Трансформаторы и их применение: Специальные трансформаторы: виды, характеристика, эксплуатация

Содержание

Автотрансформаторы | Устройство и принцип действия

Автотрансформатор является одной из разновидностей обычного трансформатора напряжения, отличаясь от него своей конструкцией, которая даёт автотрансформаторам ряд весомых преимуществ, делая их просто незаменимыми, например, при производстве стабилизаторов напряжения.

Но давайте обо всё по порядку, в этой статье я подробно расскажу о том, что такое автотрансформатор, зачем он нужен, какая у него конструкция и многое другое.

Автотрансформатор – это устройство для изменения напряжения переменного тока при сохранении его частоты, основанное на эффекте электромагнитной индукции, которое имеет одну общую обмотку на магнитопроводе и не менее трёх выводов от неё.

Если простыми словами, то автотрансформаторы – это разновидность обычных трансформаторов напряжения, в которых есть всего одна обмотка, часть витков которой выполняют функцию первичной обмотки, а часть вторичной.

Для лучшего понимания, давайте рассмотрим устройство наиболее распространенного типа автотрансформаторов.

 

Устройство автотрансформатора

 

Чаще всего стандартный автотрансформатор представляет собой тороидальный магнитопровод – сердечник, сделанный из электротехнической стали в виде кольца, на который намотана медная проволока – называемая обмоткой.

Кроме того, чтобы эта конструкция служила именно автотрансформатором, у неё есть дополнительная «отпайка» – отвод от этой обмотки, всего контактов получается, как минимум три.

Устройство автотрансформатора достаточно наглядно показано на изображении ниже:

В данном примере, вы можете видеть автотрансформатор, к крайним контактам которого подключается источник напряжения переменного тока, к A – фаза, к X – ноль. Все витки проволоки между этими точками считаются первичной обмоткой.

Нагрузка, какой-нибудь электроприбор, которому для работы требуется меньшее напряжение, чем поступает из сети, подключается к выводам a2 и X – витки между этими контактами – это уже вторичная обмотка.

Как видите, у автотрансформатора есть всего одна обмотка, но при этом напряжение, если замерять в различных точках подключения, будет разным, почему оно меняется и как определить насколько (коэффициент трансформации) мы рассмотрим ниже.

 

Обозначение автотрансформатора на схемах

 

Кстати, вы довольно легко на любой схеме определите автотрансформатор и отличите его от обычного трансформатора, чаще всего он обозначается вот так:

Как видите, схематически у автотрансформатора показаны все его основные элементы: прямая линия – это стальной сердечник, с одной стороны которого расположена единственная обмотка – в виде волнистой линии, от которой идёт несколько отводов.

Перепутать с обычным трансформатором не получится, ведь у него на схеме будет как минимум две обмотки по сторонам от сердечника.

Более подробно о принципиальных различиях автотрансформатора и обычного трансформатора напряжения, я расскажу во второй части этой статьи.

 

Принцип работы автотрансформатора

 

А сейчас, для лучшего понимания основного принципа работы автотрансформаторов, рассмотрим процессы, которые в них происходят.

В качестве примера, мы возьмем автотрансформатор, который может как повышать напряжение на выходе, так и уменьшать его, относительно начального. Общее количество витков медного провода у него, для удобства расчетов, равно 20, выглядит он следующим образом:

Как видите, у такой модели, есть уже четыре точки подключения к общей обмотке: A1, a2, a3 и X.

К контактам A1 и N – подключается источник переменного электрического тока, например, питание стандартной городской электросети, с напряжением(U1), в нашем случае это стандартные 220В. Всего между этими точками 18 витков медной проволоки, этот участок спирали обозначен как W1, он считается первичной обмоткой автотрансформатора.

 

Что происходит при подаче напряжения на автотрансформатор

 

При протекании переменного тока по обмотке, в сердечнике (магнитопроводе) автотрансформатора, образуется переменный магнитный поток, который циркулирует по замкнутому магнитному сердечнику, пронизывая ВСЕ витки обмотки.

Проще говоря, при подключении тока к первичной обмотке – в нашем примере к 18 виткам, магнитный поток протекая по сердечнику пронизывает всю обмотку, все 20 витков. Напряжение же на первичной обмотке (в точках подключения A1 и X) остаётся 220В или, если распределить на каждый виток 220/18 = 12.222… Вольта на каждый.

Теперь, чтобы узнать какое напряжение образуется на всех 20 витках, к точкам a2 и X, подключим нагрузку, какой-нибудь электроприбор – это будет вторичная обмотка автотрансформатора. На схеме условно обозначим нагрузку, некий электроприбор подключеный к этой обмотке, напряжение U2, а число витков между контактами W2 = 20.

 

Зависимость между обмотками у автотрансформатора, выражается следующей формулой:

U1/w1 = U2/w2, где U1 напряжение на первой обмотке, U2 напряжение на второй обмотке, w1 число витков первой обмотки, w2 число витков второй обмотки.

Из этой формулы следует что напряжение на вторичной обмотке изменяется относительно напряжения первичной обмотки, пропорционально разнице витков. В нашем примере на один виток первичной обмотки приходится 12.22.. Вольт, у вторичной же обмотки витков больше на 2, соответственно общее напряжение обмотки выше на 24.44..Вольта.

Это доказывает нехитрый расcчет:

U1/w1 = U2/w2,

220 Вольт/18 Витков=U2/20 Витков,

U2 = 220*20/18 = 244.44В

Автотрансформатор, у которого на вторичной обмотке напряжение увеличивается называется повышающий.

Зная зависимость между обмотками, мы можем вычислить коэффициент трансформации, величину, которая позволяет легко определять, изменение входящих параметров (напряжения, сопротивления, силы тока) на вторичной обмотке.

 

Коэффициент трансформации вычисляется по следующей формуле: U1/U2=w1/w2

 

В нашем случае получается 220/244,44=18/20=0,9

 

Теперь давайте посмотрим, как изменится напряжения на оставшихся контактах.

Подключаем нагрузку к контактам a3 и X нашего автотрансформатора, число витков w3 у этой обмотки равно 16, напряжение обозначим как U3.

Следуя той же формуле, рассчитываем напряжение:

U1/w1 = U3/w3 = 220/18=U3/16, от сюда следует, что U3 =220*16/18 = 195,55.. Вольт, а коэффициент трансформации U1/U3=w1/w3=220/195,55=18/16=1,125 , эта обмотка понижающая.

Автотрансформатор, у которого на вторичной обмотке напряжение уменьшается называется понижающий.

Теперь, зная коэффициенты трансформации на всех выводах автотрансформатора мы легко сможем определять, например, какое будет напряжение на вторичной обмотке, если изменится напряжение источника электрического тока:

Так, например, при напряжении источника переменного тока на первичной обмотке 200В, у этого трансформатора:

– на контактах a2 и X, при коэффициенте трансформации k1=0,9 напряжением будет U2=200В/0,9= 222,22 В

– на контактах a3 и X, при коэффициенте трансформации k2=1,125 напряжение равняется U3=200/1,125=177,77 В

 

ПРАВИЛО: Если коэффициент трансформации k>1 – то трансформатор понижающий, если же k<1, то повышающий.

 

Чаще всего стандартный автотрансформатор имеет большее количество выводов, чем в нашем примере, большее количество ступеней для регулировки входящего напряжения или тока.

Логическим развитием автотрансформаторов, стало появление так называемых РЕГУЛИРУЕМЫХ АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ, у которых нет множество дополнительных отпаек с разным коэфициентом трансформации, а количество витков вторичной обмотки, изменяется путем перемещения подвижного контакта по ней – подробнее об этом читайте ТУТ.

 

Изменение силы тока в автотрансформаторе

По силе тока есть простое правило – ток в обмотке более высокого напряжения меньше, чем ток в обмотке с более низким напряжением.

Другими словами, если используется понижающий отвод от первичной обмотки автотрансформатора – то ток на вторичной обмотке будет больше, а напряжение ниже и наоборот, если используется повышающий отвод – то ток на вторичной обмотке будет ниже, а напряжение выше.

Мощности же на обеих обмотках примерно одинаковы, поэтому, согласно закону ОМА:

I1U1 = I2U2, где I1 – ток в первичной обмотке, I2 – ток во вторичной обмотке, U1- напряжение в первичной обмотке, U2 – Напряжение во вторичной обмотке.

Соответственно ток, например, в первичной обмотке рассчитывается так: I1 = U2*I2/U1

Зная, как изменяется ток, можно заранее правильно подобрать кабели питания и защитную автоматику.

Теперь, когда вы знакомы с принципом работы автотрансформатора и знаете его конструкцию, давайте рассмотрим какие они бывают, их назначение и места применения, какие у них плюсы и минусы и чем принципиально отличаются от обычных трансформаторов. Всё это и многое другое читайте во второй части этой статьи. Подписывайтесь на нашу группу вконтакте, следите за выходом новых материалов!

Виды масляных трансформаторов, их характеристики и параметры выбора оборудования

Масляный трансформатор — сложное техническое приспособление, устройство-преобразователь электроэнергии, которое используется в сетях потребителей или сетях энергосистем.

Виды масляных трансформаторов и сферы их применения

Номенклатурное подразделение трансформаторов с масляным охлаждением делится на следующие актуальные к применению типы:
• общепромышленные трансформаторы;
Сюда относятся серии: TM, TMГ, TMГСО, TMЗ, TMФ, TMБ, TMЭ, TMН. Используются в целях электроснабжения населения по средствам оборудования соответствующих проходных и тупиковых подстанций.
• ЖД трансформаторы;
Серийная линейка состоит из: TMЖ, ОМЖ, ОДЦЭР, ОНДЦЭ, ОДЦЭ. Используются для преобразования электроэнергии в железнодорожных сетях: освещение, управление блоками световых предупредительных сигналов, а также другими блоками управления и безопасности.

• трансформаторы для нефтяной промышленности;
Серии: TMПН и TMПНГ. Класс напряжения равняется трем кВ и десяти кВ соответственно. Обе серии используются для питания глубинных погружных добывающих насосов.
• измерительный трансформатор напряжения;
Серии: НТМ, НТАМИ, НОМИ. Назначение — управление электрическими сетями. Осуществление потенциального контроля за объемом потребляемой электроэнергии.
• однофазный статический индуктивный преобразователь.
Серии: ОМП. Назначение – запитывания однофазных потребителей в системах катодной защиты электросетей.

При каких условиях лучше выбрать трансформатор масляный ТМ или ТМГ?

Выбор между общепромышленными трансформаторами ТМ, ТМГ заключается исключительно в наличии внешнего расширительного бака (компенсация расширения масла за счет контакта с внешней средой) или же обычного герметичного бака (компенсация за счет воздушной или азотной подушки). Цена на силовые трансформаторы ТМГ выше за счет улучшенной системы охлаждения и, соответственно, меньшей трансформаторной пары.

Важно знать! В основу любого условия ложится правильное и профессиональное составление техзадания. Именно исходя из результата суммирования основных пунктов задания, делается вывод относительно покупки необходимого силового оборудования, будет ли это трансформаторная серия ТМ или же ТМГ.
Размер трансформаторной пары — первое основное условие при выборе между ТМ или ТМГ. Последний, за счет отсутствия расширительного бака, так как основной является герметичным, имеет меньшую трансформаторную пару, а как следствие — меньший размер и массу. Может найти свое практическое применение при условиях устройства столбовых подстанций, а также проходных и тупиковых подстанций наземного типа.
Силовые трансформаторы ТМГ цена которых несколько выше, покажут свою полезность при условии обязательного наличия съемных вводов наружной установки. Он имеет съемные НН и ВН вводы наружного характера установки. Вводы располагаются на крышке. Также имеет съемные проходные изоляторы.
Изменение температуры верхних слоев масла внутри герметичного бака происходит по средствам расширительной гильзы, которая, в свою очередь, предусматривает возможность дополнительной установки жидкостного стеклянного градусника в трансформатор. Показатели, снимаемые с последнего, ложатся в основу формирующегося отчета. Если таковые выходят за норму, имеет место срабатывание предохранительного клапана. Снижение давления влечет за собой снижение температуры внутри бака.

Цена на силовые трансформаторы ТМГ в Липецке и дополнительные ценообразующие факторы

Трансформатор масляный ТМ подходит, как для наружной, так и внутренней установки. Спектр широкого применения заслужил за счет температурного диапазона (от -45 до +45 градусов по Цельсию).
Основным условием выбора, которым трансформатор масляный ТМ превосходит ТМГ, является цена. Она, в свою очередь, снижается за счет наличия расширительного бака для масла, что влечет за собой увеличение трансформаторной пары, а также возможность покупки и внутренней установки без корпуса.
Единственный недостаток данной серии трансформатора — большие материальные затраты в отношении всего эксплуатационного периода. Размер последних может достигать 60% от полной изначальной стоимости трансформатора за весь эксплуатационный период.
При условии устройства столбовой подстанции, трансформаторная серия ТМ не может быть использована. Вывод базируется на основе большого веса трансформаторной пары, а также потребности постоянного технического обслуживания в отношении охлаждающей жидкости и фильтров, регулирующих допустимый порог влажности внутри расширительного бака.

Покупка трансформатора серии ТМ или ТМГ

Покупать трансформатор ТМГ в Липецке необходимо напрямую у производителя elektrovrn.ru так, как только такой вариант предусматривает высокое качество товара, а также адекватное соотношение «цена-качество». Производитель предоставляет с товаром всю необходимую сопроводительную документацию, а также гарантий талон.
Почему стоит избегать компаний-посредников?
В первую очередь, это касается тех компаний, которые пытаются навязать клиенту сопутствующую продажу доп. оборудования. Накрутка на таком оборудовании равняется 100%, а то и всем 200%, с расчетом на то, что потенциальный потребитель на фоне стоимости трансформатора упустит принцип бессмысленной и баснословной наценки. Помимо этого, стоимость самого трансформатора возрастает порядком на 10% — 12%.
Гарантий период. Да, именно он. В большинстве случаев, основываясь на тенденции спроса, производится предварительная закупка трансформаторов. В таком случае, посредник выписывает гарантийный талон, например, на 7 месяцев, вместо 1 года, от своего имени, а в случае непредвиденной поломки продукции по средствам оригинальной гарантии отправляет ее на ремонт.

Купить в Липецке качественные силовые трансформаторы ТМГ, цена которых полностью будет соответствовать статье расходов из техзадания достаточно сложно. Единственное решение — поиск совестного и надежного подрядчика электрооборудования. Для получения данной информации вы можете воспользоваться поисковой системой www.yandex.ru и посмотреть весь список представленных фирм в Липецке.

 

Разработка урока на тему «Трансформаторы»

Содержание

  1. Введение ………………………………………………..…………………

  2. План урока…………………………………………………………………….

  3. Конспект урока………………………………………………………. .

  4. Приложения

    1. Раздаточный материал

    2. Итоговый тест

5. Список использованной литературы………………………………..

План открытого урока

Тип урока: комбинированный урок

Методы обучения: наглядный, словесный

Тема урока: трансформаторы

Основная цель урока: изучение типов трансформаторов, принципы действия, режимов работы, применение трансформаторов.

Цель методическая: показать методы активизации мыслительной деятельности студентов на основе использования информационных технологий.

Задачи урока:

  1. Обучающие:

— Знакомство студентов с классификацией трансформаторов.

-формирование знаний о конструкции и принципов действия однофазных и трехфазных трансформаторов

2. Развивающие

— пространственное воображение

— логическое мышление

— познавательного интереса к процессу изучения трансформаторов

3. Воспитательные

— воспитание сознательного применения полученных знаний в будущей профессиональной деятельность

— способность аналитического сравнения

Материально – технические обеспечения урока

— Однофазный трансформатор

— Автотрансформатор

— Трехфазный трансформатор

— Презентация по вышеуказанной теме

— ПК, интерактивная доска, мультимедийный проектор

— Опорный конспект

Межпредметные связи: математика, физика, детали машин, технологические оборудования.

Содержание урока

  1. Ознакомление студентов с темой, целью и планом урока.

  2. Повторение темы «Соединение обмоток, нагрузки звездой и треугольником», закона электромагнитной индукции, взаимоиндукции.

  3. Объяснение новой темы

    1. Просмотр презентации на интерактивной доске

    2. Назначение и классификация трансформаторов

    3. Устройство трансформатора

    4. Принцип действия однофазного трансформатора. Коэффициент

    5. Автотрансформаторы, измерительный трансформаторы

    6. Трехфазные трансформаторы

    7. Режимы работы трансформаторов

    8. Применение трансформаторов

  4. Закрепление нового материала

— Назвать виды трансформаторов

— Назвать основные части трансформаторов

— Особенности применения трехфазных трансформаторов

— Выполнение итогового теста по теме «Трансформаторов»

— Фронтальная проверка теста

5. Задания на дом

— Опорный конспект

6. Подведение итогов урока

Приложения:

Раздаточный материал

Итоговый тест

Литература

Конспект урока

Электротехника – это область науки и техники, которая занимается изучением электрических и магнитный явлений и их использованием на практике.

Сегодня мы начинаем изучать новый раздел электротехники: «Трансформаторы».

Без трансформаторов представить сегодняшний день просто невозможно. Они практически применяются во всех отраслях промышленности.

Ваша работа на уроке будет оценена итоговым тестом.

Прежде чем приступить к изучению трансформаторов, вспомним следующие понятия:

  1. Дать определение понятию взаимоиндукции

  2. Понятие гистерезиса

  3. Что называется соединением звездой, треугольником?

  4. Зависимость между линейным и фазными токами при соединении обмоток потребителей звездой и треугольником.

Введение

Одним из важнейших преимуществ переменного тока перед постоянным является легкость и простота, с которой можно преобразовать переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Достигается это посредством простого и остроумного устройства-трансформатора, созданного в 1876 г. Замечательным русским ученым Павлом Николаевичем Яблочковым.

П.Н. Яблочков предложил способ «дробления света» для своих свечей при помощи трансформатора. В дальнейшим конструкцию трансформаторов разрабатывал изобретатель И.Ф Усагин, который предложил применять трансформаторы для питания не только Свечей Яблочкова, но и других приемников.

В дальнейшем несколько конструкций однофазных трансформаторов с замкнутым магнитопроводом были созданы венгерскими электротехниками

О. Блати, М. Дери и К. Циперновским. Для развития трансформаторостроения и вообще электромашиностроения большое значение имели работы профессора А. г. Столетов по исследованию магнитных свойств стали и расчету магнитных цепей.

Важная роль в развитии электротехники принадлежит М.О. Доливо-Добровольскому. Он разработал основы теории многофазных и, в частности, трехфазных переменных токов и создал первые трехфазные электрические машины и трансформаторы. Трехфазный трансформатор современной формы с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости, был сконструирован им в 1891 г. С тех пор происходило дальнейшее конструктивное усовершенствования трансформаторов, уменьшалась их масса и габариты, повышалась экономичность. Основные положения теории трансформаторов были разработаны в трудах Е. Арнольда и М. Видмара.

В развитии теории трансформаторов и совершенствовании их конструкции большое значение имели работы советских ученых В.В. Корицкого, Л.М. Шотровского, Г.Н. Петрова, А.В. Сапожникова, А.В. Трамбицкого и др.

2. Основные понятия

Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат с двумя (или больше) обмотками, предназначенный чаще всего для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения.

Преобразование энергии в трансформаторе осуществляется переменным магнитным полем. Трансформаторы широко применяются при передаче электрической энергии на большие расстояния, распределении ее между приемниками, а также в различных выпрямительных, усилительных, сигнализационных и других устройствах.

При изготовлении трансформаторов бытового и промышленного назначения применяют стандартизованные термины и определения, обязательные для применения в документации всех видов, научно-технической и справочной литературе.

Ниже приведены несколько таких терминов и их определений

Трансформатор — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Силовой трансформатор — трансформатор, предназначенный для преобразования электрической энергии в электрических сетях и установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии. К силовым трансформаторам относятся трансформаторы трехфазные и многофазные мощностью кВ *А и более, однофазные мощностью 5 кВ *А и более.

Повышающий трансформатор — трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения.

Понижающий трансформатор- трансформатор, у которого первичной обмоткой является обмотка высшего напряжения.

Сигнальный трансформатор — трансформатор малой мощности, предназначенный для передачи, преобразования, запоминания электрических сигналов.

Автотрансформатор — трансформатор, две или более, обмотки которого гальванически связаны так, что имеют общую часть.

Импульсный сигнальный трансформатор – сигнальный трансформатор, предназначенный для передачи, формирования, преобразования и запоминания импульсных сигналов.

Коэффициент трансформации трансформатора малой мощности — отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки.

Магнитная индукция — векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.

Магнитный поток — поток магнитной индукции.

Напряженность магнитного поля — векторная величина, равна геометрической разности магнитной индукции, деленной на магнитную постоянную, и намагниченности.

Индуктивная связь — связь электрических цепей посредством цепей магнитного поля.

Классификация трансформаторов

Трансформаторы можно классифицировать:

По признаку функционального назначения

— трансформаторы питания

-трансформаторы согласования

Рассмотрим трансформаторы питания, их можно классифицировать

  1. По напряжению

-низковольтные

-высоковольтные

2. В зависимости от числа фаз преобразуемого напряжения

-Однофазные

-трехфазные

3. В зависимости от числа обмоток

-двухобмоточные

-многообмоточные

4. В зависимости от конфигурации магнитопровода

-стержневые

-броневые

5. В зависимости от мощности

-малой мощности

-средней мощности

-большой мощности

6. В зависимости от способа изготовления магнитопровода

-пластичные

-ленточные

7. В зависимости от коэффициента трансформации

-повышающие

-понижающие

8. В зависимости от вида связи между обмотками

-с электромагнитной связью(с изолированными обмотками)

-с электромагнитной и электрической связью (со связанными обмотками)

9. В зависимости от конструкции всего трансформатора

-открытые

-закрытые

10. В зависимости от назначения

-выпрямительные

-анодно-накальные и т.д.

11. В зависимости от рабочей частоты трансформаторы делят на трансформаторы:

-пониженной частоты (менее 50 Гц)

-промышленной частоты (50 Гц)

-повышенной промышленной частоты (400, 1000, 2000 Гц)

-повышенной частоты (до 10000 Гц)

-высокой частоты

Назначение трансформаторов и их применение

Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Увеличение напряжения осуществляется с помощью повышающих трансформаторов, уменьшение – понижающих.

Трансформаторы применяют в линиях электропередачи, в технике связи, в автоматике, в измерительной технике и других областях.

В соответствии с назначением различают: силовые трансформаторы для питания электрических двигателей и осветительных сетей; специальные трансформаторы для питания сварочных аппаратов, электропечей и других потребителей особого назначения; измерительные трансформаторы для подключения измерительных приборов.

По числу фаз трансформаторы делятся на одно- и трехфазные. Трансформаторы, используемые в технике связи, подразделяют на низко- и высокочастотные.

Расчетные мощности трансформаторов различны от долей вольт-ампер до десятков тысяч киловольт-ампер; рабочие частоты – от единиц герц до сотен килогерц.

Трансформатор – простой, надежный и экономичный электрический аппарат. Он не имеет движущихся частей и скользящих контактных соединений, его КПД достигает 99%. КПД трансформатора η, определяемый как отношение мощности на выходе P2 к мощности на входе P1 , зависит от нагрузки. Современные трансформаторы рассчитывают таким образом, что максимум КПД достигается при нагрузке, равной примерно половине номинального значения.

Устройства трансформатора

Трансформатор представляет собой замкнутый магнитопровод, на котором расположены две или несколько обмоток. В маломощных высокочастотных трансформаторах, используемых в радиотехнических схемах, магнитопроводом может являться воздушная среда.

Для уменьшения потерь на гистерезис магнитопровод изготовляют из магнитомягкого материала – трансформаторной стали, имеющей узкую петлю намагничивания. Для уменьшения потерь на вихревые токи в материал магнитопровода вводят примесь кремния, повышающую его электрическое сопротивление, а сам магнитопровод собирают из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,35-0,5 мм, изолированных друг от друга теплостойким лаком или специальной бумагой.

Различают трансформаторы стержневого и броневого типов.


Последний хорошо защищает обмотки катушек от механических повреждений. Верхнюю часть магнитопровода, называемую ярмом, крепят после насадки на стержень катушек (обмоток). Стержни и ярмо соединяют очень плотно, чтобы исключит воздушные зазоры на стыках. В маломощных трансформаторах находят широкое применение кольцевые магнитопроводы, которые собирают из штампованных колец или навивают из длинной ленты. В этих магнитопроводах отсутствует воздушный зазор, поэтому магнитный поток рассеяния мал. В трансформаторах, рассчитанных на повышенные частоты, кольцевые магнитопроводы часто прессуют из ферромагнитного порошка, смешанного с изоляционным лаком.

Обмотки трансформаторов изготовляют из медного провода и располагают на одном и том же или на разных стержнях, рядом или одну под другой. В последнем случае непосрелственно к стержню примыкает обмотка низшего напряжения, а поверх нее размещается обмотка высшего напряжения.

Обмотку трансформатора, к которой подводится напряжение питающей сети, называют первичной, а обмотку, к которой подсоединяется нагрузка,- вторичной. На сердечнике может быть размещено несколько вторичных обмоток с разным числом витков, что позволяет получить различные по значению вторичные напряжения.

При работе трансформатора за счет токов в обмотках, а также вследствие перемагничивания магнитопровода и вихревых токов выделяется теплота. Трансформаторы небольшой мощности (до 10до 10 кВ * ), для которых достаточно воздушного охлаждения, называют сухими.


В мощных трансформаторах применяют масленое охлаждение. Магнитопровод 1 с обмотками 2,3 размещается в баке 4, заполненном минеральным (трансформаторным) маслом. Масло не только отводит теплоту за счет конвекции или принудительной циркуляции, но и является хорошим диэлектриком (изолятором). Масляные трансформаторы надежны в работе и имеют меньшие размеры и массу по сравнению с сухими трансформаторами той же мощности. При изменении температуры объем масла меняется. При повышении температуры излишек масла поглощается расширителем 5, а при понижении температуры масло из расширителя возвращается в основной бак.

В тех случаях, когда требуется плавно изменять вторичное напряжение, применяют скользящий контакт для изменения числа витков обмотки (примерно так же, как это делается в ползунковых реостатах). Скользящий контакт широко используется в автотрансформаторах, рассчитанных на регулирование напряжения в небольших пределах (рис )

Принцип действия однофазного трансформатора.

Коэффициент трансформации.

Работа трансформатора основана на явлении взаимной индукции, которое является следствием закона электромагнитной индукции.

Рассмотрим более подробно сущность процесса трансформации тока и напряжения.

При подключении первичной обмотки трансформатора к сети переменного тока напряжением U1по обмотке начнет проходить ток I1, который создаст в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф. Магнитный поток, пронизывая витки вторичной обмотки, индуцирует в ней ЭДС E2 которую можно использовать для питания нагрузки.


Поскольку первичная и вторичная обмотки трансформатора пронизываются одним и тем же магнитным потоком Ф, выражения индуцируемых в обмотке ЭДС можно записать в виде

E1 = 4,44fw1ФM;

E2 = 4,44fw2ФM;

Где f — частота переменного тока; w1 , w2— число витков обмоток.

Поделив одно равенство на другое, получим E2 /E1= w2 /w1= k

Отношение чисел витков обмоток трансформатора называют коэффициентом трансформации k

Таким образом, коэффициент трансформации показывает, как относятся действующее значение ЭДС вторичной и первичной обмоток.

На основание закона электромагнитной индукции можно написать

Поделив одно равенство на другое, получим e1/e2 = .

Следовательно, в любой момент времени отношение мгновенных значений ЭДС вторичной и первичной обмоток равно коэффициенту трансформации. Нетрудно понять, что это возможно только при полном совпадении по фазе ЭДС и .

Если цепь вторичной обмотки трансформатора разомкнута (режим холостого хода), то напряжение на зажимах обмотки равно ее ЭДС: U2 = E2, а напряжение источника питания почти полностью уравновешивается ЭДС первичной обмотки U E1. Следовательно, можно написать, что .

Таким образом, коэффициент трансформации может быть определен на основании измерений напряжения на входе и выходе ненагруженного трансформатора. Отношение напряжений на обмотках ненагруженного трансформатора указывается в его паспорте.

Учитывая высокий КПД трансформатора, можно полагать, что , где — мощность, потребляемая из сети; — мощность, отдаваемая в нагрузку.

Таким образом, , откуда = 1/k.

Отношение токов первичной и вторичной обмоток приближенно равно коэффициенту трансформации, поэтому ток I2 во сколько раз увеличивается (уменьшается), во сколько раз уменьшается (увеличивается)U2.

Трехфазные трансформаторы.

В линиях электропередачи используют в основном трехфазные силовые трансформаторы. Внешний вид, конструктивные особенности и компановка основных элементов этого трансформатора представлены на рис. Магнитопровод трехфазного трансформатора имеет три стержня, на каждом из которых размещаются две обмотки одной фазы.

Для подключения трансформатора к линиям электропередачи на крышке бака имеются вводы, представляющие собой фарфоровые изоляторы, внутри которых проходят медные стержни. Вводы высшего напряжения обозначают буквами A,B,C, вводы низшего напряжения a,b,c. Ввод нулевого провода располагают слева от ввода a и обозначают O.

Принцип работы и электромагнитные процессы в трехфазном трансформаторе аналогичны рассмотренным ранее. Особенностью трехфазного трансформатора является зависимость коэффициенту трансформации линейных напряжений от способа соединения обмоток.

Применяются главным образом три способа соединения обмоток трехфазного трансформатора: 1)соединение первичных и вторичных обмоток звездой; 2)соединение первичных обмоток звездой, вторичных — треугольником; 3)соединение первичных обмоток треугольником, вторичных – звездой.


Обозначим отношение чисел витков обмоток одной фазы буквой k, что соответствует коэффициенту трансформации однофазного трансформатора и может быть выражено через отношение фазных напряжений

Обозначим коэффициент трансформации линейных напряжений буквой с.

При соединении обмоток по схеме звезда — звезда

При соединении обмоток по схеме звезда – треугольник

При соединении обмоток по схеме треугольник – звезда

Таким образом, при одном и том же числе витков обмоток трансформатора можно в раза увеличить или уменьшить его коэффициент трансформации, выбирая соответствующую схему соединения обмоток.

Автотрансформаторы и измерительные трансформаторы.

Принципиальная схема автотрансформатора изображена на рис. У автотрансформатора часть витков первичной обмотки используется в качестве вторичной обмотки, поэтому помимо магнитной связи имеется электрическая связь между первичной и вторичной цепями. В соответствии с этим энергия из первичной цепи во вторичную передается как с помощью магнитного потока, замыкающегося по магнитопроводу, так и непосредственно по проводам.


Поскольку формула трансформаторной ЭДС применима к обмоткам автотрансформатора так же, как и к обмоткам трансформатора, коэффициент трансформации автотрансформатора выражается известными отношениями

Вследствие электрического соединения обмоток через часть витков, принадлежащую одновременно первичной и вторичной цепям, проходят токи и , которые направлены встречно и при небольшом коэффициенте трансформации мало отличаются друг от друга по значению. Поэтому их разность оказывается небольшой и обмотку можно выполнить из тонкого провода. Таким образом, при k = от 0,5 до 2 экономится значительное количество меди. При больших или меньших коэффициентах трансформации это преимущество автотрансформатора исчезает, так как та часть обмотки, по которой проходят встречные токи и уменьшается до нескольких витков, а сама разность токов увеличивается.

Электрическое соединение первичной и вторичной цепей повышает опасность при эксплуатации аппарата, так как при пробое изоляции в понижающем автотрансформаторе оператор может оказаться под высоким напряжением первичной цепи.

Автотрансформаторы применяют для пуска мощных двигателей переменного тока, регулирования напряжения в осветительных сетях, а также в других случаях, когда необходимо регулировать напряжение в небольших пределах.

Измерительные трансформаторы напряжения и тока используют для включения измерительных приборов, аппаратуры автоматического регулирования и защиты в высоковольтные цепи. Они позволяют уменьшить размеры и массу измерительных устройств, повысить безопасность обслуживающего персонала, расширить пределы измерения приборов переменного тока.

Измерительные трансформаторы напряжения служат для включения вольтметров и обмоток напряжения измерительных приборов. Поскольку эти обмотки имеют большое сопротивление и потребляют маленькую мощность, можно считать, что трансформаторы напряжения работают в режиме холостого тока.

Измерительные трансформаторы тока используют для включения амперметров и токовых катушек измерительных приборов. Эти катушки имеют очень маленькое сопротивление. Поэтому трансформаторы тока практически работают в режиме короткого замыкания.


Результирующий магнитный поток в магнитопроводе трансформатора равен разности магнитных потоков, создаваемых первичной и вторичной обмотками. В нормальных условиях работы трансформатора тока он невелик. Однако при размыкании цепи вторичной обмотки в сердечнике будет существовать только магнитный поток первичной обмотки, который значительно превышает разностный магнитный поток. Потери в сердечнике резко возрастут, трансформатор перегреется и выйдет из строя. Кроме того, на концах оборванной вторичной цепи появится большая ЭДС, опасная для работы оператора. Поэтому трансформатор тока нельзя включить в линию без подсоединенного к нему измерительного прибора. Для повышения безопасности обслуживающего персонала кожух измерительного трансформатора должен быть тщательно заземлен.

Области применения трансформаторов.

Трансформаторы широко применяются для следующих целей:

1.1 Для передачи и распределения электрической энергии.

В настоящее время для высоковольтных линий электропередач применяются силовые трансформаторы с масляным охлаждением напряжением 330, 500 и 750 кВ, мощностью до 1200-1600 МВ*А.

2.2 Для обеспечения нужной схемы включения вентилей в преобразовательных устройствах и согласования напряжения на входе и выходе преобразователя.

Трансформаторы, применяются для этой цели, называются преобразовательными. Их мощность достигает тысячи киловольт-ампер, напряжение 110 кВ; они работают при частоте 50 Гц и более.

Рассматриваемые трансформаторы выполняют одно-, трёх- и многофазными с регулированием выходного напряжения в широких пределах и без регулирования.

3.3 Для различных технологических целей: сварки (сварочные трансформаторы), питание электротермических установок (электропечные трансформаторы) и др. Мощность их достигает десятков тысяч киловольт-ампер при напряжение до 10 кВ; они работают обычно при частоте 50 Гц.

4.4 Для включения электроизмерительных приборов и некоторых аппаратов, например реле, в электрические цепи, по которым проходят большие токи, с целью расширения пределов измерения и обеспечения электробезопасности.

Трансформаторы, применяемые для этой цели, называются измерительными. Они имеют сравнительно большую мощность, определяемую мощность, потребляемой электроизмерительными приборами, реле и др.

5.5 Для питания различных цепей радио- и телевизионной аппаратуры; для разделения электрических цепей различных элементов этих устройств; для согласования напряжений и т.п.

Трансформаторы, используемые в этих устройствах, обычно имеют малую мощность (от нескольких вольт-ампер до нескольких киловольт-ампер), невысокое напряжение, работают при частоте 50 Гц и более. Их выполняют двух-, трех- и многообмоточными; условия работы, предъявляемые к ним требования и принципы проектирования весьма специфичны.

Как правило, трансформаторы питания изготавливаются комбинированными, т.е. позволяющими снимать несколько напряжений; при этом первичная обмотка (сетевая) может быть выполнена в виде одной обмотки с двумя отводами или двух одинаковых обмоток с одним отводом в каждом из них. Во втором варианте первичная обмотка на различные напряжения (110, 127 или 220 В) переключается специальным сетевым переключателем.

Повышающая обмотка трансформаторы питания выполняется со средним выводом при использовании двухполупериодного выпрямителя на двух диодах и без среднего вывода для мостовой схемы выпрямителя.

Приложения

Итоговый слайд-тест

(для фронтального опроса)

Вопрос: Где применяют трансформаторы?

Ответы: а) в линиях электропередачи

б) в техники связи

в) в автоматике и измерительной технике

г) во всех перечисленных и многих других

областях техники

Вопрос: Какие трансформаторы используют для питания электроэнергией помещений?

Ответы: а) силовые

б) измерительные

в) специальные

Вопрос: Почему магнитопроводы высокочастотных трансформаторов прессуют из ферромагнитного порошка?

Ответы: а) для упрощения технологии изготовления

б) для увеличения магнитной проницаемости

в) для уменьшения тепловых потерь

Вопрос: Почему допустимая плотность тока в обмотках трансформатора с масляным охлаждением, составляют 2-4 А/мм2, примерно в 2 раза выше, чем ы сухих трансформаторах?

Ответы: а) надежнее изоляция витков

б) лучше условия охлаждения

Вопрос: Можно ли расширитель трансформатора полностью залить маслом?

Ответы: а) можно

б) нельзя

Вопрос: На каком законе основан принцип действия трансформатора?

Ответы: а) на законе Ампера

б) на законе электромагнитной индукции

в) на принципе Ленца

Вопрос: Чему равно отношение действующих и мгновенных значений ЭДС

первичной и вторичной обмоток трансформатора?

Ответы: а) отношению чисел витков обмоток

б) приближенно отношению чисел витков обмоток

Вопрос: Может ли напряжение на зажимах вторичной обмотки превышать: а) ЭДС первичной обмотки; б) ЭДС вторичной обмотки?

Ответы: а) может

б) не может

в) а) может; б) не может

г) а) не может; б) может

Вопрос: Чему равно отношение напряжения на зажимах первичной и вторичной обмоток?

Ответы: а) отношению чисел витков обмоток

б) приближенно отношению чисел витков обмоток

Вопрос: Сколько стержней должен иметь магнитопровод трехфазного трансформатора?

Ответы: а) один

б) два

в) три

Вопрос: Чем принципиально отличается автотрансформатор от трансформатора?

Ответы: а) малым коэффициентом трансформатора

б) возможность изменения коэффициента трансформации

в) электрическим соединением первичной и вторичной цепей

Понимание условных обозначений в трансформаторах

Трансформаторы можно найти практически везде, от больших электростанций до компактных цепей SMPS. Хотя существует много типов трансформаторов, и их точная работа различается в зависимости от области применения, основные принципы работы трансформатора остаются неизменными. Когда мы изучаем схему с трансформатором внутри, мы могли заметить «точки», похожие на символы, размещенные на одном конце обмоток трансформатора. Эти символы размещаются в соответствии с условным правилом точек .Но что это? И какой цели это служит?

Что такое Dot Convention?

Точечное обозначение — это тип маркировки полярности для обмоток трансформатора , показывающий, какой конец обмотки находится по отношению к другим обмоткам. Он используется для обозначения фазовых соотношений на принципиальных схемах трансформатора и включает в себя размещение точек поверх первичных и вторичных выводов, как показано ниже.

Если точки расположены рядом с верхними концами первичной и вторичной обмоток, как показано ниже, это означает, что полярность мгновенного напряжения на первичной обмотке будет такой же, как и на вторичной обмотке.Это означает, что сдвиг фазы между первичной и вторичной обмотками будет равен нулю (синфазно) , а направление вторичного тока (Is) и первичного тока (Ip) будет одинаковым.

Однако, если точки расположены в обратном порядке (например, вверху на первичной обмотке, внизу на вторичной или наоборот), как на изображении ниже, это означает, что первичный и вторичный ток и напряжения сдвинуты по фазе на 180 °, а первичная и вторичные токи (IP и IS) будут противоположными по направлению друг к другу.

Зная это соглашение и полярность трансформатора, инженеры теперь имеют свою судьбу в своих руках и могут решить изменить фазовые отношения любым способом, изменив, какой конец их цепи подключен к клеммам трансформатора. . Например, для приведенного выше примера с противофазным трансформатором, переключая способ подключения клемм, как показано на изображении ниже, вторичная сторона становится синфазной с первичной.

Почему важна точечная конвенция?

При исследовании трансформаторов обычно предполагается (по крайней мере, для резистивных нагрузок), что напряжение и ток находятся в фазе для вторичной и первичной обмоток. Это предположение обычно основывается на предположении, что вторичная обмотка и первичная обмотка трансформатора расположены в одном направлении . Соотношение фаз между первичными и вторичными токами и напряжениями зависит от того, как каждая обмотка намотана вокруг сердечника, следовательно, если обмотка намотана вокруг сердечника в том же направлении, как показано ниже; тогда напряжение и ток на обеих сторонах должны быть в фазе.

Однако это предположение не всегда верно, поскольку направление обмоток может быть противоположным (как показано на изображении выше), что будет означать, что если подключение осуществляется к одним и тем же клеммам, то напряжение во вторичной обмотке (VS) будет быть в противофазе, а направление тока (Is) противоположно направлению первичного тока.

Эта потеря фазы и обратная полярность , как бы банально это ни звучало, создают серьезные проблемы в системах защиты, измерения и управления энергосистемы.Например, изменение полярности обмотки измерительного трансформатора может привести к сбою защитных реле, привести к неточным измерениям мощности и энергии или к отображению отрицательного коэффициента мощности во время измерений. Это также может привести к эффективному короткому замыканию в параллельных обмотках трансформатора и в сигнальных цепях, может привести к неправильной работе усилителей и акустических систем или к отмене сигналов, которые предназначены для добавления.

Поскольку трансформаторы непрозрачны, невозможно узнать, каким образом подключить к ней цепь, чтобы получить синфазное (или не синфазное) напряжение и ток, таким образом, чтобы снизить риски, связанные с подключением обратной полярности и обрыв фазы и способ определения полярности обмоток, производители трансформаторов разработали стандарт индикации полярности, который называется; « Dot Convention ».

Буквенно-цифровые таблички на трансформаторах

Помимо точечного обозначения, еще один метод индикации полярности , используемый в трансформаторах , — это буквенно-цифровые метки , , которые обычно состоят из букв «H» и «X» вместе с индексными числами, которые представляют полярность обмотки. Провода «1» (h2 и X1) показывают, где обычно размещаются точки маркировки полярности. Ниже показан типовой трансформатор с буквенно-цифровой этикеткой.

Использование и применение трансформатора

Использование и применение трансформатора

Наиболее важные применения и применения трансформатора:

  • Он может повышать или понижать уровень напряжения или тока (когда напряжение увеличивается, ток уменьшается и наоборот. virsa, потому что P = V x I , и мощность такая же) в цепи переменного тока.
  • Может увеличивать или уменьшать значение конденсатора, катушки индуктивности или сопротивления в цепи переменного тока. Таким образом, он может действовать как устройство передачи импеданса.
  • Его можно использовать для предотвращения прохождения постоянного тока от одной цепи к другой.
  • он может электрически изолировать две цепи.

Трансформатор является основной причиной передачи и распределения мощности переменного тока, а не постоянного, потому что трансформатор не работает на постоянном токе, поэтому слишком сложно передавать мощность на постоянном токе.при переходе и распределении постоянного тока уровень напряжения повышается с помощью понижающего и повышающего преобразователя, но это слишком дорого и нецелесообразно с экономической точки зрения.
Основное применение трансформатора — повышение (увеличение) или понижение (уменьшение) уровня напряжения.
другими словами, увеличивает или снижает уровень тока, в то время как мощность должна быть такой же.
Другое применение и применение трансформатора:
Повышает уровень напряжения на стороне генерации перед передачей и распределением.
на стороне распределения, для коммерческого или бытового использования электроэнергии, трансформатор понижает (понижает) уровень напряжения, например, с 11 кВ до 220 В однофазный и 440 В трехфазный.
Трансформатор тока и трансформатор напряжения также используются в энергосистемах и в промышленности. Также он используется для согласования импеданса. Итак, это были простые способы использования трансформатора.

Также читайте:

Распределительный трансформатор на опоре с центральным отводом вторичной обмотки, используемый для обеспечения «расщепленной фазы» электропитания для жилых и легких коммерческих предприятий, которое в Северной Америке обычно рассчитано на 120/240 вольт.Источники изображений и атрибуция Wikipedia

Типы трансформаторов тока и их применение: Talema Group

В нашей предыдущей статье мы рассмотрели основные принципы конструкции и работы трансформаторов тока (ТТ). Теперь мы обсудим несколько распространенных типов ТТ и их применения.

Стандартный измерительный CT

Стандартные измерительные трансформаторы тока используются вместе с амперметрами для измерения больших токов, которые понижаются до стандартного выходного коэффициента 5 А или 1 А.Номинальная мощность трансформатора тока в ВА соответствует номинальной в ВА измерительного прибора или амперметра.

A 200/5 A Трансформатор тока серии FSD используется вместе с подвижным железным амперметром со шкалой от нуля до 200 A. Амперметр откалиброван таким образом, что полное отклонение (FSD) происходит, когда на выходе трансформатора тока 5 А.

Нагрузка R амперметра должна быть по возможности низкой, чтобы обеспечить возможность замыкания, близкого к короткому, чтобы гарантировать отсутствие препятствий для вторичного тока.Нагрузка R, используемая вместе с вольтметром, также должна быть как можно меньше, чтобы поддерживать низкое вторичное напряжение ТТ для повышения точности.

ТТ с нагрузкой на амперметр ТТ, подключенный к нагрузке R измеряется вольтметром

Типичные номинальные значения стандартных измерительных трансформаторов тока в ВА составляют 2,5, 5 и 10 ВА. Для измерительных трансформаторов тока важно обеспечить насыщение на уровне, обеспечивающем безопасность измерительного прибора при токе выше номинального или в условиях неисправности.

Если отсоединить амперметр от цепи, вторичная обмотка фактически размыкается, и трансформатор действует как повышающий трансформатор. Частично это связано с очень большим увеличением намагничивающего потока в сердечнике трансформатора тока, поскольку во вторичной обмотке нет встречного тока, предотвращающего это.

Это может привести к тому, что во вторичной обмотке будет индуцировано очень высокое напряжение, равное отношению V p × (N s / N p ), возникающего во вторичной обмотке.

По этой причине трансформатор тока нельзя оставлять разомкнутым. Если необходимо снять амперметр (или нагрузку), сначала необходимо замкнуть клеммы вторичной обмотки, чтобы исключить риск поражения электрическим током.

Передаточное число

Коэффициент трансформации трансформатора тока можно изменить, используя несколько витков. В приведенном ниже примере показано, как ТТ 300/5 А можно использовать в качестве ТТ 100/5 А, используя три первичных контура для уменьшения отношения витков с 60: 1 до 20: 1.Это позволяет использовать трансформатор тока с более высоким номиналом для измерения более низких токов.

Пределы погрешности отношения для измерительных трансформаторов тока классов 3 и 5 показаны ниже.

Ошибка соотношения составляет 3% и 5% соответственно, без требования ± фазовый сдвиг.

Приложения для измерительных трансформаторов тока классов 3 и 5 включают:

  • Защита от перегрузки
  • Мониторинг тока Трехфазные генераторы
  • Управляющие устройства
  • Панели управления
  • Управление и контроль распределительного устройства
  • Распределение

Хотя желательно иметь нулевой сдвиг фаз между первичным и вторичным током для измерения 5 А ТТ это не так важно, поскольку амперметры показывают только величину тока.

Измерительный CT

Измерительный трансформатор тока предназначен для непрерывного измерения тока и точной работы в пределах номинального диапазона тока. Пределы погрешности по току и сдвига фаз определяются классом точности. Классы точности: 0,1, 0,2, 0,5 и 1.

В ваттметрах, счетчиках энергии и измерителях коэффициента мощности сдвиг фазы вызывает ошибки. Однако внедрение электронных счетчиков мощности и энергии позволило откалибровать ошибку фазы тока.

Когда ток превышает номинальное значение, измерительный трансформатор тока насыщается, тем самым ограничивая уровень тока в приборе. Материалы сердечника для этого типа СТ обычно имеют низкий уровень насыщения, например нанокристаллический.

Nuvotem серии AP и AQ — это прецизионные трансформаторы тока с типичной точностью 0,1–0,2%, что делает их подходящими для приложений, требующих высокой точности и минимального сдвига фаз.

Защита CT

Защитный трансформатор тока разработан для работы в диапазоне сверхтоков.Это позволяет реле защиты точно измерять токи короткого замыкания даже в условиях очень высокого тока. Вторичный ток используется для срабатывания защитного реле, которое может изолировать часть силовой цепи, в которой возникла неисправность.

Материал сердечника для этого типа ТТ имеет высокий уровень насыщения и обычно изготавливается из кремнистой стали.

Напряжение в точке колена

За пределами точки K нам нужно увеличить ток в большей степени, чтобы иметь некоторое увеличение напряжения.Это связано с тем, что кривая за точкой K становится нелинейной. Напряжение в точке K (V k ) называется напряжением точки перегиба .

Напряжение точки перегиба трансформатора тока определяется как напряжение, при котором 10% -ное увеличение напряжения вторичной обмотки ТТ приводит к увеличению вторичного тока на 50%. Это также означает, что увеличение тока на 50% приведет к увеличению напряжения всего на 10%.

Напряжение точки перегиба важно для трансформаторов тока класса защиты, т.е.е. где ТТ используется в целях защиты.

Нагрузка на защитные ТТ довольно высока по сравнению с ТТ измерительного класса, а это означает, что падение напряжения на нагрузке будет большим. Следовательно, напряжение точки перегиба ТТ с классом защиты должно быть больше падения напряжения на нагрузке, чтобы сердечник ТТ оставался в его линейной зоне.

Защитные трансформаторы тока обычно определяются в терминах совокупной погрешности при предельном коэффициенте точности, то есть насколько точным будет оставаться трансформатор тока, когда протекающий первичный ток во много раз превышает нормальный при аварийной ситуации.

Стандартные классы защиты трансформаторов тока — 5P 10 и 10P 10, где P — обозначение защиты. Число перед P указывает на общий процент ошибок. Число после буквы указывает коэффициент первичного тока, до которого будет достигнута совокупная погрешность, т. Е. В 10 раз больше номинального первичного тока в 5P 10 и 10P 10.

Устройства защиты обычно определяют классификацию ТТ защиты, предназначенного для работы с данным устройством защиты.

Talema производит широкий ассортимент стандартных и специально разработанных тороидальных трансформаторов тока 50/60 Гц. Каждая серия разработана с особыми характеристиками в компактных корпусах, подходящих для большинства приложений. Доступны варианты монтажа на печатной плате и с подвесным выводом, а также возможность установки IDC или двусторонних разъемов.

  • Хью Бойл

    Хью Бойл — старший инженер-конструктор Nuvotem Talema, работает в компании с 1986 года.До прихода в Nuvotem Хью работал инженером в компаниях British Telecom и Telecom Eireann, а также изучал телекоммуникационную инженерию City and Guilds в инженерном колледже Стоу в Глазго, Шотландия.

PPT — ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ PowerPoint Presentation

  • ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

  • ВВЕДЕНИЕ • Функция реле защиты • Точная и надежная информация о реле защиты • Токи и реле защиты должны быть точными Как преодолеть эту трудность

  • ЧТО ДЕЛАЮТ ТРАНСФОРМАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ… • Изолируйте вторичные цепи от первичной • Обеспечьте токи / напряжения, пропорциональные первичной

  • РОЛЬ ТТ, PT В ЗАЩИТЕ СИСТЕМЫ • Системы защиты в значительной степени зависят от предоставленной информации • ТТ и ТН являются составной частью системы защиты • Нет большой разницы между измерительным трансформатором напряжения и трансформатором защитного напряжения • Однако трансформатор тока отличается

  • ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ • Трансформатор может работать в • Шунтирующем режиме • Последовательном режиме

  • Напряжение, приложенное к клеммам первичной обмотки Когда вторичная обмотка находится в разомкнутой цепи, вызывает ЭДС, равную приложенному напряжению Текущий ток будет таким, который требуется для возбуждения сердечника Когда вторичная обмотка Нагрузка в ампер-витках первичной обмотки будет больше, чем у вторичной. Разница — это поток, необходимый для возбуждения сердечника.SHUNT MODE

  • Первичная обмотка включена последовательно с цепью. Его ток определяется источниками и нагрузками. Его ток определяется его источниками / условиями нагрузки. Составляющая этого тока используется для возбуждения сердечника, достаточного для индукции ЭДС для возбуждения тока во вторичном РЕЖИМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

  • Шунтирующий режим Напряжение, приложенное к первичным клеммам Когда вторичная обмотка находится в разомкнутой цепи, индуцирует ЭДС, равную приложенному напряжению. Текущий ток будет таким, который необходим для возбуждения сердечника. Когда вторичная обмотка нагружена. Количество витков первичной обмотки будет превышать количество витков вторичной обмотки — разница — это поток, необходимый для возбуждения сердечника. режим Первичная обмотка соединена последовательно. Ее ток определяется ее источниками / условиями нагрузки. Составляющая этого тока используется для возбуждения сердечника, достаточного для индукции ЭДС для возбуждения тока во вторичной обмотке. РЕЖИМ СРАВНЕНИЯ-ОТКЛЮЧЕНИЯ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ

  • ТЕОРИЯ УСТОЙЧИВОГО СОСТОЯНИЯ CTS

  • Если ТТ идеален Первичный AT = Вторичный AT Вторичный c urrent ∞ Первичный ток Каждому ТТ требуется определенный АТ для индукции в нем магнитного потока При фиксированном вторичном импедансе возбуждающий АТ формирует большую долю при меньших первичных токах ТОЧНОСТЬ ТТ Возбуждающий ток, необходимый для намагничивания сердечника, является причиной ошибок в ТТ

  • ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ТТ ES = 4.44 f A B 10-8 В ES = Вторичное наведенное напряжение f = Частота в циклах в секунду N = Вторичное количество витков A = Площадь поперечного сечения жилы в кв. См B = Плотность потока в линиях на кв. См. ES = Is (Zb + Zs + Zl)

  • Возбуждающий ток является источником ошибок Значение возбуждающего тока зависит от материала сердечника и величины магнитного потока. Точка лодыжки и точка перегиба, КРИВАЯ НАМАГНИЧЕНИЯ ТТ

  • ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ЦЕПЬ

  • Если вторичная обмотка ТТ остается разомкнутой с током , протекающим в первичной, то нет вторичного тока Нет MMF, чтобы противодействовать магнитный поток Сердечник доводится до насыщения Высокая скорость изменения магнитного потока Высокое напряжение ОТКРЫТОЕ ЦЕПЬ ТТ

  • Ошибка соотношения (KnI s — Ip) x 100 / Ip Kn = Номинальное отношение I s = Фактический вторичный ток Ip = Фактический первичный ток Ошибка фазового угла Угол, на который вектор вторичного тока при реверсировании отличается от первичного тока.Сводная среднеквадратичная ошибка. значение разницы между идеальным вторичным током и фактическим вторичным током. Включает ошибки тока и фазового угла. ОШИБКИ ТТ

  • Измерительные ТТ Защитные ТТ ПРЕДЕЛЫ ОШИБОК

  • .
  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.