Силовые трансформаторы и автотрансформаторы

6.1. общие сведения.

Трансформаторы (Т) и автотрансформаторы (АТ) служат для преобразования уровней напряжений в сетях переменного тока. Выпускаются в трех и однофазном исполнении. Трехфазные изготавливаются до тех значений мощностей, при которых их габариты допускают перевозку по ж.д.

Т и АТ различают:

- по назначению (силовые и специальные (сварочные, тяговые и др.));

- по числу фаз (одно-, трех-, многофазные). Из однофазных Т составляют группы трехфазных.

- по количеству обмоток различного напряжения (двух и трех обмоточные), рис.6.1,а. Кроме того, обмотки низшего напряжения НН могут быть расщеплены, рис.6.1,б.

- по способу охлаждения (сухие – твердый диэлектрик, охлаждение воздушное; масляные – масло является и диэлектриком и охлаждающей средой; с заполнением негорючим жидким диэлектриком, охлаждение воздушное).

а) Рис.6.1 б)

Для обозначения Т и АТ выделены семь позиций, заполняемые соответствующим образом напр., А Т Р охл. Т Н – S (кВА)/ / - 92 (или V1). На второй позиции ставится буква Т для трехфазных трансформаторов и буква О для однофазных; на третьей позиции – буква Р, если обмотки НН расщеплены; далее на одной или двух позициях указывается способ охлаждения; буква Т на предпоследней позиции указывает, что число обмоток различного напряжения равно трем; регулирование под нагрузкой обозначается последней буквой Н; обозначение автотрансформатора начинается с буквы А. Далее, после черточки указываются через косую черту: полная мощность S_н (кВА и мВА), (кВ) , (кВ) и, наконец, год начала выпуска данного типа трансформатора или категория установки (климатическое исполнение). Пример: ТМН – 1000/110-89 (трехфазный трансформатор с масляным охлаждением и регулированием под нагрузкой, S_н=1000кВА, =110кВ, год начала выпуска – 1989).

Основные номинальные параметры:

- (на номинальную мощность Т(АТ) может быть нагружен непрерывно при номинальном напряжении и номинальных условиях охлаждения). В трехобмоточных Т за принимают мощность наиболее мощной обмотки;

- номинальное напряжение основного вывода обмоток ( , , при х.х.). У повышающих трансформаторов; у понижающих ;

- коэффициент трансформации ; у трехобмоточного трансформатора три коэффициента трансформации.

- номинальный ток нагрузки ;

- напряжение короткого замыкания - это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток по замкнутой накоротко другой обмотке протекает номинальный ток , рис.6.2. Таким образом, определяет величину падения напряжения в трансформаторе и характеризует его полное сопротивление: . Так как , то . В о.е. , поэтому ; в процентах . Действительно,

,

где - фазное значение напряжение к.з.

- ток х.х. характеризует активные и реактивные потери в стали и зависит от ее магнитных свойств, конструкции, качества сборки сердечника и т.п. выражают в процентах от (3.5% - для горячекатанной стали, 0.5% - для холоднокатанной).

Xтр   Uк     Рис.6.2.

- схема соединения обмоток (r или Y ) и группа трансформатора, см. ниже;

- схема замещения; в практических расчетах трансформатор чаще всего представляют его индуктивным сопротивлением или , включенным последовательно в рассматриваемую цепь.