Силовой трансформатор принцип действия. Силовой трансформатор: принцип действия, устройство и классификация

Что такое силовой трансформатор. Как устроен и работает силовой трансформатор. Какие бывают виды и типы силовых трансформаторов. На что обратить внимание при выборе силового трансформатора.

Что такое силовой трансформатор и для чего он нужен

Силовой трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения и тока одного значения в переменное напряжение и ток другого значения той же частоты. Основное назначение силовых трансформаторов — передача и распределение электроэнергии в энергосистемах.

Силовые трансформаторы применяются для:

• Повышения напряжения на электростанциях для передачи электроэнергии на большие расстояния
• Понижения напряжения на подстанциях для распределения электроэнергии потребителям
• Преобразования напряжения в электрических сетях и на промышленных предприятиях
• Питания электротехнологических установок

Устройство и принцип работы силового трансформатора

Основными конструктивными элементами силового трансформатора являются:

• Магнитопровод (сердечник) — замкнутая магнитная система из листовой электротехнической стали
• Обмотки — первичная и вторичная, выполненные из изолированного медного или алюминиевого провода
• Изоляция — электрическая изоляция обмоток и магнитопровода
• Бак с трансформаторным маслом (для масляных трансформаторов)
• Система охлаждения
• Вводы высокого и низкого напряжения

Принцип действия силового трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. При подаче переменного напряжения на первичную обмотку в магнитопроводе создается переменный магнитный поток. Этот поток, пересекая витки вторичной обмотки, наводит в ней ЭДС. При подключении нагрузки к вторичной обмотке в ней возникает ток.

Классификация силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы классифицируются по различным признакам:

По числу фаз:

• Однофазные
• Трехфазные

По числу обмоток:

• Двухобмоточные
• Трехобмоточные
• Многообмоточные

По способу охлаждения:

• Масляные — с естественным или принудительным охлаждением масла
• Сухие — с воздушным охлаждением

По назначению:

• Силовые общего назначения
• Преобразовательные
• Электропечные
• Сварочные

Основные параметры силовых трансформаторов

Важнейшими параметрами, характеризующими силовой трансформатор, являются:

• Номинальная мощность — полная мощность на вторичной обмотке при номинальной нагрузке
• Номинальное напряжение первичной и вторичной обмоток
• Коэффициент трансформации — отношение высшего напряжения к низшему
• Ток холостого хода — ток первичной обмотки при разомкнутой вторичной
• Напряжение короткого замыкания — напряжение, при котором в короткозамкнутой вторичной обмотке протекает номинальный ток
• Потери холостого хода и короткого замыкания
• КПД трансформатора

Особенности конструкции масляных и сухих трансформаторов

Масляные силовые трансформаторы имеют следующие конструктивные особенности:

• Активная часть (магнитопровод и обмотки) помещена в бак с трансформаторным маслом
• Масло выполняет функции изоляции и охлаждения
• Имеют расширитель для компенсации температурных изменений объема масла
• Оснащаются системой охлаждения (радиаторы, вентиляторы)

Особенности конструкции сухих трансформаторов:

• Обмотки и магнитопровод не погружены в масло
• Изоляция выполнена из твердых электроизоляционных материалов
• Охлаждение — естественное воздушное или принудительное
• Меньшие габариты и вес по сравнению с масляными
• Более пожаробезопасны

Преимущества и недостатки различных типов силовых трансформаторов

Масляные трансформаторы имеют следующие преимущества:

• Высокая электрическая прочность изоляции
• Эффективное охлаждение
• Возможность изготовления на большие мощности

Недостатки масляных трансформаторов:

• Пожароопасность
• Необходимость периодической замены и очистки масла
• Большой вес и габариты

Преимущества сухих трансформаторов:

• Экологичность и пожаробезопасность
• Простота обслуживания
• Возможность установки в жилых и общественных зданиях

Недостатки сухих трансформаторов:

• Более высокая стоимость
• Чувствительность к загрязнениям и влаге
• Ограничения по мощности (обычно до 10-12 МВА)

Как выбрать силовой трансформатор

При выборе силового трансформатора необходимо учитывать следующие факторы:

• Требуемую мощность с учетом перспективы роста нагрузок
• Напряжение первичной и вторичной обмоток
• Условия эксплуатации (наружная или внутренняя установка)
• Требования по надежности электроснабжения
• Экономические показатели (стоимость, потери)
• Массогабаритные характеристики
• Требования пожарной безопасности

Для правильного выбора силового трансформатора рекомендуется:

1. Рассчитать требуемую мощность трансформатора с учетом коэффициента загрузки 0.7-0.8
2. Определить оптимальное напряжение обмоток
3. Выбрать тип трансформатора (масляный или сухой) исходя из условий эксплуатации
4. Сравнить технико-экономические показатели нескольких вариантов
5. Учесть возможность параллельной работы с другими трансформаторами

Техническое обслуживание и эксплуатация силовых трансформаторов

Для обеспечения надежной и эффективной работы силовых трансформаторов необходимо выполнять следующие мероприятия:

• Периодические осмотры и проверки
• Контроль уровня и качества трансформаторного масла (для масляных)
• Проверка состояния изоляции обмоток
• Контроль нагрева обмоток и магнитопровода
• Очистка изоляторов и радиаторов от загрязнений
• Проверка работы систем охлаждения и защиты
• Своевременная замена изношенных деталей

При эксплуатации силовых трансформаторов важно соблюдать следующие правила:

1. Не допускать перегрузок сверх номинальной мощности
2. Контролировать температуру нагрева обмоток и масла
3. Следить за уровнем масла в расширителе
4. Не допускать работу с пониженным уровнем масла
5. Своевременно очищать трансформатор от загрязнений

Современные тенденции в развитии силовых трансформаторов

В настоящее время развитие силовых трансформаторов идет по следующим основным направлениям:

• Повышение энергоэффективности за счет снижения потерь холостого хода и короткого замыкания
• Применение новых электротехнических материалов (аморфные сплавы для магнитопроводов)
• Совершенствование систем мониторинга и диагностики
• Разработка «умных» трансформаторов с возможностью удаленного управления
• Создание экологически безопасных трансформаторов без масла
• Повышение удельной мощности и снижение массогабаритных показателей

Эти инновации позволяют создавать более эффективные, надежные и безопасные силовые трансформаторы, отвечающие современным требованиям энергетики.

Устройство и принцип работы трансформатора. Силовые трансформаторы. Что это такое?

Что такое трансформатор?

Если коротко, то это стационарное устройство, используемое для преобразования переменного напряжения с сохранением частоты тока. Действие трансформатора основано на свойствах электромагнитной индукции.

Немного исторических фактов

В основу действия трансформатора легло явление магнитной индукции, открытое М. Фарадеем в 1831 г. Физик, работая с постоянным электрическим током, заметил отклонение стрелки гальванометра, подключенного к одной из двух катушек, намотанных на сердечник. Причем гальванометр реагировал только в моменты коммутации первой катушки.

Поскольку опыты проводились от источника постоянного тока, Фарадей не смог объяснить открытое явление.

Прообраз трансформатора появился лишь в 1848 году. Его изобрел немецкий механик Г. Румкорф, называя устройство индукционной катушкой особой конструкции. Однако Румкорф не заметил трансформации выходных напряжений. Датой рождения первого трансформатора считается день выдачи патента П. Н. Яблочкову на изобретение устройства с разомкнутым сердечником. Это случилось 30.11.1876 года.

Типы аппаратов с замкнутыми сердечниками появились в 1884 году. Их создали англичане Джон и Эдуард Гопкнинсоны.

По большому счету, технический интерес у электромехаников к переменному току возник только благодаря изобретению трансформатора. Идеи российского электротехника М. О. Доливо-Добровольского и всемирно известного Николы Тесла победили в спорах о преимуществах переменных напряжений именно благодаря возможности трансформации тока.

С победой идей этих великих электротехников потребности в трансформаторах резко выросла, что привело к их усовершенствованию и созданию новых типов приборов.

Конструкция и принцип работы

Обязательными элементами практически любого устройства преобразования напряжения являются изолированные обмотки, формированные из проволоки или ленты. Они располагаются на магнитопроводе, представленном сердечником из ферромагнитного материала. Связь между катушками осуществляется при помощи магнитного потока. В случае работы с высокочастотными токами (100 и более кГц) сердечник отсутствует.

Принцип работы трансформатора

В принципе работы трансформатора сочетаются основные постулаты электромагнетизма и электромагнитной индукции. Его можно рассмотреть на примере простейшего прибора с двумя катушками и стальным сердечником. Подача переменного напряжения на первичную обмотку приводит к возникновение магнитного потока в магнитопроводе, после чего во вторичной и первичной обмотке возникает ЭДС индукции, если подключить нагрузку ко вторичной обмотке то потечёт ток. Частота напряжения на выходе остаётся неизменной, а его величина зависит от соотношения витков катушек.

Трансформаторы бывают повышающие и понижающие, что бы это определить нужно узнать коэффициент трансформации , с его помощью можно узнать какой трансформатор. Если коэффициент меньше 1 то трансформатор повышающий(также это можно определить по значениям если во вторичной обмотке больше чем в первичной то такой повышающий) и наоборот если К>1, то понижающий(если в первичной обмотке меньше витков чем во вторичной).

Формула по вычислению коэффициента трансформации

где:

• U1 и U2 – напряжение в первичной и вторичной обмотки,
• N1 и N2 – количество витков в первичной и вторичной обмотке,
• I1 и I2 – ток в первичной и вторичной обмотки.

Конструкция силового трансформатора:

Режимы работы

Характеристики трансформаторов определяются условиями работы, где ключевая роль отводится сопротивлению нагрузки. За основу берутся следующие режимы:

1. Холостого хода. Выводы вторичной цепи находятся в разомкнутом состоянии, сопротивление нагрузки приравнивается бесконечности. Измерения тока намагничивания, протекающего в первичной обмотке, даёт возможность подсчитать КПД трансформатора. При помощи этого режима вычисляется коэффициент трансформации, а также потери в сердечнике;
2. Под нагрузкой (рабочий). Вторичная цепь нагружается определённым сопротивлением. Параметры протекающего по ней тока напрямую связаны с соотношением витков катушек.
3. Короткого замыкания. Концы вторичной обмотки закорочены, сопротивление нагрузки равно нулю. Режим информирует о потерях, которые вызываются нагревом обмоток, что на профессиональном языке значится «потерями в меди».
   Режим короткого замыкания

Информация о поведении трансформатора в различных режимах получаются опытным путём с использованием схем замещения.

Расшифровка маркировки

Расшифровка маркировки, для увеличения схемы нажмите на неё

По числу и схеме соединения обмотки

СТ состоят из 2 или нескольких обмоток. Они индуктивно связаны внутри аппарата. Передающие силовые обмотки электрическую мощность потребителям, называют вторичной обмоткой. Многофазного типа силовая установка обмотками соединяется в звезду многими лучами. 3-фазные трансформаторы соединяются 3-лучевой схемой звезды, треугольник.

Мощность трансформатора

Нагрузка СТ рассчитывается условиями неисправности 1 из 2 СТ. 2 СТ обеспечивает потребителя электричеством. Он выдаёт проектную мощность, поддерживает: заданную частоту электрического тока, нормальное напряжение, силу тока, коэффициент φ=0,8. Трансформаторы создают электрическое питание с учётом перегрузочной способности.

Общие характеристики трансформаторов

К основным техническим характеристиками трансформаторов можно отнести:

• номинальную мощность;
• номинальное напряжение обмоток;
• номинальный ток обмоток;
• коэффициент трансформации;
• коэффициент полезного действия;
• число обмоток;
• рабочую частоту;
• количество фаз.

Мощность является одним из главных параметров трансформаторов. В паспортных (заводских) данных трансформатора указывается его полная мощность (обозначается буквой S), она зависит от типа используемого магнитопровода, количества и диаметра витков в обмотках, то есть от массогабаритных показателей электромагнитного аппарата.

Измеряется мощность в единицах В∙А (Вольт-Ампер). На практике для трансформаторов больших мощностей, как правило используются кратные Вольт-Амперам величины Киловольт-ампер — кВА (103 В∙А) и Мегавольт-ампер — МВА (106 В∙А).

Фактически каждый трансформатор имеет 2 значения мощности: входную (S1) — мощность, которую трансформатор потребляет из питающей его сети и выходную (S2) — мощность, которую трансформатор отдает подключенной к нему нагрузке, при этом выходная мощность всегда меньше входной за счет электрических потерь в самом трансформаторе (потери на нагрев обмоток, потери на вихревые токи и т.д.) величина этих потерь определяется другим основным параметром — коэффициентом полезного действия, сокращенно — КПД (обозначается буквой η), данный параметр указывается в процентах.

Например если КПД указано 92% — это значит, что выходная мощность трансформатора будет меньше входной на 8%, т.е. 8% -это потери в трансформаторе.

Формулы расчета мощности:

• Входная мощность: S1=U1х I1 ,ВА;
• Выходная мощность: S2=U2х I2 ,ВА;

где:

• I1,I2 — соответственно, токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора в Амперах;
• U1,U2 — соответственно, напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора в Вольтах.

Следует помнить, что полная мощность состоит из активной (P) и реактивной (Q) мощностей:

• Активная мощность определяется по формуле: P=U х I х cosφ ,Ватт (Вт)
• Реактивная мощность определяется по формуле: Q=U х I х sinφ ,вольт-ампер реактивный (Вар)
• Коэффициент мощности: cosφ=P/S;
• Коэффициент реактивной мощности:sinφ=Q/S

Формулы расчета КПД (η) трансформатора:

Как уже было указано выше КПД определяет величину потерь в трансформаторе или иными словами эффективность работы трансформатора и определяется оно отношением выходной мощности (P2) к входной (P1):

η=P2/P1

В результате данного расчета значение КПД определяется в относительных единицах (в виде десятичной дроби), например — 0,92, чтобы получить значение КПД в процентах рассчитанную величину необходимо умножить на 100% (0,92*100%=92%).

Чем ближе КПД к 100% тем лучше, т.е. идеальный трансформатор — это трансформатор в котором P2=P1, однако в реальности из-за потерь в трансформаторе выходная мощность всегда ниже входной.

Это хорошо видно из так называемой энергетической диаграммы трансформатора (рис.3):

• P1 — активная мощность, потребляемая трансформатором от источника;
• P2 — активная (полезная) мощность, отдаваемая трансформатором приемнику;
• ∆Pэл  — электрические потери в обмотках трансформатора;
• ∆Рм  — магнитные потери в магнитопроводе трансформатора;
• ∆Рдоп — дополнительные потери в остальных элементах конструкции.

В режиме холостого хода (работы без подключенной к трансформатору нагрузки) КПД трансформатора η = 0. Мощность холостого хода P0, потребляемая трансформатором в этом режиме, расходуется на компенсацию магнитных потерь. С увеличением нагрузки в достаточно небольшом диапазоне (приблизительно β = 0,2) КПД достигает больших значений. В остальной части рабочего диапазона КПД трансформатора держится на высоком уровне. В режимах, близких к номинальному, КПД трансформатора η ном = 0,9 — 0,98.

Зависимость КПД от нагрузки представлена на следующем графике:

Первичное номинальное напряжение U1н — это напряжение, которое требуется подать на первичную катушку трансформатора, чтобы в режиме холостого хода получить номинальное вторичное напряжение U2н.

Вторичное номинальное напряжение U2н — это значение, которое устанавливается на выводах вторичной обмотки при подаче на первичную обмотку номинального первичного напряжения U1н, в режиме холостого хода.

Номинальный первичный ток I1н — это максимальный ток, протекающий в первичной обмотке, т.е. потребляемый трансформатором из сети, на который рассчитан данный трансформатор и при котором возможна его длительная работа.

Номинальный вторичный ток I2н —  это максимальный ток нагрузки, протекающий во вторичной обмотке, на который рассчитан данный трансформатор и при котором возможна его длительная работа.

Коэффициент трансформации (kт) — это отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке k=W1/W2.

Так же kт определяется как отношение напряжений на зажимах обмоток: kт=U1н/U2н.

Для понижающего трансформатора коэффициент трансформации больше 1, а для повышающего — меньше 1.

Примечание: для трансформаторов тока kт определяется как отношение номинальных значений первичного и вторичного токов kт=I1н/I2н

Число обмоток у однофазных трансформаторов чаще две, но может быть и больше. На первичную обмотку подают одно значение напряжения, а с вторичной обмотки снимают другое значение.

Когда требуются различные напряжения для питания нескольких приборов, то в этом случае вторичных обмоток может быть несколько. Также есть трансформаторы с общей точкой на вторичной обмотке для двуполярного питания.

Рабочая частота трансформаторов может быть различной. Но при одинаковых напряжениях первичной обмотки, трансформатор, разработанный для частоты 50 Гц, может использоваться при частоте сети 60 Гц, но не наоборот. При частоте меньше номинальной увеличивается индукция в магнитопроводе, что может повлечь его насыщение и как следствие резкое увеличение тока холостого хода и изменение его формы. При частоте больше номинальной повышается величина паразитных токов в магнитопроводе, повышается нагрев магнитопровода и обмоток, приводящий к ускоренному старению и разрушению изоляции.

Габариты трансформатора напрямую зависят от частоты тока в цепи, в которой он будет установлен. Конечно, трансформатор должен быть рассчитан на эту частоту. Зависимость эта обратная, т.е. с увеличением частоты габариты трансформатора значительно уменьшаются. Именно поэтому, импульсные блоки питания (с импульсными высокочастотными трансформаторами) намного компактнее.

В зависимости от назначения трансформаторы изготавливают однофазными и трехфазными.

Однофазный трансформатор представляет собой устройство для трансформирования электрической энергии в однофазной цепи. В основном имеет две обмотки, первичную и вторичную, но вторичных обмоток может быть и несколько.

Трехфазный трансформатор представляет собой устройство для трансформирования электрической энергии в трёхфазной цепи. Конструктивно состоит из трёх стержней магнитопровода, соединённых верхним и нижним ярмом. На каждый стержень надеты обмотки W1 и W2 высшего (U1) и низшего (U2) напряжений каждой фазы.

Силовые

Силовой трансформатор переменного электротока — это прибор, использующийся в целях трансформирования электроэнергии в подводящих сетях и электроустановках значительной мощности.

Необходимость в силовых установках объясняется серьезным различием рабочих напряжений магистральных линий электропередач и городских сетей, приходящих к конечным потребителям, требующимся для функционирования работающих от электроэнергии машин и механизмов.

Автотрансформаторы

Устройство и принцип работы трансформатора в таком исполнении подразумевает прямое сопряжение первичной и вторичной обмоток, благодаря этому одновременно обеспечивается их электромагнитный и электрический контакт. Обмотки устройств имеют не менее трех выводов, отличающихся своим напряжением.

Основным достоинством этих приборов следует назвать хороший КПД, потому как преобразуется далеко не вся мощность — это значимо для малых расхождениях напряжений ввода и вывода. Минус — неизолированность цепей трансформатора (отсутсвтие разделения) между собой.

Трансформаторы тока

Данным термином принято обозначать прибор, запитанный непосредственно от поставщика электроэнергии, применяющийся в целях понижения первичного электротока до подходящих значений для использующихся в измеряющих и защитных цепях, сигнализации, связи.

Первичная обмотка трансформаторов электротока, устройство которых предусматривает отсутствие гальванических связей, подключается к цепи с подлежащим определению переменным электротоком, а электроизмерительные средства подсоединяются к вторичной обмотке. Текущий по ней электроток примерно соответствует току первичной обмотки, поделенному на коэффициент трансформирования.

Трансформаторы напряжения

Назначение этих приборов — снижение напряжения в измеряющих цепях, автоматики и релейной защиты. Такие защитные и электроизмерительные цепи в устройствах различного назначения отделены от цепей высокого напряжения.

Импульсные трансформаторы

У импульсных трансформаторов другой тип действия. Они преобразуют напряжение до высоких частот с помощью схемы управления. Конечно из-за этого усложняется схема работы, но это позволяет накапливать большое количество энергии в катушках. Большое преимущество перед классическим трансформаторов — это компактность. Если классический трансформатор на 100 Вт будет большим, то импульсный в десятки раз меньше.

Из недостатков импульсных блоков питания — это наличие импульсных помех. Но и эти помехи удается сглаживать. Поэтому, все блоки питания в компьютерах, ноутбуках и зарядных устройствах чаще всего сделаны на импульсных трансформаторах.

Еще импульсные трансформаторы питают лампы подсветки в мониторах, которые подсвечивают матрицу. Это касается TFT мониторов.

Отличия импульсных трансформаторов от классических

Тезисно можно выделить несколько различий:

• Частота работы;
• Состав сердечника;
• Размеры;
• Схема работы;
• Стоимость.

А еще, как правило, у импульсных трансформаторов больше обмоток, чем у классических.

Разделительный тип

У этого прибора первичная и вторичная обмотки никак не связаны. Трансформатор используется для увеличения безопасного подключения к электрическим сетям, для случаев одновременного прикасания к токоведущим деталям и земле. Защищает от одновременного прикасания к деталям, которые не находятся под действием тока, но могут под ним оказаться в результате нарушения изоляции. Агрегаты призваны обеспечить гальваническую развязку (изоляцию) электрических цепей.

Пик-трансформатор

Служит для преобразования синусоидального тока в импульсное напряжение с полярностью, меняющейся через каждые полпериода.

Сдвоенный дроссель

Индуктивный встречный фильтр или сдвоенный дроссель представляет собой тип устройства с использованием двух обмоток. Из-за взаимной катушечной индукции он действует эффективнее, чем одинарный дроссель. Используется в качестве входного фильтровального приспособления перед блоками питания, в сигнальных дифференциальных цифровых контурах и в технике со звуком.

Броневой трехфазный

Выпускают две различных базовых конструкции:

• стержневую;
• броневую.

Обе конструкции не изменяют эксплуатационные качества и надежность прибора, но при изготовлении имеются существенные различия:

• стержневой тип включает сердечник и обмотки, при взгляде на конструкцию сердечник скрыт за обмотками, видно только нижнее и верхнее ярмо, ось обмоток имеет вертикальное расположение;
• броневой вид прибора включает сердечник в виде обмоток, при этом видно, что сердечник скрывает за собой часть обмоток трансформатора, ось обмоток может располагаться в вертикальном или горизонтальном положении.

Основные элементы трансформатора

Активным элементом является каждая конструктивная деталь. Трансформатор представляет собой довольно сложное оборудование, состоящее из нескольких десятков узлов. Но к главным относятся только магнитная система, в общем смысле представленная магнитопроводом, а также изоляция, обмотки в определенном количестве и расширитель. Дополнительными, способствующими работе элементами, являются баки и выводы, прибор для постоянного охлаждения, переключатели и регулировщики подачи напряжения, измерительные вариации и защитные кожухи, тележки для перевозки и тому подобное.

Магнитная система

Магнитопровод — основной конструктивный элемент системы трансформатора. Он работает в магнитной системе — собирательное название для узла. Поток тока подается через узел, что приводит в результате функционирования определенных приборов к преобразованию и достижению необходимых показателей.

Магнитный провод изготавливается в силовом тс из нескольких листов качественной стали. Используется специальный вид — электротехническая, обладающая повышенными характеристиками проводимости и прочности. В обязательном порядке эти листы, которые рассчитаны на работу с нужным показателем магнитной индуктивности, изолируются — используются специальные разделители. Это позволяет избежать скачка напряжения, а также потерь при прохождении тока.

Ранее использовались пласты из горячекатаной стали, которые показывали индуктивность до 1,45 Тл при уровне потерь до 3,5 Вт на кг. Толщина пластов составляла от 0,35 до 0,5 миллиметров. Теперь используется сталь, изготовленная холодно тканным методом с лучшими показателями. При удельных потерях, не превышающих 1,1 Вт на кг индукция составляет 1,7 Тл. Использование стали, сделанной по новейшим технологиям, дало массу преимуществ. В первую очередь, проводники стали выпускаться меньшего сечения. Это определяет не только то, что в результате получилось меньшее в два-три раза число обмоток трансформатора, но и то, что масса и размеры самого устройства значительно уменьшились.

В среднем сейчас вес трансформатора из расчета на единицу показываемой мощности составляет 74 сотых от тонны, в то время как сотню лет назад показатель минимум был 3,3. Следовательно, в результате использования новой методики холодно тканной стали удалось уменьшить размеры трансформатора, точней его магнитной части, в 4-5 раз.

Магнитная часть трансформатора работает с потерей холостого тока. Чтоб снизить влияние этой характеристики используются методики, касаемо уменьшения удельных потерь, магнитный провод тщательно обрабатывается перед сборкой.

Листы изолируются друг от друга в обязательном порядке. Если ранее для этой цели применялись обычные бумажные бруски, которые клеились на части пластины, то теперь их покрывают специальным лаком. Его слой едва достигает в 0,01 миллилитра, поэтому не влияет на работу магнитного провода. Он способствует уменьшению нагревания при функционировании и снижению риска повреждения.

Магнитопровод является основой трансформатора. К нему крепятся обмотки в определенном количестве и проводники. Часть активная, именно она отвечает за подсоединения выводов и обмоток.

Изоляция трансформатора

Изоляция оборудования является важной частью, которая регулирует эффективность, надежность и безопасность функционирования устройства. В масляных вариация тс основными элементами конструкции являются маслянистые смеси, в том числе и в сочетании с диэлектриками. Используется распространенная стабилизированная бумага. Она не восприимчива к нагреванию, обладает огромными диэлектрическими свойствами. Именно бумага является основным изоляционным вариантом в трансформаторах сухого типа.

К устройствам изоляции относят и конструктивные части механизма, в частности, стенки, крышки и дно. Радиаторы примыкают к стенкам, дно необходимо для закрепления деталей, а крышка позволяет закрепить вводы.

Конструктивные особенности больших и малых по весу и габаритам трансформаторов заметны визуально. Крышка небольшого варианта имеет разъем. При проведении планового осмотра или необходимых ремонтных работах она просто снимается. Если трансформатор массивный, то изоляция устанавливается на дно, потом заливается маслом. Доступ к ней осуществляется после слива активной части состава — она автоматически поднимается наверх. Дополнительными методиками изоляции являются и пакеты из стали или пластины из намагниченных элементов.

Обмотки трансформаторов

Обмотки выполняются чередующимися или концентрическими. Чередующиеся имеют вид невысоких цилиндров с равнозначными показателями, при этом они находятся параллельно друг другу. Такой вид обмотки довольно компактный, не так сильно греется. Но может использоваться только в ограниченных областях. В тоже время концентрированные обмотки размещаются на стержне и напротив друг друга.

Они удобны и практичны, довольно просты в сборке и ремонте, поэтому устанавливаются в большей части силовых тс.

Важные показатели обмоток — это прочность. Первое, что должна обеспечивать обмотка, – это защита от электричества, которое непременно возникают при протекании тока. Также обмотки обязательно должны быть механически прочными, так как при работе вводов и выводов возникают напряжения. Конструктивные узлы охлаждаются, так как перегрев грозит коротким замыканием.

Самые востребованные виды обмоток — медные и алюминиевые. Первые обладают механической прочностью, но не отличаются большим удельным сопротивлением, алюминий же показывает обратные характеристики.

Расширитель трансформатора

Расширитель — это цилиндрический сосуд, который необходим для снижения площадки взаимодействия воздуха и масла. Он соединяется с баком. Пр увеличении уровня начинает работу силикагель, поглощающий влагу из воздуха. Дополнение происходит постоянно.

Как выбрать силовой трансформатор

Трансформатор – это сердце понижающих и распределительных подстанций. Выбор силового трансформатора сопряжен с рядом нюансов и особенностей, которые были рассмотрены в данной статье. Основные учитываемые параметры следующие:

1. Первичное напряжение (ВН) – уровень высокого напряжения питающей сети. Например, 6, 10 или 20кВ.
2. Вторичное напряжение (НН) – уровень низкого напряжения, необходимого для питания потребителей электроэнергии. Например, 0,38кВ или 0,23кВ.
3. Количество фаз и частота (Гц).
4. Нагрузка в кВА, учитывающая потенциальный рост мощности в будущем.
5. Место установки силового трансформатора: снаружи/внутри помещения.
6. График нагрузки.
7. Категория надежности электроснабжения потребителей.
8. Перегрузочная способность трансформатора.

Когда дело касается выбора номинальной мощности исходят из суточного графика нагрузки, отображающего среднесуточную и максимальную активную нагрузку (кВт), а также из расчетной активной нагрузки (когда нет суточных графиков), темпа роста нагрузки и стоимости электроэнергии. Различают следующие типы силовых трансформаторов, представленные в таблице:

Основные показатели мощности силовых трансформаторов.

Если брать в качестве определяющих критериев другие показатели и характеристики, то можно выделить следующие виды силовых трансформаторов:

• количество фаз – одна или три. Трехфазный силовой трансформатор является наиболее распространенным электротехническим устройством, которое используется на подстанциях;
• число обмоток – трех- или двухобмоточные;
• по своему назначению трансформаторы могут быть повышающими или понижающими;
• если брать за критерий место установки, то различают внешние и внутренние устройства;
• по типу охлаждения устройства делятся на две категории – силовые сухие трансформаторы (с воздушным охлаждением) и силовые масляные трансформаторы.

Вне зависимости от типа, мощностных характеристик или габаритных размеров принцип действия силового трансформатора базируется на основе явления электромагнитной индукции. При подаче на устройство тока с определенными характеристиками он проходит через замкнутый магнитопровод и попадает на первичную и вторичную обмотку.

В зависимости от числа витков в обмотках определяется коэффициент напряжений. Если в первичной обмотке число витков меньше – то это повышающий трансформатор, если наоборот, то речь идет о понижающем трансформаторе. В практических условиях значение номинальной мощности выбирают в соответствии с графиком нагрузки и коэффициентом начальной нагрузки. Номинальная полная мощность трансформатора должна быть выше расчетной полной мощности. Необходимо также учитывать и температуру, при которой эксплуатируется трансформатор.

Обслуживание и ремонт

Работа аппаратов связана с высокими значениями мощностей. Поэтому их обслуживанию уделяется повышенное внимание. Ежедневно обслуживающий персонал совершает осмотры, контролирует показания измерительных приборов.

В процессе техобслуживания оцениваются следующие показатели:

1. Степень истощения прибора, поглощающего влагу.
2. Количество масла.
3. Износ механизмов регенерации масла.
4. Наличие подтекания, механических повреждений трубопроводов радиаторов, корпуса.

Если на объекте не предусмотрено круглосуточное дежурство персонала, периодическая ревизия производится раз в месяц. На трансформаторных пунктах осмотр выполняют раз в 6 месяцев.

При необходимости меняют или доливают масло. Его цвет контролируется при визуальном осмотре. Если оно стало темным, его меняют. Раз в год и при проведении капитального ремонта выполняют лабораторное исследование состава масла.

Для разрушения пленки окислов на медных и латунных элементах раз в 6 месяцев отключают установку от питания. Переключатель переводят через все положения несколько раз. Такую процедуру проводят перед сезонными колебаниями нагрузки.

Силовая аппаратура является важным элементом сети энергоснабжения. Они функционируют круглосуточно, поэтому важно уделять внимание особенностям их выбора и обслуживанию. Это одно из сложнейших, но крайне важных устройств.

Источники

• https://www.asutpp.ru/transformator-prostymi-slovami.html
• https://OFaze.ru/elektrooborudovanie/transformator
• https://OFaze. ru/elektrooborudovanie/silovoj-transformator
• https://elektroshkola.ru/transformatory/transformatory-naznachenie-vidy-i-xarakteristiki/
• https://ProTransformatory.ru/vidy/naznachenie-i-ustrojstvo
• https://tyt-sxemi.ru/transformator/
• https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/princip-raboty-i-ustroystvo-transformatora.html
• https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/osnovnye-elementy-konstruktsii-transformatora/
• https://ElectroInfo.net/transformatory/kak-ustroen-silovoj-transformator-i-gde-ego-primenjajut.html
• https://ProTransformatory.ru/vidy/silovye

 

 

Как вам статья?

Павел

Бакалавр «210400 Радиотехника» – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Написать

Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы

устройство, принцип действия и особенности установкаа

Силовой трансформатор – большое по габаритам устройство, которое используется для передачи электрической энергии от основного источника на большие расстояния. Чаще всего он имеет две обмотки (может и больше), которые преобразовывают напряжение тока, и делают его приемлемым для использования в домах, на предприятиях и других учреждениях. Для этого устройство обладает переменным магнитным полем.

Силовой трансформатор может быть понижающим (распределяет энергетический поток) и повышающим (передает напряжение на большие расстояния), в зависимости от того, как он должен «переделывать» напряжение. Нужно отметить, что до того, как ток попадет от станции в места бытового пользования, он преобразовывается несколько раз.

Принцип действия агрегата основывается на явлении взаимной индукции. Здесь задействованы обе обмотки. В первой, при поступлении на нее электричества, образуется переменным магнитный поток, который создает электродвижущую силу во второй обмотке. Если ко второй обмотке присоединен приемник энергии, то через него начинает проходить ток. При этом напряжение уже будет преобразованным.

Нужно отметить, что силовой трансформатор имеет неодинаковое напряжение в обеих обмотках. Этот параметр и определяет тип агрегата. Если вторичное напряжение будет ниже первичного, то устройство называется понижающим, в противном случае оно будет повышающим.

Что касается обмоток, то они чаще всего имеют цилиндрическую форму. Возле самого магнитопровода должно быть более низкое напряжение, так как его легче изолировать. Между обмотками обязательно должна находиться изолирующая прокладка.

Силовой трансформатор является достаточно большим устройством, для установки которого необходимы время, сила и осторожность. Заниматься этим должны специалисты-электрики, имеющие разрешение на совершение подобных работ. Прежде всего, агрегат доставляется на место монтажа. Для этого используется большой грузовик или платформа на рельсах. На территории, где будут совершаться все работы, должны быть организованы возможности для подъезда и работы погрузочно-монтажного транспорта и оборудования.

Монтаж силовых трансформаторов должен производиться согласно с требованиями правил безопасности. Площадка должна быть оснащена всем необходимым инвентарем, а также всей необходимой техникой для пожаротушения. На месте проведения работ должна быть установлена телефонная связь. Далее необходимо обеспечить хорошее освещение установочной площадки.

Если все подготовительные работы произведены, то необходимо полностью осмотреть силовые трансформаторы напряжения на предмет плохо установленных деталей, трещин или других повреждений. Также необходимо проверить ввод при помощи испытательного напряжения.

После монтажа агрегаты необходимо тщательно проверить. Если во время испытаний были замечены проблемы, то их нужно обязательно устранить. Если недостатки не могут быть устранены на месте, то устройство необходимо отправить на производство, где оно будет тщательно осмотрено и отремонтировано.

Что такое силовой трансформатор и как он работает?

В некоторых из наших предыдущих статей мы обсуждали основы трансформатора и его различных типов. Одним из важных и часто используемых трансформаторов является силовой трансформатор . Он очень широко используется для повышения и понижения напряжения на электростанции и распределительной станции (или подстанции) соответственно.

Например, рассмотрим блок-схему, показанную выше. Здесь силовой трансформатор используется два раза при подаче электроэнергии потребителю, находящемуся далеко от генерирующей станции.

• Первый раз на электростанции для повышения напряжения, вырабатываемого ветрогенератором.
• Второй находится на распределительной станции (или подстанции) для понижения напряжения, полученного в конце линии передачи.

Потери мощности в линиях электропередачи

Существует множество причин для использования силового трансформатора в электроэнергетических системах. Но одной из самых важных и простых причин применения силового трансформатора является снижение потерь мощности при передаче электроэнергии.

Теперь давайте посмотрим, как потери мощности значительно уменьшаются при использовании силового трансформатора:

Во-первых, уравнение потери мощности P = I*I*R.

Здесь I = ток через проводник, а R = сопротивление проводника.

Таким образом, потери мощности прямо пропорциональны квадрату тока, протекающего через проводник или линию передачи. Таким образом, чем меньше величина тока, проходящего через проводник, тем меньше потери мощности.

Как мы воспользуемся этой теорией, объясняется ниже:

• Скажем, начальное напряжение = 100 В, потребление нагрузки = 5 А и подаваемая мощность = 500 Вт. Тогда линии передачи здесь должны нести ток величиной 5А от источника к нагрузке. Но если мы увеличим напряжение на начальном этапе до 1000 В, тогда линии передачи должны будут нести только 0,5 А, чтобы обеспечить ту же мощность в 500 Вт.
• Итак, мы повысим напряжение в начале линии передачи с помощью силового трансформатора и используем другой силовой трансформатор для понижения напряжения в конце линии передачи.
• При такой настройке величина тока, протекающего по линии передачи протяженностью более 100 км, значительно снижается, что снижает потери мощности при передаче.

Разница между силовым трансформатором и распределительным трансформатором

• Силовой трансформатор обычно работает с полной нагрузкой, поскольку он рассчитан на высокую эффективность при 100% нагрузке. С другой стороны, распределительный трансформатор имеет высокий КПД при нагрузке от 50% до 70%. Таким образом, распределительные трансформаторы не подходят для непрерывной работы со 100% нагрузкой.
• Поскольку силовой трансформатор приводит к высоким напряжениям при повышении и понижении, обмотки имеют более высокую изоляцию по сравнению с распределительными трансформаторами и измерительными трансформаторами.
• Поскольку в них используется изоляция высокого уровня, они очень громоздкие и тяжелые.
• Поскольку силовые трансформаторы обычно не подключены к домам напрямую, они испытывают меньше колебаний нагрузки, в то время как распределительные трансформаторы испытывают большие колебания нагрузки.
• Они полностью загружены в течение 24 часов в сутки, поэтому потери меди и железа происходят в течение дня и остаются почти одинаковыми на протяжении всего времени.
• Плотность потока в силовом трансформаторе выше, чем в распределительном трансформаторе.

Принцип работы силового трансформатора

Силовой трансформатор работает по принципу «закона электромагнитной индукции Фарадея». Это основной закон электромагнетизма, который объясняет принцип работы катушек индуктивности, двигателей, генераторов и электрических трансформаторов.

Закон гласит: « Когда проводник с замкнутым контуром или закороченный проводник приближается к переменному магнитному полю, в этом замкнутом контуре возникает ток» .

Чтобы лучше понять закон, остановимся на нем подробнее. Во-первых, давайте рассмотрим сценарий ниже.

Предположим, что постоянный магнит и проводник сначала поднесены близко друг к другу .

• Затем провод закорачивают с обоих концов проводом, как показано на рисунке.
• В этом случае в проводнике или петле не будет протекать ток, потому что магнитное поле, разрезающее петлю, стационарно и, как указано в законе, только переменное или меняющееся магнитное поле может вызывать ток в петле.
• Таким образом, в первом случае стационарного магнитного поля поток в петле проводника будет нулевым.

Теперь рассмотрим, если магнит движется вперед и назад, как маятник , тогда магнитное поле, разрезающее петлю, продолжает изменяться. Поскольку в этом случае присутствует переменное магнитное поле, вступают в силу законы Фарадея, и, таким образом, мы можем видеть ток, протекающий в петле проводника.

Как вы можете видеть на рисунке, после того, как магнит движется вперед и назад, мы видим ток «I», протекающий через проводник и замкнутый контур.

Теперь давайте удалим постоянную батарею , чтобы заменить ее другими источниками переменного магнитного поля, как показано ниже.

• Теперь источник переменного напряжения и проводник используются для создания переменного магнитного поля.
• После того, как петля проводника приблизилась к диапазону магнитного поля, мы можем увидеть ЭДС, генерируемую поперек проводника. Из-за этой индуцированной ЭДС у нас будет ток «I».
• Величина индуцированного напряжения пропорциональна напряженности поля во втором контуре, поэтому чем выше напряженность магнитного поля, тем выше ток, протекающий в замкнутом контуре.

Хотя можно использовать один проводник, настроенный для понимания закона Фарадея. Но для лучшей практической работы предпочтительнее использовать катушку с обеих сторон.

Здесь через первичную катушку1 протекает переменный ток, который создает переменное магнитное поле вокруг проводящих катушек. И когда катушка 2 входит в диапазон магнитного поля, создаваемого катушкой 1, тогда на катушке 2 возникает напряжение ЭДС из-за Закон электромагнитной индукции Фарадея . И из-за этого напряжения в катушке 2 ток «I» протекает через вторичную замкнутую цепь.

Теперь вы должны помнить, что обе катушки подвешены в воздухе, поэтому среда проводимости, используемая магнитным полем, — это воздух. А воздух имеет более высокое сопротивление по сравнению с металлами в случае проводимости магнитного поля, поэтому, если мы используем металлический или ферритовый сердечник в качестве среды для электромагнитного поля, мы можем более полно испытать электромагнитную индукцию.

Итак, теперь давайте заменим воздушную среду железной средой для дальнейшего понимания.

Как показано на рисунке, мы можем использовать железный или ферритовый сердечник для уменьшения потерь магнитного потока при передаче энергии от одной катушки к другой. За это время магнитный поток, просочившийся в атмосферу, будет значительно меньше, чем то время, когда мы использовали воздушную среду, так как сердечник является очень хорошим проводником магнитного поля.

Как только поле создается катушкой 1, оно проходит через железный сердечник, достигая катушки 2, и в соответствии с законом Фарадея катушка 2 генерирует ЭДС, которая будет считываться гальванометром, подключенным к катушке 2.

Теперь, если вы внимательно присмотритесь, вы обнаружите, что эта установка похожа на однофазный трансформатор. И да, каждый существующий сегодня трансформатор работает по одному и тому же принципу.

Теперь рассмотрим упрощенную конструкцию трехфазного трансформатора .

Трехфазный трансформатор

• Каркас трансформатора состоит из ламинированных металлических листов, которые используются для переноса магнитного потока. На схеме видно, что скелет окрашен в серый цвет. Каркас имеет три столбца, на которые намотаны обмотки трех фаз.
• Обмотка более низкого напряжения наматывается первой и наматывается ближе к сердечнику, а обмотка более высокого напряжения наматывается поверх обмотки более низкого напряжения. Помните, обе обмотки разделены изоляционным слоем.
• Здесь каждый столбец представляет одну фазу, поэтому для трех столбцов мы имеем трехфазную обмотку.
• Вся эта конструкция из каркаса и обмотки погружена в герметичный бак, наполненный индустриальным маслом для лучшей теплопроводности и изоляции.
• После намотки концевые выводы всех шести катушек выводились из герметизированного бака через высоковольтный изолятор.
• Клеммы закреплены на достаточном расстоянии друг от друга во избежание скачков искры.

Характеристики силового трансформатора

Номинальная мощность	3 МВА до 200 МВА
Первичное напряжение обычно	11, 22, 33, 66, 90, 132, 220 кВ
Вторичное напряжение обычно	3,3, 6,6, 11, 33, 66, 132 кВ или спецификация заказчика
Фазы	Однофазные или трехфазные трансформаторы
Номинальная частота	50 или 60 Гц
Нажатие	Устройство РПН под нагрузкой или без нагрузки
Повышение температуры	60/65C или индивидуальная спецификация
Тип охлаждения	ONAN (масло естественное воздушное естественное) или другие типы охлаждения, такие как KNAN (макс. 33 кВ) по запросу
Радиаторы	Панели радиатора охлаждения на баке
Группы векторов	Dyn11 или любая другая группа векторов согласно IEC 60076
Регулировка напряжения	Через устройство РПН (с реле AVR в стандартной комплектации)
Клеммы ВН и НН	Воздушная кабельная коробка (макс. 33 кВ) или открытые вводы
Установки	Внутри или снаружи
Уровень звука	Согласно ENATS 35 или NEMA TR1

Применение передачи энергии

• Силовой трансформатор в основном используется в производстве электроэнергии и на распределительных станциях.
• Он также используется в изолирующих трансформаторах, заземляющих трансформаторах, шестиимпульсных и двенадцатиимпульсных выпрямительных трансформаторах, трансформаторах солнечных фотоэлектрических ферм, трансформаторах ветряных электростанций и в стартере автотрансформатора Korndörfer.
• Используется для снижения потерь мощности при передаче электроэнергии.
• Используется для повышения и понижения высокого напряжения.
• Предпочтение отдается в случае междугородных встреч с потребителями.
• И предпочтителен в тех случаях, когда нагрузка работает на полную мощность 24×7.

Принцип действия трансформатора | Диаграмма состояний без нагрузки и под нагрузкой

Хотите создать сайт? Найдите бесплатные темы и плагины WordPress.

Первичная и вторичная обмотки и магнитопровод трансформатора неподвижны относительно друг друга. Первичная обмотка подключена к источнику переменного тока, в результате чего в магнитопроводе создается переменный магнитный поток (т. е. величина поток изменяется во времени).

Присутствуют три фактора, необходимые для создания наведенного напряжения: проводники, поток и относительное движение. Работа трансформатора основана на принципе взаимной индукции , то есть изменяющийся ток в первичной обмотке создает изменяющийся поток в обеих обмотках, вызывая противо-ЭДС в первичной обмотке и наведенное напряжение во вторичной обмотке, которая равна фактически то же самое, что и индуцированная ЭДС.

Небольшой трансформатор показан на Рисунке 1(a) , а стандартный символ схемы для однофазного трансформатора с железным сердечником показан на Рисунке 1(b) . Обратите внимание, что две обмотки обычно наматываются отдельно и располагаются рядом.

Рисунок 1 Трансформатор и символ на чертеже

Условия без нагрузки

В условиях без нагрузки напряжение питания подается на первичную обмотку с высокой индуктивностью. Постоянный ток вызовет протекание большего тока, что, вероятно, приведет к выгоранию трансформатора за очень короткое время. Однако переменный ток создает самоиндуцируемое напряжение В ₁ ^′ лишь немного меньше приложенного напряжения и противоположно приложенному напряжению.

Единственные потери необходимы для создания магнитного поля и тока, протекающего через сопротивление первичной обмотки.

Ток холостого хода или тока возбуждения обычно очень мал по сравнению с током полной нагрузки. Во многих случаях ток возбуждения может составлять от 1 до 3 % от тока полной нагрузки.

Ток возбуждения создает переменный поток, называемый «взаимным потоком», в сердечнике, соединяющем первичную и вторичную обмотки, как показано на рис. 2 . Взаимный поток вызывает индуцирование напряжения во вторичной обмотке — вторичное напряжение В ₂ ^′ — но ток не может течь, пока не подключена нагрузка. Рисунок 2. Ненагруженный трансформатор0003 Рисунок 3 .

Параллельные цепи используют напряжение в качестве эталонного вектора, а последовательные цепи используют ток , так как в каждом случае эталонный вектор является общим для всех компонентов в цепи. В трансформаторах взаимный поток, создаваемый компонентом намагничивания, является общим для обеих обмоток и используется в качестве опорного вектора при построении векторных диаграмм для трансформаторов.

Рисунок 3 Векторная диаграмма для трансформатора без нагрузки

Векторные отношения показаны на рис. 3 . Поток Φ показан как опорный вектор, и намагничивающая составляющая тока возбуждения находится в фазе с ним. И Φ, и I _m представляют чисто индуктивную часть цепи, и поэтому они будут отставать на 90°E от приложенного напряжения В ₁ .

Это означает, что с потоком в качестве опорного вектора напряжение будет опережать поток на 90°E. Энергетическая составляющая тока I _e  , который представляет потери в железной цепи, а небольшие потери в меди являются резистивными и будут представлены вектором в фазе с напряжением.

Ваттметр , подключенный к первичной цепи, покажет мощность, используемую для покрытия этих потерь. Сумма векторов I _m и I _e составляет ток холостого хода I ₀ . Большой угол (возможно, приближающийся к 90°) между В ₁ и I ₀ указывает на очень низкий коэффициент мощности трансформатора на холостом ходу.

Самоиндуцируемое напряжение В ₁ ^′  в первичной обмотке, поскольку оно противоположно приложенному напряжению, не совпадает по фазе с В В ₁ .

Условия под нагрузкой

Когда к клеммам вторичной обмотки приложена нагрузка, будет протекать ток вторичной обмотки  I ₂  , а его величина и соотношение фаз с напряжением клеммы вторичной обмотки  V ₂  определяется типом нагрузки.

Закон Ленца говорит нам, что направление этого вторичного тока I ₂  всегда будет таким, чтобы противодействовать любому изменению потока Φ. В Рисунок 4 , W ₁ указана первичная обмотка, начало которой отмечено сплошной точкой «•».

Рисунок 4 Трансформатор с нагрузкой

Предположим, что в конкретный момент времени первичный ток I ₁  течет от начала к концу обмотки, создавая поток с магнитной полярностью по часовой стрелке вокруг железного сердечника, как показано. Этот поток взаимный для обеих катушек.

Взаимный поток вызывает реактивный ток в обеих катушках, что препятствует установлению взаимного потока. Это можно рассматривать как встречный реактивный поток, но общий эффект заключается в уменьшении взаимного потока, тем самым уменьшая самоиндуцируемое напряжение В ₁ ^′  в первичной обмотке и позволяет большему току протекать как по первичной, так и по вторичной обмотке.

Все эти события происходят одновременно. Приложение нагрузки вызывает ток во вторичной обмотке; создание размагничивающего потока; уменьшая взаимный поток. Напряжение самоиндукции в первичной обмотке уменьшается; увеличивается первичный ток; взаимный поток возрастает до своего первоначального значения. На практике взаимный поток в железном сердечнике трансформатора фактически остается постоянным при всех нагрузках.

Таким образом, увеличение вторичного тока нагрузки приводит к увеличению первичного линейного тока.

На векторной диаграмме на рис. 5 показан общий случай трансформатора под нагрузкой. Предположим для целей диаграммы, что вторичное напряжение равно первичному напряжению, а подключенная нагрузка является индуктивной, так что вторичный ток I ₂ отстает от индуцированного напряжения В ₂ ^′  по фазовому углу Φ

Если бы трансформатор имел 100-процентный КПД, это значение первичного тока было бы фактическим током, протекающим в трансформатор от источника питания.