Трансформатор с расщепленной обмоткой

Трансформатор с расщепленной обмоткой

Трансформаторы с расщепленной на две части обмоткой.

Для трансформаторов с расщепленной на две части обмоткой низшего напряжения применяется схема замещения в виде трехлучевой звезды (рисунок 1).

Для трансформаторов с расщепленной обмоткой вычисляется: Zвн — сопротивление между обмоткой высокого и объединенными обмотками низкого напряжения. Это сопротивление называется «сквозным» и вычисляется по паспортным данным трансформатора:

где: uквн — сквозное напряжение короткого замыкания трансформатора,

Uном — номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ,

Sном — номинальная мощность трансформатора, МВА.

Вычисляется, кроме того, сопротивление расщепления Zн1-н2, равное сопротивлению между выводами двух ветвей расщепленной обмотки:

Для этого должно быть известно напряжение короткого замыкания между двумя обмотками НН трансформатора, uкн1-н2, %.

Сопротивление расщепления равно сопротивлению последовательно соединенных обмоток низшего напряжения:

И т.к. ветви низкого напряжения одинаковые, то Z для всех трех обмоток определяется по формулам:

Если значение uкн1-н2 не присутствует в паспортных данных трансформатора, расчет сопротивления проводится с помощью коэффициента расщепления, который определяется, как соотношение:

Коэффициент расщепления для однофазных трансформаторов равен 4. В трехфазных трансформаторах коэффициент расщепления зависит от расположения обмоток на стержне магнитопровода. При расположении расщепленных обмоток одна над другой коэффициент расщепления равен 3,5.

Если коэффициент расщепления известен, то предыдущие формулы принимают следующий вид:

Активные сопротивления обмоток приближенно вычисляются по формулам:

где: ΔPк — потери короткого замыкания на трансформаторе, кВт,

Uном — номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ,

Sном — номинальная мощность трансформатора, МВА.

По найденным Z и R определяются X обмоток:

G и B вычисляются по таким же формулам, как и для двухобмоточного трансформатора:

Номинальный коэффициент трансформации определяется таким же образом, как для двухобмоточного трансформатора:

2. Причины установки ТРДН

Для ограничения токов КЗ, при номинальной мощности трансформатора 25 МВА и выше, а так же равномерной нагрузке на секции шин, широко применяются трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения.

У трансформаторов с расщепленной обмоткой мощность каждой из обмоток низкого напряжения в 2 раза меньше номинальной мощности трансформатора. При этом, сопротивление каждой из обмоток низкого напряжения увеличивается в 2 раза по сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности без расщепления.
По сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности, сопротивление трансформатора сквозным токам КЗ при расщеплении обмотки увеличивается почти в 1,6 раза.

  • 1 Двухобмоточный трансформатор
    • 1.1 Полные формулы
    • 1.2 Приближённые формулы
    • 1.3 Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой
  • 2 Трёхобмоточный трансформатор
  • 3 См. также
  • 4 Использованные источники

Для представления двухобмоточных трансформаторов используется Г-образная схема замещения.

Полные формулы

В каталоге двухобмоточного трансформатора указываются: [math]displaystyle S_ > [/math] — номинальная мощность трансформатора, кВА; [math]displaystyle U_ < text<В>>[/math] и [math]displaystyle U_ < text<Н>> [/math] — номинальные напряжения обмоток, кВ; [math]displaystyle u_>[/math] ,% — напряжение короткого замыкания в процентах от номинального высшего напряжения; [math]displaystyle Delta P_> [/math] — потери (потери в меди) короткого замыкания, кВт; [math]displaystyle i_> [/math] , % — ток холостого хода в процентах от номинального тока обмотки высшего напряжения; [math]displaystyle Delta P_ < text<хх>> [/math] — потери (потери в стали) холостого хода, кВт.

Активное и индуктивное сопротивления трансформатора обусловлены соответственно нагревом обмоток и наличием поля рассеяния и определяются для одной фазы из опыта короткого замыкания. При проведении опыта короткого замыкания вторичная обмотка замыкается накоротко, а к первичной подводится такое напряжение, чтобы по ней протекал номинальный ток [math]displaystyle I_ < text<ном>>[/math] . При этом замеряются потери активной мощности в трёх фазах трансформатора [math]displaystyle Delta P_ < text<кз>> [/math] и напряжение [math]displaystyle u_ < text<к>>[/math] , подводимое к первичной обмотке.

Параметры Г-образной схемы замещения определяются по следующим формулам:

где [math]displaystyle U_ < text<ном>> [/math] — номинальное междуфазное напряжение стороны трансформатора, к которой приводится сопротивление трансформатора (как правило, это сторона высокого напряжения [math]displaystyle U_ < text<В>>[/math] ); [math]displaystyle S_ > [/math] — номинальная мощность трехфазного трансформатора или трёхфазной группы однофазных трансформаторов, МВА; [math]displaystyle k_> [/math] — коэффициент трансформации идеального трансформаторного двухполюсника.

Приближённые формулы

Напряжение короткого замыкания [math]displaystyle u_>[/math] , кВ, складывается из падения напряжения на активном и реактивном сопротивлениях при протекании номинального тока:

[math]displaystyle u_> = Delta U_R + Delta U_X = sqrt <3>I_ < text<ном>> R_Т + sqrt <3>I_ < text<ном>> X_Т [/math] ,

где [math]displaystyle Delta U_R[/math] и [math]displaystyle Delta U_X[/math] — падение напряжения (линейное) на соответствующих продольных элементах схемы замещения двухобмоточного трансформатора.

Упрощено можно считать, что у современных крупных трансформаторов ( [math]displaystyle S_ >gt 1[/math] МВА) активное сопротивление существенно меньше реактивного:

[math]displaystyle R_Т ll X_Т [/math] .

поэтому можно считать, что [math]u_> = Delta U_X = sqrt <3>I_ < text<ном>> X_Т [/math] , тогда

и по каталожным данным, [Ом]:

Активная и индуктивная проводимости трансформатора обусловлены соответственно нагревом стали за счет вихревых токов и потерями на намагничивание и определяются из опыта холостого хода. При проведении опыта холостого хода вторичная обмотка разомкнута, а к первичной подводится номинальное напряжение, замеряются ток холостого хода [math]displaystyle i_> [/math] в первичной обмотке и потери активной мощности [math]displaystyle Delta P_ < text<хх>> [/math] .

Потери активной мощности холостого хода можно выразить через активную проводимость:

[math]displaystyle Delta P_ < text<хх>> = 3 i^2_> frac<1> = U^2_> G_Т[/math] ,

Ток холостого хода состоит из тока в проводимостях [math]G_Т[/math] и [math]B_Т[/math] :

или через каталожные данные

Зачастую при расчётах пренебрегают изменением напряжения на шинах трансформатора и используют схему замещения с постоянными потерями в шунте трансформатора, эти потери принимаются равными потерям холостого хода. Тогда в схеме замещения шунт заменяется постоянным значением активной и реактивной мощности потерь холостого хода [math]displaystyle Delta P_ < text<хх>> + j cdot Delta Q_ < text<хх>>[/math] .

Для того чтобы при использовании формул при расчётах параметров электрических систем не возникало путаницы в единицах измерения, рекомендуется выражать электрические величины в следую-щих единицах:

  • мощности, потери мощности — МВА, МВт, Мвар;
  • напряжения, потери напряжения — кВ;
  • токи — кА;
  • сопротивления — Ом.

Тогда ни в одной из формул не возникает необходимости использовать пере-водные коэффициенты.

Так как результаты опытов КЗ и х.х. однофазных трансформаторов относятся к одной фазе, то эквивалентные сопротивления и проводимости трехфазных групп подсчитываются на основе номинальных и паспортных данных однофазных трансформаторов по следующим формулам:

Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой

Разновидностью двухобмоточного трансформатора является трансформатор с расщепленной обмоткой, обмотка низшего напряжения которого расщепляется на две ( или более). В типе трансформатора расщепление обмоток обозначается буквой «Р». . Расщепление обмотки позволяет решить целый ряд задач:

  • обеспечивается возможность подключения нескольких электроприемников, секций подстанций или генераторов через один трансформатор;
  • ограничиваются уровни токов короткого замыкания, в силу увеличения сопротивления каждой из ветвей трансформатора нескольким менее, чем в два раза.

Существенной проблемой в данной связи является ограниченность данных о параметрах расщепленных обмоток: в наиболее распространенной постановке, когда обмотка трансформатора расщепляется на две обмотки одного напряжения, трансформатор фактически становится трехобмоточным и параметры его схемы следует также расчитывать, используя напряжения короткого замыкания для каждой пары обмоток соответственно: [math]displaystyle U_>[/math] , [math]displaystyle U_>[/math] , [math]displaystyle U_>[/math] , но при этом такие данные зачастую отсутствуют и для таких трансформаторов параметры задаются как для классических двухобмоточных элементов. Очевидно, что при наличии указанных выше паспортных или экспериментальных характеристик оборудования, расчет параметров схемы замещения следует осуществлять аналогично оному для трехобмоточных трансформаторов.

Читайте также  Чем полировать дерево

В противном случае можно использовать, например, подход описанный в [1] , где для расчета параметров модели трансформатора используется коэффицент расщепления [math]displaystyle K_>[/math] , который определяется взаимным расположением расщепленных обмоток. Данный коэффициент рассчитывается по следующему выражению:

где [math]displaystyle U_>[/math] — напряжение короткого замыкания между расщепленными обмотками НН1 и НН2, кВ; [math]displaystyle U_>[/math] — напряжение короткого замыкания между обмотками ВН и НН при параллельном соединении расщепленных обмоток, кВ.

Важно заметить, что данный коэффициент для случая расщепления на две обмотки принадлежит диапазону от 0 до 4, и при отсутствии фактических данных допустимо:

  • применять коэффициент [math]displaystyle K_> = 3.5 [/math] для случая расположения расщепленных обмоток трансформатора «одна над другой»;
  • применять коэффициент [math]displaystyle K_> = 4.0 [/math] для упрощенных расчетов и в случаях, когда нагрузки на расщепленных обмотках примерно равны.

Используя указанный выше коэффицент, можно произвести расчет активного и реактивного сопротивлений обмоток по следующим выражениям:

Параметры шунта, описывающего потери на вихревые токи и намагничивание, при отсутствии полных данных определяются в соответствии с методикой для двухобмоточных трансформаторов.

Параметры схемы замещения трансформаторов

В электрических сетях используются различные виды трансформаторов: двухобмоточные, трёхобмоточные, автотрансформаторы, трансформаторы с расщеплением обмоток сторон. В зависимости от вида трансформаторы представляются различными схемами замещения.

Двухобмоточный трансформатор

Условное обозначение двухобмоточного трансформатора и его схема замещения приведены на рис. 1 [1].


Рис. 1. Условное обозначение двухобмоточного трансформатора и его схема замещения

Активное RT и реактивное XT сопротивления трансформатора являются суммой активных и реактивных сопротивлений рассеяния обмотки высшего напряжения и низшего напряжения, причём величины сопротивления приводятся к одной из сторон. В поперечной ветви схемы замещения трансформатора находятся активная GT и реактивная проводимости ВT. При этом проводимости обычно подключают со стороны питания: для повышающих трансформаторов – со стороны низшего напряжений, для понижающих – со стороны высшего напряжения.

В приведённой на рис. 1 схеме замещения отсутствует идеальный трансформатор, поэтому одно из напряжения является приведённым к напряжению другой стороны.

Величина активного сопротивления трансформатора RT в Ом определяется из паспортных данных по выражению

где ΔPк – потери активной мощности в режиме холостого хода, Вт;
Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В;
Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Величина реактивного сопротивления трансформатора XT в Ом определяется из паспортных данных по выражению

где Uк – напряжение короткого замыкания, %;
Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В;
Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Величина активной проводимости трансформатора GT в См определяется из паспортных данных по выражению

где ΔPх – потери активной мощности в режиме холостого хода, Вт;
Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В.

Величина реактивной проводимости трансформатора BT в См определяется из паспортных данных по выражению

где Iх – ток холостого хода трансформатора, %;
Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В;
Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Трёхобмоточный трансформатор

Условное обозначение трёхобмоточного трансформатора и его схема замещения приведены на рис. 2 [1].


Рис. 2. Условное обозначение трёхобмоточного трансформатора и его схема замещения

Параметры схемы замещения рассчитываются исходя из паспортных данных трансформатора. Активные сопротивления R обмоток сторон рассчитываются по следующим выражениям

где Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В;
Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА;
ΔРк,в = 0,5 ∙ (ΔРк,вн + ΔРк,вс + ΔРк,сн);
ΔРк,с = 0,5 ∙ (ΔРк,вс + ΔРк,сн + ΔРк,вн);
ΔРк,н = 0,5 ∙ (ΔРк,вн + ΔРк,сн + ΔРк,вс);
ΔPк,вн, ΔPк,вс, ΔPк,сн – мощности короткого замыкания при закороченных обмотках сторон высшего и низшего, высшего и среднего и среднего и низшего напряжений соответственно, Вт.

Реактивные сопротивления X сторон рассчитываются по следующим выражениям

Если в паспортных данных задано только одно значение мощности короткого замыкания ∆Рк (обычно для обмоток сторон высшего и среднего напряжения ∆Рк,вс), то потери мощности в каждой обмотке определяются по следующим выражениям:

$ begin Delta P_textrm <к,вс>= Delta P_textrm <к,в>+ Delta P_textrm <к,с>\ Delta P_textrm <к,в>/ Delta P_textrm <к,с>= S_textrm <с,ном>/ S_textrm <в,ном>\ Delta P_textrm <к,в>/ Delta P_textrm <к,н>= S_textrm <н,ном>/ S_textrm <в,ном>end $

Проводимости трёхобмоточного трансформатора рассчитываются аналогично проводимостям двухобмоточных трансформаторов.

Двухобмоточный трансформатор с расщеплением обмотки низшего напряжения

Условное обозначение двухобмоточного трансформатора с расщеплением обмотки низшего напряжения и его схема замещения приведены на рис. 3.


Рис. 3. Условное обозначение двухобмоточного трансформатора с расщеплением обмотки низшего напряжения и его схема замещения

Параметры схемы замещения рассчитываются исходя из паспортных данных трансформатора. Активные сопротивления R обмоток сторон рассчитываются по следующим выражениям

где $ R_textrm <общ>= Delta P_textrm <к>cdot frac>> $;
ΔРк – потери активной мощности в режиме холостого хода, Вт;
Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В;
Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Для определения индуктивных сопротивлений обмоток необходим учёт расположения обмоток на магнитопроводе. Для группы однофазных трансформаторов

где $ X_textrm <общ>= frac> <100%>cdot frac>>, $,
Uк – напряжение короткого замыкания, %;
Uном – номинальное напряжение стороны трансформатора, В;
Sном – номинальная мощность трансформатора, ВА.

Для трехфазных трансформаторов

где Xобщ рассчитывается аналогично вышеприведённому выражению.

Автотрансформатор

Условное обозначение автотрансформатора и его схема замещения приведены на рис. 4 [1].


Рис. 4. Условное обозначение двухобмоточного автотрансформатора и его схема замещения

Параметры схемы замещения автотрансформатора рассчитываются аналогично трёхобмоточному трансформатору. Отличие расчёта параметров схемы замещения автотрансформатора может заключаться в том, что часть паспортных данных может быть приведена к типовой мощности, определяемой коэффициентом выгодности α. Типовой мощностью автотрансформатора называется та мощность, которая передаётся электромагнитным путём.

Если в паспортных данных параметры ΔРк,вн, ΔРк,сн, Uк,вн и Uк,сн приведены к типовой мощности автотрансформатора, то их следует пересчитать к номинальной мощности автотрансформатора по следующим выражениям

где «’» обозначает, что данные параметры приведены к типовой мощности.

Список использованной литературы

  1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 592 с.

Рекомендуемые записи

При расчёте режимов работы электрических сетей различные её элементы представляются в виде схем замещения. В…

Схемы замещения

Схема замещения 3-х обмоточного трансформатора представлена ввиде трехлучевой звезды, состоящей из активных R и реактивных X сопротивлений обмоток. Все сопротивления в схеме приведены к напряжению высшей обмотки. На первичные зажимы подключена ветвь намагничивания (на схеме она соединена с корпусом), состоящая из B – активной и G – реактивной проводимости.

Проводимость В возникает ввиду потерь в стали части мощности на перемагничивание и вихревые токи, G отражает мощность намагничивания. За номинальную Pном катушек трансформатора принимается мощность его первичной обмотки. Мощность обмоток трансформатора СН и НН и коэффициент трансформации выбирается под потребности конкретного объекта энергопотребления. Электрический аппарат рассчитывается на соответствующую мощность (диаметр и количество витков, электрическую прочность изоляции, размер и материал магнитопровода). С учетом нагрева при работе выбирается соответствующая модель.

Специальные виды трансформаторов

К этой группе относят:

  • разделительные
  • согласующие
  • высокочастотные
  • сварочные и другого типа трансформаторные устройства, созданные для выполнения специальных электрических задач

Разделительные трансформаторы

Размещение двух обмоток совершенно одинаковой конструкции на общем магнитопроводе позволяет из 220 вольт 50 герц на входе получать такое же напряжение на выходе.

Напрашивается вопрос: зачем делать такое преобразование? Ответ прост: в целях обеспечения электрической безопасности.

Разделительный трансформатор с системой контроля изоляции, тока нагрузки, температуры трансформатора

При пробое изоляционного слоя провода первичной схемы, на корпусе прибора появляется опасный потенциал, который по случайно сформированной цепи через землю способен поразить человека электрическим током, нанести ему электротравму.

Гальваническое разделение схемы позволяет оптимально использовать питание электрооборудования и в то же время исключает получение травм при пробоях изоляции вторичной схемы на корпус.

Поэтому разделительные трансформаторы широко используются там, где проведение работ с электроинструментом требует принятия дополнительных мер безопасности. Также они широко используются в медицинском оборудовании, допускающем непосредственный контакт с телом человека.

Высокочастотные трансформаторы

Отличаются от обычных материалом магнитопровода, который способен, в отличие от обычного трансформаторного железа, хорошо, без искажений передавать высокочастотные сигналы.

Используется в электротермии, в частности при индукционном нагреве в электротермических установках для высокочастотной сварки металлов, плавки, пайки, закалки и т.д.

Согласующие трансформаторы

Основное назначение — согласование сопротивлений разных частей в электронных схемах. Согласующие трансформаторы нашли широкое применение в антенных устройствах и конструкциях усилителей на электронных лампах звуковых частот.

Сварочные трансформаторы

Первичная обмотка создается с большим число витков, позволяющих нормально обрабатывать электрическую энергию с входным напряжением 220 или 380 вольт. Во вторичной обмотке число витков значительно меньше, а ток протекающий по ним высокий. Он может достигать тысяч ампер.

Поэтому толщина провода этой цепи выбирается повышенного поперечного сечения. Для управления сварочным током существует много различных способов.

Сварочные трансформаторы массово работают в промышленных установках и пользуются популярностью у любителей изготавливать различные самоделки своими руками.

Рассмотренные виды трансформаторов являются наиболее распространёнными. В электрических схемах работают и другие подобные устройства, выполняющие специальные задачи технологических процессов.

§1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССАХ

Электрическая система – это условно выделенная часть электроэнергетической системы, в которой осуществляется выработка, преобразование, передача и потребление электроэнергии.

Состояние системы в любой момент времени называется режимом. Параметры режима: напряжение, мощность и т. п. – связаны между собой параметрами системы: сопротивления (активное, индуктивное, емкостное), ЭДС источников, постоянные времени – определяются физическими свойствами элементов.

При переходе от одного режима к другому возникает переходный процесс (ПП).

Виды переходных процессов:

  • электромагнитные переходные процессы;
  • электромеханические переходные процессы;
  • волновые переходные процессы (переходные процессы в длинных линиях).

В целом переходные процессы характеризуются изменением электромагнитных и механических параметров. Можно условно разделить переходные процессы на электромагнитные (рассматриваются изменения только токов и напряжений) и электромеханические (учитываются изменения электрических и механических параметров).

Условия, позволяющие производить данное деление:

  • из-за большой инерционности роторов СМ на начальной стадии переходного процесса преобладают электромагнитные изменения;
  • при относительно малых возмущениях (причин приводящих к переходному процессу), например, при КЗ за большим сопротивлением от источника, весь переходный процесс можно рассматривать как электромагнитные короткие замыкания (КЗ).

^

Михаил Федотов,
помощник генерального директора ООО «Электрофизика»,
г. Санкт-Петербург

С 1998 года по лицензии компании MORA Transformer AB выпускаются сухие трансформаторы с открытыми обмотками для работы в длительном режиме в суровых климатических условиях России при температурах от -60 до +45°С.

Оригинальные конструкторские и технологические решения, применение новых материалов обеспечивают, по нашему мнению, трансформаторам с открытыми обмотками ряд преимуществ перед сухими трансформаторами с обмотками, залитыми эпоксидными компаундами.

В сухих трансформаторах с открытыми обмотками, пропитанных новейшей смолой компании «Дюпон» методом вакуум-давления с последующей ее полимеризацией при высокой температуре (VIP), достигается прочное изоляционное покрытие катушек толщиной до 0,2 мм, которое гарантирует надежный уровень изоляции, защиту от влаги и химических воздействий и в то же время не препятствует эффективному охлаждению. Кроме того, применение в производстве катушек изоляции типа NOMEX классов Н и С определяет высокую стойкость трансформаторов к постоянным перегрузкам.

Из сравнения сухих силовых трансформаторов с литой изоляцией (класс нагревостойкости F) с трансформаторами с открытыми обмотками следует, что температурный запас у последних при КЗ примерно в 2 раза выше (ГОСТ Р 52719).

Кратко опишем особенности сухих трансформаторов с открытыми обмотками.

Высоковольтная обмотка

Это непрерывная катушечная обмотка, которая является одной из самых прочных в электрическом и механическом отношениях. При этом с целью защиты от импульсных атмосферных и коммутационных перенапряжений обмотка разделена на части – наматываемых непрерывно и отдельно наматываемых катушек с дополнительной изоляцией, установленных в начале и в конце обмотки. Кроме того, обмотка ВН выполнена с перекладкой вручную витков половины катушек, при этом переходы между ними располагаются поочередно с внутренней и внешней их стороны. Такое исполнение обмотки значительно повышает электрическую прочность и уменьшает возможность возникновения КЗ витков в местах перехода, что в целом повышает надежность трансформатора.

Обмотка намотана на изоляционный стеклопластиковый цилиндр с высокой электрической и механической прочностью, выполняющий одновременно функцию главной изоляции между обмотками ВН и НН. Между катушками обмотки ВН установлены изоляционные дистанционные керамические прокладки.

В специальном приспособлении обмотка опрессовывается до заданных размеров, сушится в печи и пропитывается высокотемпературной смолой по технологии вакуум-давления с последующей полимеризацией при высокой температуре.

Хорошее охлаждение благодаря вертикальным и горизонтальным воздушным каналам, а также минимальная толщина изоляционного покрытия обеспечивают возможность работы при значительных перегрузках до 120% длительное время.

Кроме того, конструкция обмотки устойчива к загрязнениям благодаря самоочищающимся катушкам обмотки и надежна в работе в среде с высокой влажностью.

Обмотка низкого напряжения

Производится из стандартного обмоточного провода или фольги с изоляцией витков бумагой NOMEX с пропиткой по технологии пропитки обмотки ВН. Высокотемпературные изоляционные материалы (класс нагревостойкости Н и С), используемые в обмотках ВН и НН, являются практически негорючими, самозатухающими и не содержат каких-либо токсичных добавок. Кроме того, свойства термостойкости изоляционных материалов позволяют создавать более компактные конструкции трансформаторов, рассчитанные на более высокий тепловой режим, и снизить потери холостого хода.

Магнитопровод

Изготавливается из пластин высококачественной электротехнической стали с электроизоляционным покрытием и шихтуется по технологии Step Lap без верхнего ярма, которое зашихтовывается после установки и расклиновки обмоток на стержне магнитопровода, благодаря чему достигается значительное снижение потерь холостого хода и уровня шума.

Отмечу, что при разработке учитывались технические требования и условия применения в «ФСК ЕЭС», «РЖД», «Газпроме», корпорации «Росатом», «РусГидро» и т.д. Кроме того, при производстве трансформаторов используются новейшие изоляционные материалы, технологии и методики расчетов, учитывающие поведение изоляции при перегрузках без изменения ее срока службы, выполняются требования нормативных документов как РФ, так и МЭК.

© ЗАО «Новости Электротехники»
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Классификация по видам

Трансформаторы принято классифицировать по нескольким признакам: по назначению, по способу установки, по типу изоляции, по используемому напряжению и т. д. Рассмотрим самые распространенные виды приборов.

Силовые преобразователи

Такой вид приборов применяется для подачи и приема электрической энергии на ЛЭП и с ЛЭП с напряжением до 1150 квт. Отсюда и название — силовой. Эти приборы функционируют на низких частотах — порядка 50−60 Гц. Их конструктивными особенностями является то, что они могут содержать несколько обмоток, которые располагаются на броневом сердечнике, изготовленном из электротехнической стали. Причем катушки низкого напряжения могут быть запитаны параллельно.

Такой прибор носит название трансформатор с расщепленными обмотками. Обычно силовые трансформаторы помещают в емкость с трансформаторным маслом, а самые мощные агрегаты охлаждают активной системой. Для установки на подстанциях и электростанциях используют трехфазные приборы мощностью до 4 тыс. кВА. Они получили наибольшее распространение, так как потери в них уменьшены на 15% по сравнению с однофазными.

Автотрансформаторы (ЛАТР)

Это особая разновидность низкочастотного прибора. В нем вторичная обмотка одновременно является частью первичной и наоборот. То есть катушки связываются не только магнитно, но и электрически. Разное напряжение получается и с одной обмотки, если сделано несколько выводов. За счет использования меньшего количества проводов достигается удешевление прибора. Однако при этом отсутствует гальваническая развязка обмоток, а это уже существенный недочет.

Автотрансформаторы нашли применение в высоковольтных сетях и в установках автоматического управления, для запуска двигателей переменного тока. Целесообразно их использование при невысоких коэффициентах трансформации. ЛАТР применяют для регулировки напряжения в лабораторных условиях.

Трансформаторы тока

В таких приборах первичная обмотка подсоединяется непосредственно к источнику тока, а вторичная — к приборам с небольшим внутренним сопротивлением. Это могут быть защитные или измерительные устройства. Самым распространенным видом трансформатора тока считается измерительный.

Он состоит из сердечника, выполненного из шихтованной кремнистой холоднокатаной электротехнической стали, с намотанной на него одной или несколькими обособленными вторичными обмотками. В то время как первичная может представлять собой просто шину или же провод с измеряемым током, пропущенным при этом сквозь окошко магнитопровода. По такому принципу функционируют, к примеру, токоизмерительные клещи. Главной характеристикой трансформаторного тока является коэффициент трансформации.

Такие преобразователи безопасны и поэтому нашли применение при измерении тока и в схемах релейной защиты.

Импульсные преобразователи

В современном мире импульсные системы практически полностью заменили тяжелые низкочастотные трансформаторы. Обычно импульсный прибор выполняется на ферритовом сердечнике разнообразных форм и размеров:

  • кольцо;
  • стержень;
  • чашечка;
  • в виде буквы Ш;
  • П-образный.

Превосходство таких приборов сомнениям не подлежит — они способны функционировать на частотах до 500 и более кГц.

Так как это прибор высокочастотный, то его размеры существенно снижаются с ростом частоты. На обмотку расходуется меньшее количество провода, а для получения высокочастотного тока в первой цепи достаточно лишь подключения полевого или биполярного транзистора.

Существуют еще много разновидностей трансформаторов: разделительные, согласующие, пик-трансформаторы, сдвоенный дроссель и т. д. Все они широко применяются в современной промышленности.

Обзор цен

Купить тороидальный трансформатор HBL-200 можно практически в любом городе. На фото ниже вы сможете увидеть стоимость преобразователя:

Надеемся, что наша информация будет полезной и вы сможете правильно выполнить намотку тороидального трансформатора. Как видите, намотка тороидального трансформатора не занимает много времени.