Трансформатор – это электромагнитное статическое устройство с двумя (или более) обмотками, преобразующее электроэнергию напряжения переменного тока с одними характеристиками в электроэнергию с другими характеристиками (такими как напряжение, частота, форма напряжения, фазность). Преобразование электроэнергии в трансформаторах реализуется посредством переменного магнитного поля.
Наиболее распространенным и востребованным электротехническим устройством сегодня является силовые высоковольтные трансформаторы, напряжения, номинальные мощности которых варьируются очень в широких пределах от нескольких сотен киловатт до миллионов киловатт при напряжении от 6кВ до 1150 — 1500кВ.
Поскольку потери электроэнергии в электросетях пропорциональны квадрату тока, протекающего по воздушной линии, то для передачи электроэнергии выгодно использовать высокие напряжения и, соответственно, малые токи. Электроэнергия на электростанциях вырабатывается генераторными установками (турбо-, гидрогенераторами и пр.) на напряжении 16 — 24кВ, реже 35кВ. Поскольку этот уровень напряжения является довольно высоким для использования его в быту и на производстве, но и при этом является и недостаточно выгодным и обоснованным, для наиболее экономичной передачи электроэнергии на значительные расстояния.
Поэтому и используют повышающие трансформаторы, служащие для преобразования электроэнергии до уровней 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ, и понижающие трансформаторы, которые позволяют снизить напряжение до стандартных значений 10; 6; 3; 0,66; 0,38 и 0,22 кВ, предназначенных для использования в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Помимо этого, выпуск приемников электроэнергии (вращающихся машин, осветительных приборов и пр.) с высокими номинальными напряжениями обуславливает значительные конструктивные сложности, требующие усиленной изоляции и, следовательно, повышенных материальных затрат. В связи с этим высокое номинальное напряжение не может быть напрямую использовано, питание осуществляется через понижающие трансформаторы.
Таким образом, электроэнергию, вырабатываемую электростанциями, на пути от генераторной установки до потребителей преобразуют по 3-4 раза. Понижающие трансформаторы используют с целью распределения электроэнергии между потребителями, а повышающие – для передачи электрической энергии на большие расстояния.
Многообразие применения высоковольтных трансформаторов обусловило весьма значительную номенклатуру этих устройств. В зависимости от номинального напряжения и мощности, высоковольтные трансформаторы классифицируют на несколько так называемых габаритов:
— I — до 100 кВА и до 35кВ;
— II — более 100 до 1000кВА и до 35кВ;
— III — более 1000 до 6300кВА и до 35кВ;
— IV – более 6300кВА и до 35кВ;
— V — до 32000кВА и более 35 до 110кВ;
— VI — более 32000 до 80000кВА и до 330кВ;
— VII — более 80000 до 200000кВА и до 330кВ;
— VIII – более 200000кВА и свыше 330кВ.
В зависимости от типа охлаждения трансформаторы разделяют на:
— масляные;
— сухие;
— трансформаторы, в качестве изоляции у которых выступает жидкий диэлектрик.
Условно силовые трансформаторы обозначаются как определенными буквами (тип, количество фаз, число обмоток, способ охлаждения, вид переключения ответвлений), так и цифрами (мощность, напряжение).
Буквенные обозначения (некоторые могут отсутствовать) строго в той последовательности, что приведена ниже, позволяют получить следующую информацию:
1. Назначение
— автотрасформатор – А;
— электропечной – Э;
2. Число фаз
— однофазные – О;
— трехфазные – Т;
3. Присутствие расщепленной обмотки НН – Р;
4. Способ охлаждения
4.1. У сухих трансформаторов:
— естественное воздушное: в открытом исполнении – С, в закрытом –СЗ, в герметичном СГ;
— принудительное воздушное – СД;
4.2. У масляных трансформаторов:
— естественная циркуляция воздуха и масла – М; при наличии дополнительной защиты в виде азотной подушки без применения расширителя – МЗ;
— принудительная циркуляция воздуха: с естественной масляной – Д, с принудительной масляной – ДЦ;
— принудительная водомасляная циркуляция – Ц;
4.3. С применением в качестве охлаждающего теплоносителя негорючего жидкого диэлектрика:
— естественное – Н;
— с дутьем – НД:
5. Конструктивные особенности
— литая изоляция — Л;
— трехобмоточный – Т;
— наличие РНТ – Н;
— с выводами, расположенными во фланцах стенок корпуса: с азотной подушкой и без расширителя — З; с расширителем –Ф;
— без расширителя в гофробаке – Г;
— с симметрирующим устройством – У;
— подвесное исполнение для размещения на опорах ВЛ– П;
— энергосберегающий (с пониженными потерями в режиме х.х.) – э.
6. Область применения
— обеспечение собственных потребностей электростанций – С;
— ЛЭП постоянного тока – П;
— металлургическая отрасль – М;
— обеспечение электропитания: погружных насосов – ПН; экскаваторов – Э;
— подогрев (при необходимости) грунта, бетона, а также использование в буровых установках – Б;
— термическая обработка грунта и бетона, питание ручного электроинструмента различного назначения, а также обустройство временного освещения – ТО.
Затем числовой дробью в числителе дается информация о номинальной мощности (кВ*А), а в знаменателе — класс напряжения обмотки (кВ).
Также имеется информация о возможностях использования силовых трансформаторов в зависимости от климатических условий (в соответствие с ГОСТом 15150-69):
— умеренный климат– У;
— холодный – ХЛ;
-тропический – Т;
Кроме того, в зависимости от месторасположения, трансформаторы делят на следующие категории, допускающие их эксплуатацию:
— на открытом воздухе – 1;
— в помещениях с несущественными отличиями колебаний температуры и влажности относительно внешней среды – 2;
— в закрытых помещениях, где, благодаря естественной вентиляции, перепады температуры и влажности существенно ниже, чем с внешней стороны – 3;
— в закрытых помещениях со специально созданными и регулируемыми климатическими параметрами -4;
— в помещениях с повышенной влажностью — 5.
Добавить комментарий