Конструкция силовых трансформаторов.
Переключающие устройства обмоток трансформатора служат для ступенчатого изменения напряжения в определенных пределах. Бак трансформатора, в который погружена активная часть, представляет собой стальной резервуар овальной формы, заполненный трансформаторным маслом. Вводы представляют собой фарфоровые проходные изоляторы, через которые выводы обмоток трансформатора присоединяются к электрическим сетям. Большинство трансформаторов оборудовано расширителями обеспечивающими постоянное заполнение бака маслом и уменьшающими поверхность соприкосновения масла с воздухом, следовательно, защищающими масло от увлажнения и окисления.
Режим и опыт холостого хода и короткого замыкания трансформатора.
Если подключить первичную обмотку трансформатора к напряжению сети, а зажимы его вторичной обмотки замкнуть накоротко, то это приведет к опасному явлению короткого замыкания трансформатора. Токи короткого замыкания выделяют большое количество тепла в обмотках, что может привести к порче изоляции проводников обмоток, разложению и воспламенению масла, залитого в бак трансформатора. Механические усилия, возникающие в обмотках трансформатора при коротких замыканиях, иногда могут привести к разрушению обмоток. Если же зажимы вторичной обмотки трансформатора замкнуть накоротко, а первичную обмотку подключить к пониженному напряжению, чтобы ток короткого замыкания I 2K был бы равен номинальному току I 2H , то при этом с трансформатором ничего опасного не произойдет. Этот опыт называется опытом короткого замыкания. Напряжение, под которое включается первичная обмотка трансформатора при опыте короткого замыкания, составляет несколько процентов от номинального напряжения этой обмотки, называется напряжением короткого замыкания и обозначается UK .
Для снятия характеристики холостого хода трансформатора его вторичную обмотку размыкают, а в первичную обмотку включают амперметр, вольтметр и ваттметр. Постепенно увеличивают напряжение, к которому включена первичная обмотка, и записывают показания приборов. При небольших напряжениях, соответствующих начальной части характеристики холостого хода, магнитная система трансформатора не насыщена и существует пропорциональность между напряжением U и током Iо. При дальнейшем увеличении напряжения сердечник трансформатора насыщается и при этом ток Iо начинает увеличиваться быстрее напряжения.
Работа трансформатора под нагрузкой.
Работа трансформатора зависит от типа нагрузки на вторичной обмотке трансформатора. Нагрузка может быть двух видов: активно-индуктивная и активно-емкостная. Теоретически может быть чисто активная. В зависимости от нагрузки вектор тока I2’ может отставать от ЭДС E2’ на угол ф2, который называется вторичным углом нагрузки.
Активно-индуктивная Активно-ёмкостная
Трехфазные трансформаторы. Схемы соединения обмоток и группы соединения.
Трехфазный ток обычно преобразуют с помощью трех-стержневых трехфазных трансформаторов в которых первичная и вторичная обмотки каждой фазы расположены на общем стержне. При очень больших мощностях (более 10 МВА в фазе) применяют наряду с трех-стержневыми трансформаторами три однофазных трансформатора, имеющих некоторые преимущества при транспортировке, монтаже и работе. Первичная и вторичная обмотки трехфазных трансформаторов могут быть соединены “в звезду”, “в звезду с выведенной нулевой точкой”, “в треугольник” и в специальных случаях “в зигзаг». Обычно обмотку высшего напряжения соединяют по схеме “звезда”, что позволяет при заданном линейном напряжении иметь меньшее число витков в фазе.
