35.Элементы конструкции трансформаторов.

Основными элементами трансформатора являются магнитопровод и обмотки. Магнитопровод представляет собой магнитную цепь трансформатора, по которой замыкается магнитный поток, а обмотки это электрические цепи, по которым протекает электрический ток.

Магнитопровод вместе с насаженными обмотками представляет собой активную часть трансформатора. Остальные элементы являются его вспомогательными, неактивными частями. Соединение различных частей обмоток между собой, с выводами и переключателями ответвлений производится с помощью отводов. Элементы конструкции трансформатора, по которым протекает электрический ток (обмотки, отводы и др.) и которые соединены между собой по определенной схеме, образуют электрическую цепь, изолированную относительно заземленных частей конструкции трансформатора. Изоляционные детали выполняются из различных твердых электроизоляционных материалов электроизоляционного картона, бумаги, дерева, гетинакса и т.п. Масляные трансформаторы заливают трансформаторным маслом.

Для присоединения обмоток трансформатора к сети служат вводы, состоящие из токоведущей части (стержня или трубы), фарфоровой покрышки и опорного фланца. Вводы устанавливают на крышке или стенке бака, при этом их нижняя часть находится в масле внутри бака, а верхняя вне бака, в воздухе. Маслонаполненные вводы имеют собственный, автономный объем масла.

36. Охлаждение трансформаторов. Предельный нагрев частей трансформатора ограничивается изоляцией, срок службы которой зависит от температуры нагрева. Чем больше мощность трансформатора, тем интенсивнее должна быть система охлаждения.

- Естественное воздушное охлаждение трансформаторов осуществляется посредством естественной конвекции воздуха и частичного лучеиспускания в воздухе. Такие трансформаторы получили название «сухих». Условно принято обозначать естественное охлаждение при открытом исполнении С, при защитном исполнении — СЗ, при герметичном исполнении СГ, с принудительной циркуляцией воздуха (дутьем) — СД.

Естественное масляное охлаждение (М) выполняется для трансформаторов мощностью до 16000 кВА. В таких трансформаторах тепло, выделенное в обмотках и магнитопроводе, передается маслу, циркулирующему по баку и радиаторам, а затем — окружающему воздуху.

Для лучшей отдачи тепла в окружающую среду бак трансформатора снабжают ребрами, охлаждающими трубами или радиаторами в зависимости от мощности.

Масляное охлаждение с дутьем и естественной циркуляцией масла (Д) применяется для более мощных трансформаторов. В этом случае в навесных охладителях из радиаторных труб помещают вентиляторы. Вентилятор засасывает воздух снизу и обдувает нагретую верхнюю часть труб. Пуск и останов вентиляторов осуществляется автоматически в зависимости от нагрузки и температуры нагрева масла. Форсированный обдув радиаторных труб улучшает условия охлаждения масла, а следовательно, обмоток и магнитопровода трансформатора, что позволяет изготовлять такие трансформаторы мощностью до 80 000 кВА.

Масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла через воздушные охладители (ДЦ) применяется для трансформаторов мощностью 63000 кВА и выше. Охладители состоят из тонких ребристых трубок, обдуваемых снаружи вентилятором. Электронасосы, встроенные в маслопроводы, создают непрерывную принудительную циркуляцию масла через охладители. Благодаря высокой скорости циркуляции масла, большой поверхности охлаждения и интенсивному дутью охладители обладают большой теплоотдачей и компактностью. Такая система охлаждения позволяет значительно уменьшить габаритные размеры трансформаторов

Масляно-водяное охлаждение трансформаторов с принудительной циркуляцией масла (Ц) так же, как охлаждение ДЦ, но в отличие от последнего охладители в этой системе состоят из трубок, по которым циркулирует вода, а между трубками движется масло. Температура масла на входе в маслоохладитель не должна превышать 70 °С. Чтобы предотвратить попадание воды в масляную систему трансформатора, давление масла в маслоохладителях в этом случае должно превышать давление циркулирующей в них воды не менее чем на 0,02 МПа). Эта система охлаждения эффективна, но имеет довольно сложное конструктивное исполнение и поэтому применяется для мощных трансформаторов (160 MBА и более).

37Измерительные трансформаторы тока. В соответствии с проводимой Правительством политикой энергосбережения необходимо вести точный учёт потребляемой электроэнергии. Сетевые компании, передающие электрическую энергию от генерации к потребителям, обязаны учитывать объёмы энергии, проходящие через сетевое хозяйство (количество потерь и величину полезного отпуска). Вместе с тем, существующие приборы учёта электроэнергии не могут работать в высоковольтных сетях без специальных устройств, которые позволяют преобразовывать опасное для жизни напряжение и ток в более низкие величины. Для этого служат специальные устройства.

Такие устройства называют измерительными трансформаторами. Они изолируют цепи измерительных приборов от высокого напряжения, значительно упрощают их конструкцию за счёт работы с меньшим напряжением и током, и классифицируются как трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Так как трансформаторы тока преобразовывают измеряемый большой ток в электроток незначительный величины, это дает возможность применять для замера разных токов одни и те же стандартные измерительные приборы.

По конструкции и использованию трансформаторы тока дифференцируют следующим образом:

встроенный - трансформатор, у которого вместо первичной обмотки ввод электроустановки;

опорный - трансформатор, устанавливаемый на опоре;

проходной - трансформатор, используемый в качестве входа;

шинный - трансформатор, которому первичной обмоткой служат одна или несколько параллельных шин распределителя;

втулочный - проходной трансформатор на шинах;

разъемный (без первичной обмотки) – цепь, которого размыкается и замыкается вокруг проводника, ток которого измеряют;

клещи электроизмерительные - носимый трансформатор тока (при напряжении до 10 кВ и токах до 1000 А).

38. Автотрансформаторы. Общие сведения. Автотрансформатор — это такой тип трансформатора, где первичная и вторичная обмотки объединены в одну (вторая является неотъемлемой частью первой). За счет этого они имеют между собой не только электромагнитную, но и электрическую связь. Кроме того, обмотка автотрансформатора оборудована, как минимум, тремя выводами, благодаря чему имеется возможность подключения к разным выводам, и получения на выходе различных напряжений. главным отличием трансформатора от автотрансформатора является количество обмоток. У трансформаторов их две и более, у автотрансформаторов одна.АТ нашли широкое применение в сетях с напряжением 150 кВ и выше, за счет меньшей, чем у трансформаторов, стоимости, меньшим потерям в обмотках активной. Кроме того, автотрансформаторы по своим габаритам гораздо меньше трансформаторов.

Главным преимуществом автотрансформаторов перед другими видами трансформаторов, является их более высокий КПД, так как преобразованию в них подвергается только часть мощности. Кроме того, из-за меньшего расхода стали для сердечника, меди на обмотки, меньшим габаритам и весу стоимость данного вида трансформаторов существенно ниже, чем у других вариантов.

Недостатком автотрансформаторов (в сравнении с трансформаторами) является отсутствие между первичной и вторичной обмотками электрической изоляции. Это не важно для промышленных сетей, где в любом случае нулевой провод обязательно заземляется, но неприемлемо для применения в быту, т.к. при авариях в автотрансформаторах высшее напряжение с первичной обмотки вполне может оказаться приложенным к низшему (пробой изоляции токопроводящих частей). В результате, все части установки будут соединены с высоковольтной частью, что недопустимо по правилам безопасности при обслуживании подобного оборудования. Для бытовых нужд обычно используется более надежный и безопасный трансформатор