автотрансформатора.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Пример импеданса автотрансформатора

Обычный трансформатор на напряжение 1000 кВА 12/1.2 кВ, 60 Гц, теперь этот трансформатор должен использоваться в качестве автотрансформатора 13,2 / 12 кВ в энергосистеме. Теперь рассчитайте энергетическое преимущество этого автотрансформатора и рассчитайте последовательное сопротивление автотрансформатора на единицу.

Полное сопротивление двухобмоточного трансформатора равно 0,01 + j0,08.

Sol:

Коэффициент поворота: N _c / N _se = 12 / 1,2 = 10

S _io = (N _se + N _c / N _se ) * S _w

S _io = (1 + 10/1) x 1000 = 11000 кВА

Таким образом, коэффициент преимущества по мощности равен 11.

Как известно, полное сопротивление трансформатора с двумя обмотками равно Z _eq = 0,01 + j0,08

Таким образом, полное сопротивление автотрансформатора будет Z _eq = (0,01 + j0,08) / 11 = 0,00091+ j0,00727

Мы видим, что внутреннее сопротивление автотрансформатора в 11 раз меньше, чем у обычного двухобмоточного трансформатора.

НАЗАД НАЗАД

Автотрансформатор Заземление или заземление

Он также известен как заземляющий автотрансформатор.Он в основном используется для генерации нейтрального провода в 3-фазной 3-проводной незаземленной системе. Он подключается в виде зигзагообразных или Т-образных трансформаторов. Эти трансформаторы имеют номинальные значения фазного и нейтрального тока.

НАЗАД В начало

Автотрансформатор Пример

Трансформатор 11500/2300 В рассчитан на 150 кВА как двухобмоточный трансформатор. Если две обмотки соединить последовательно, чтобы сформировать автотрансформатор, каковы будут соотношение напряжения и выходной мощности?

Две обмотки двухобмоточного трансформатора можно соединить последовательно, образуя автотрансформатор.В двух обмотках любая из обмоток используется в качестве вторичной. Следовательно, соотношение напряжений и мощность трансформатора будут зависеть от обмотки, которая используется в качестве вторичной обмотки.

Корпус-1:

Обмотка 2300 используется в качестве вторичной.

Номинал двухобмоточного трансформатора S _t = 150кВА

Первичное напряжение автотрансформатора, В ₁ = 11500 + 2300 = 13,8 кВ

Вторичное напряжение автотрансформатора, В ₂ = 2.3 кВ

Коэффициент напряжения двухобмоточного трансформатора a = V ₁ / V ₂ = N ₁ / N ₂ = 11,5 / 2,3 = 5

Коэффициент напряжения автотрансформатора a ‘= V ₁ / V ₂ = (V ₁ — V ₂ + V ₂ ) / V ₂ = a + 1 = 6

Коэффициент вращения a = 13,8 / 2,3 = 6

Рейтинг трансформатор St = (V ₁ –V ₂ ) * I ₁ = (I ₂ –I ₁ ) * V ₂

Мощность автотрансформатора = Sat = V ₁ * I ₁ = V ₂ * I ₂

Но (I ₂ -I ₁ ) / I ₁ = N ₁ / N ₂ = a

Тогда I ₁ = (1 / (1 + a)) I ₂

Следовательно, S _t = V ₂ ((V ₁ / V ₂ ) — 1) (1 / (1+ a)) * I ₂ = (a / (1 + a)) S _при

Следовательно, S _при = ((1 + a) / a) x 150 = 180 кВА.

Корпус 2:

Обмотка 1150 В используется в качестве вторичной.

В ₁ = 13,8 кВ

В ₂ = 11,5 кВ

Отношение напряжений = a ‘= 13,8 / 11,5 = 1,2

Отношение напряжений = a = (13,8 — 11,5) / 11,5 = 0,2

Сейчас S _при = ((1 + a) / a) x 150 = 900 кВА

НАЗАД В начало

Трехфазный автотрансформатор

Трехфазный автотрансформатор особого типа, в котором используется общая обмотка. разделяет высокое и низкое напряжение.Трехфазный переменный ток подается на первичную обмотку, а выходной — на вторичную. Трехфазный автотрансформатор используется для таких приложений, где в распределительной системе используется небольшое напряжение. Между ними нет гальванической развязки. Он предназначен для повышения и понижения напряжения и работает по принципу магнитной индукции.

Ключевые характеристики трехфазного автотрансформатора следующие:

• Номинальная мощность от 3 кВА до 500 кВА
• Частота 50/60 Гц
• Трехфазный

Трехфазный автотрансформатор используется в силовых приложениях для подключения работающей системы на уровне напряжения от 66 кВ до 138 кВ по ЛЭП.

Общий трехфазный автотрансформатор будет соответствовать следующей схеме:

Ниже представлен другой тип соединения и его векторная диаграмма:

На следующей схеме поясняются различные типы соединений трехфазного автотрансформатора.

ВЕРНУТЬСЯ В НАЧАЛО

Мощность трехфазного автотрансформатора

Он имеет номинальную мощность в кВА в диапазоне от (1 кВА-500 кВА). Диапазон допуска (± 5%). Изоляционное сопротивление, используемое в трехфазном автотрансформаторе, составляет 2000 МОм.

Для расчета трехфазной кВА используется приведенная ниже формула

кВА = (вольт * ампер * 1,73) / 1000

НАЗАД В начало

Автотрансформатор Пускатель асинхронного двигателя

Принцип действия автотрансформатора аналогичен по методу запуска по схеме звезда-треугольник. Пусковой ток ограничен трехфазным автотрансформатором. Автотрансформатор можно заменить пускателем со звезды на треугольник и другими пускателями, которые более дороги и сложны в эксплуатации.Автотрансформатор подходит как для двигателя, подключенного по схеме звезды, так и по схеме треугольника, пусковой ток и крутящий момент можно регулировать путем правильного отвода от автотрансформатора. Это дает самый высокий крутящий момент двигателя на линейный ампер.

НАЗАД В начало

Дополнительная информация по автотрансформаторам

Характеристики автотрансформатора

Номинальные параметры автотрансформаторных пускателей ниже, чем у обычных стартеров для двигателей большей мощности.Главное, размер автотрансформатора очень мал, поэтому эффективный материал снизит стоимость. Эффективное сокращение материала снижает потери в меди и железе, поэтому автотрансформатор по сравнению с обычными изолирующими трансформаторами имеет высокий КПД.

ВЕРНУТЬСЯ В НАЧАЛО

Защита автотрансформатора

Нормальный трансформатор Реле дифференциальной защиты и аксессуары также могут использоваться для защиты автотрансформатора. Дифференциальная защита трансформатора содержит ряд дополнительных функций (согласование с коэффициентом трансформации и векторной группой, стабилизация (сдерживание) от бросков тока и чрезмерного возбуждения) и, следовательно, требует некоторого фундаментального рассмотрения для конфигурации и выбора значений уставок.

Дополнительные функции, встроенные в каждое реле, могут быть использованы с пользой. Однако следует учитывать, что функции резервной защиты должны быть организованы в отдельном аппаратном обеспечении (дополнительном реле) по причинам аппаратного резервирования.

Это означает, что максимальная токовая защита в дифференциальной защите может использоваться только как резервная защита от внешних сбоев в подключенной энергосистеме. Резервная защита самого трансформатора должна быть предусмотрена в виде отдельного реле максимального тока.Защита Бухгольца как быстрая защита от короткого замыкания.

Представлены различные типы схем дифференциальной защиты автотрансформатора. Какая схема будет использоваться, в основном определяется наличием основных трансформаторов тока в конкретной установке.

Рекомендуется, чтобы помимо стандартной схемы дифференциальной защиты применялась дополнительная дифференциальная схема, чувствительная к замыканиям вблизи точки звезды общей обмотки. Другое возможное решение — объединить две разные схемы, которые имеют разные свойства.

Из-за размера и важности автотрансформаторов в современных энергосистемах (например, в основном используемых в качестве межсистемных трансформаторов) полное дублирование схемы защиты обычно легко оправдано.

ВЕРНУТЬСЯ В НАЧАЛО

Защита третичной обмотки автотрансформатора

С точки зрения дифференциального реле схема дифференциальной защиты одинакова для обычных изолирующих трансформаторов и автотрансформаторов. Единственное отличие состоит в том, что все три отдельных тока в обмотке третичного треугольника доступны для реле.

Следовательно, при таком расположении можно нагружать обмотку третичного треугольника. Используемое уравнение и преимущества такой дифференциальной схемы легко вычисляются и могут быть реализованы. В автотрансформаторе используется обмотка третичным треугольником.

Он используется для ограничения генерации гармоник напряжения, вызванных токами намагничивания, влияющими на нижний импеданс нулевой последовательности. Обмотка третичного треугольника составляет одну треть номинальной мощности автотрансформатора. Он перераспределяет ток, обнаруженный в результате повреждения.Это также уменьшает разбалансировку, используемую при трехфазной нагрузке.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Процедура тестирования автотрансформатора

Когда трансформаторы получены с завода или перемещены из другого места, необходимо убедиться, что каждый трансформатор сухой, не было повреждений во время транспортировки, внутренние соединения не ослаблен, коэффициент передачи, полярность и импеданс трансформатора соответствуют паспортной табличке, его основная изоляционная структура не повреждена, изоляция проводки не замкнута, и трансформатор готов к работе.

Физические размеры, класс напряжения и номинальная мощность в кВА являются основными факторами, определяющими объем подготовки, необходимой для ввода трансформаторов в эксплуатацию. Размер и номинальная мощность в кВА также определяют тип и количество вспомогательных устройств, которые потребуются трансформатору.

Все эти факторы влияют на объем испытаний, необходимых для подтверждения того, что трансформатор готов к включению питания и вводу в эксплуатацию.

Некоторые тесты и процедуры могут выполняться специалистами на этапе сборки.Также могут потребоваться специальные тесты, отличные от перечисленных. Многим требуется специальное оборудование и опыт, которых у электриков-строителей нет и от которых не ожидается.

Некоторые испытания проводятся монтажной бригадой, а другие — лицами, проводящими окончательные электрические испытания трансформаторов.

Кроме того, следующие описания тестов служат точкой привязки, с которой можно обратиться за помощью в случае необходимости. Обсуждаются или описываются следующие элементы:

• Данные на паспортной табличке
• Измерение мощности
• Вспомогательные компоненты и проверки проводов
• Грозовые разрядники
• Ручное измерение температуры
• Температурные устройства
• Тесты CT
• Температура обмотки и тепловое изображение
• Коэффициент мощности
• Дистанционная индикация температуры
• Коэффициент мощности трансформатора
• Вспомогательная мощность
• Коэффициент напряжения
• Автоматический переключатель
• Полярность
• Система охлаждения
• Коэффициент передачи трансформатора
• Вспомогательное устройство переключения
• Вспомогательное устройство переключения
• -Защита оборудования и сигнализация
• Импеданс короткого замыкания
• Общая нагрузка
• Нулевая последовательность
• Проверки срабатывания
• Сопротивление обмотки

Ниже приводится приблизительная последовательность испытаний трансформатора:

908 11 Осмотрите трансформатор и детали на предмет повреждений при транспортировке и влажности.
1. Проверьте паспортную табличку и распечатки на предмет надлежащего напряжения и подключения внешней фазы к линии или шине.
2. Проверьте калибровку всех термометров и нагревателя зоны нагрева, мостовых резистивных датчиков температуры и связанных с ними контактов аварийной сигнализации. Настройки контактов должны быть похожи на следующие.
   • Одна ступень работает все время (принудительное охлаждение)
   • 2-я ступень при 80 ° C
   • 3-я ступень при 90 ° C
   • Авария по перегреву 100 ° C (срабатывание при 110 ° C, если применимо)
   • Верх- Аварийный сигнал по маслу 80 ° C при повышении 55 ° C и 75 ° C при повышении 65 ° C
   • OA = вентиляторы и насосы отсутствуют
   • FA = вентиляторы работают
   • FOA = вентиляторы и насосы работают
3. Проверьте и мегомметром всю проводку точка к точке: вентиляторы, насосы, сигнализация, нагреватели, переключатели ответвлений и все другие устройства на трансформаторе и соединительных кабелях.
4. Все банки мощностью более 150 МВА должны быть высушены в вакууме. Не подавайте испытательное напряжение на обмотку во время процесса вакуумной сушки. Убедитесь, что клеммы закорочены и заземлены во время циркуляции масла из-за большого количества статического заряда, который может накапливаться на обмотке.
5. После заполнения резервуара маслом убедитесь, что образец масла был отправлен в химическую лабораторию и что его результаты занесены в отчеты об испытаниях банка. Обратите внимание на уровень и температуру масла по окончании заливки.
6. Электропитание для проверки правильности вращения насосов и вентиляторов и правильной работы устройства РПН (UL), если оно предусмотрено. Также проверьте правильность работы нагревателя, сигнализации и всех других устройств.
7. Следующие испытания обмотки необходимо выполнить:
   • Импеданс
   • Сопротивление обмотки постоянного тока
   • Обмотки, втулки и разрядники мегомметра и коэффициента мощности.
   • Примечание: Подождите 24 часа после завершения заливки масла для проверки коэффициента мощности.
8. Цепи ТТ нагрузки в целом и мигают для полярности.
9. Перед подачей напряжения проверьте схемы защиты береговых блоков и убедитесь, что в газовом реле нет газа.
10. При подаче питания на батарею или повышении нагрузки контролируйте токи и напряжения батареи, включая работу устройства РПН.
11. Перед включением нагрузки проверьте правильность фазировки и напряжения батареи в системе. По возможности, большие трансформаторы (> 1 МВА) должны оставаться под напряжением в течение восьми часов перед переносом нагрузки.
12. Выполняйте эксплуатационные проверки счетчиков и реле.
13. Отправьте в эксплуатацию и сообщите информацию о включении в офис TNE.
14. Сдавайте исправленные распечатки и отчеты об испытаниях, которые должны включать следующее:
    • Все данные испытаний
    • Данные о влажности и масле
    • Возникшие проблемы
    • Данные в процессе эксплуатации
    • Время подачи питания и пуск в эксплуатацию

НАЗАД НАЗАД

Преимущества автотрансформатора

• Снижены потери при заданной мощности в кВА.
• Экономия по размеру и весу.
• Размер очень меньше.
• Регулировка напряжения намного лучше.
• Стоимость невысока.
• Требуемый ток возбуждения низкий.
• При проектировании автотрансформатора медь используется реже.
• В обычном трансформаторе повышающее и понижающее напряжение фиксированы, в то время как в автотрансформаторе выходная мощность изменяется в соответствии с требованиями

НАЗАД В НАЧАЛО

Недостатки автотрансформатора люди необходимы из-за более высоких токов короткого замыкания и из-за низкого последовательного импеданса автотрансформатора, который повреждает как оборудование, так и создает угрозу для людей.

Если какая-либо обмотка автотрансформатора закорочена, выходное напряжение будет колебаться до более высокого напряжения, чем рабочее напряжение, что приведет к очень серьезным повреждениям.

Он состоит из одной обмотки вокруг железного сердечника, который вызывает изменение напряжения от одного конца к другому. Отсутствует изоляция низкого и высокого напряжения ни на входе, ни на выходе трансформатора. Таким образом, любой шум или напряжение, относящиеся к одной стороне, будут отражаться на другой стороне. Таким образом, схемы фильтрации необходимы везде, где в электронных схемах используется автотрансформатор.

НАЗАД НАЗАД

Применение автотрансформатора

• Используется в синхронных и асинхронных двигателях как часть пускового устройства.
• Используется в лабораториях по испытанию электрооборудования.
• Он используется в качестве усилителя в фидерах переменного тока для повышения желаемого уровня напряжения.
• Используется для пуска двигателей с короткозамкнутым ротором и асинхронных двигателей с контактным кольцом.
• Для соединения систем, работающих при пороговых напряжениях.
• В качестве бустеров для повышения входного напряжения

НАЗАД В НАЧАЛО

Ограничения автотрансформатора

• Не может использоваться для изолированных работающих систем, поскольку заземление является общим для оборудования, подключенного к входу и выходу.
• К вопросам безопасности следует отнестись строго, поскольку явление общего заземления может создать угрозу для человека.
• Нарушение изоляции обмотки автотрансформатора приведет к подаче полного входного напряжения на выход.

НАЗАД К НАЧАЛУ

Резюме

• Автотрансформаторы — это трансформаторы, в которых первичная и вторичная обмотки связаны магнитно и электрически.
• Это приводит к более низкой стоимости, меньшим размерам и весу.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Inderscience Publishers — связь академических кругов, бизнеса и промышленности посредством исследований

Улучшенные отчеты о цитировании Clarivate и факторы воздействия для журналов Inderscience

16 июля 2021 года

Inderscience с радостью сообщает, что редакция журнала Inderscience в 2021 году рада Отчеты о цитировании журналов от Clarivate Analytics выявили достижения в области импакт-факторов для многих научных журналов, включая Европейский журнал промышленной инженерии, Европейский журнал международного менеджмента, Международный журнал биологических вычислений, Международный журнал Exergy, Международный журнал глобального потепления, Международный журнал мобильных коммуникаций, Международный журнал технологий нефти, газа и угля, Международный журнал судоходства и транспортной логистики, Международный журнал исследований поверхности и инженерии, Международный журнал управления технологиями, Международный журнал Интернета и сетей Услуги и прогресс в области вычислительной гидродинамики.

Редакция хотела бы поздравить и поблагодарить всех участвующих редакторов, членов правления, авторов и рецензентов и рада видеть, что их усилия были вознаграждены в этих последних отчетах о цитировании.

Европейский журнал международного менеджмента отмечает достижения в области индексации

29 июня 2021 г.

Мы рады сообщить, что Европейский журнал международного менеджмента недавно улучшил свои показатели индексации по нескольким направлениям, переместившись в рейтинг 2 в рейтинге. Chartered ABS Academic Journals Guide, улучшенный рейтинг Scopus CiteScore 3.7 (с 2,7), а индекс Scimago H подскочил до 25 (с 22). EJIM Главный редактор и заместитель главного редактора, проф. Илан Алон и проф. Влодзимеж, благодарят свою редакцию, старших редакторов, редакционный и рецензионный совет, рецензентов и авторов за то, что они помогли журналу добиться столь значительных успехов.

Член правления Inderscience профессор Мохан Мунасингх выиграл премию Blue Planet Warming был удостоен премии Blue Planet 2021 года.В этом году отмечается 30-я присуждение премии Blue Planet Prize, международной экологической премии, спонсируемой фондом Asahi Glass Foundation под председательством Такуя Шимамура. Ежегодно Фонд выбирает двух победителей — физических лиц или организации, которые внесли значительный вклад в решение глобальных экологических проблем.

Профессор Мунасингхе сделал следующее заявление:

«Я глубоко признателен и для меня большая честь получить премию Blue Planet Prize 2021 года, главную награду за экологическую устойчивость, которая символизирует выдающуюся приверженность японского фонда Asahi Glass Foundation лучшему будущему. .Я также в долгу перед многими, кто внесли щедрый вклад в мое интеллектуальное развитие и эмоциональный интеллект, включая учителей, наставников, коллег, семью и друзей. Социальные связи были неоценимы, чтобы пережить давление COVID-19.

Приятно узнать, что комитет по присуждению награды особо отметил несколько ключевых концепций, которые я разработал, и их практическое применение во всем мире в течение почти пяти десятилетий, включая структуру устойчивого развития, треугольник устойчивого развития (экономика, окружающая среда, общество), сбалансированный, инклюзивный зеленый рост. (BIGG) и Цели потребления тысячелетия (MCG).

Мои исследовательские интересы расширились от базовых дисциплин, таких как инженерия, физика и экономика, до прикладных секторов, таких как энергия, вода, транспорт, ИКТ и экологические ресурсы, и, наконец, до многопрофильных тем, таких как бедность, бедствия, изменение климата и устойчивое развитие. Этот эклектичный опыт помог мне разработать Sustainomics как интегративную междисциплинарную методологию. Опираясь на свою прошлую работу и глобальную платформу, предоставленную престижной премией Blue Planet Prize, я буду продолжать свои скромные усилия, чтобы сделать нашу планету более устойчивой для всех.»

Редакция

Inderscience искренне поздравляет профессора Мунасингхе с этим выдающимся и значительным достижением.

Международный журнал устойчивого управления сельским хозяйством и информатики, индексируемый Clarivate Analytics ‘Emerging Sources Citation Index

22 мая 2021 г.

Inderscience is рад сообщить, что Международный журнал устойчивого управления сельским хозяйством и информатики был проиндексирован Clarivate Analytics ‘Emerging Sources Citation Index.

Профессор Бэзил Манос, главный редактор журнала, говорит: «Попадание IJSAMI в Индекс цитирования новых источников — результат наших настойчивых и методичных усилий по обеспечению высочайшего качества статей, привлечению компетентных рецензентов и быстрый обмен электронной почтой с нашими авторами и рецензентами. Я очень рад и взволнован этим признанием нашей работы, и я по-прежнему привержен обеспечению международного научного сообщества журналом высочайшего качества ».

Международный журнал гидромехатроники проиндексирован Clarivate Analytics ‘Emerging Sources Citation Index.

20 мая 2021 г.

Inderscience рада сообщить, что Международный журнал гидромехатроники был проиндексирован Clarivate Analytics’ Emerging Sources Citation Index.

Проф. Иминь Шао, главный редактор журнала, говорит: «Я очень рад, что IJHM был включен в Индекс цитирования новых источников. Это признание академических достижений и редакционной работы журнала. Я бы хотел хотел бы выразить нашу искреннюю благодарность всем, кто внес свой вклад в этот журнал.