4.3.Автотрансформаторы
При небольших коэффициентах трансформации, 1,5…2,экономически целесообразно использовать автотрансформаторы.
Автотрансформатор отличается от обычного трансформатора тем, что имеет только одну обмотку «высшего напряжения». В качестве обмотки «низшего напряжения» используется часть обмотки «высшего напряжения».
Преимуществом автотрансформаторов являются меньшие габариты и более низкая стоимость, так как часть обмотки, с которой снимается выходное напряжение, может быть намотана из более тонкого провода. Автотрансформаторы широко используются в бытовой электротехнической аппаратуре. Существенным недостатком автотрансформаторов является связь по постоянному току между первичной и вторичной обмотками.
В том случае, когда контакт выходной обмотки трансформатора выполняется подвижным, появляется возможность изменять коэффициент трансформации. Автотрансформаторы с переменным коэффициентом трансформации используются в тех случаях, когда необходимо иметь источник плавно изменяющегося напряжения.
4.4.Трансформаторные подстанции
В пищевой промышленности используются однокамерные и двухкамерные понижающие трансформаторные подстанции.
Упрощенная структурная схема двухкамерной понижающей трансформаторной подстанции приведена на рис.4.2
Рис.4.2.Структурная схема двухкамерной понижающей трансформаторной подстанции
На трансформаторной подстанции установлены два трехфазных трансформаторов, один из которых резервный. Подстанция предназначена для понижения магистрального напряжения 10 кВ до 380В (220В). Переключение на резервный трансформатор осуществляется коммутаторами В1, В2, В3, В4.
Линейное напряжение 380В через распределительные пункты РП1 и РП2 подается на электродвигатели и другое технологическое оборудование. Фазное напряжение, равное 220В используется для освещения, а также для питания контрольно-измерительной аппаратуры.
Во вторичной обмотке трансформатора включены через измерительные трансформаторы тока и напряжения подключаются ваттметр, амперметр и вольтметр, а также не показанный на схеме счетчик электроэнергии.Счетчик энергии включается по такой же схеме как ваттметр: токовая обмотка включается измерительному токовому трансформатору; напряженческая обмотка к выводам измерительного трансформатора напряжения.
Ко вторичной обмотке трансформатора подключены также батареи конденсаторов (БК), используемые для компенсации реактивной мощности. Реактивная мощность потребляется электродвигателями и сильно увеличивается при недогрузке электродвигателя. Коэффициент мощности электродвигателя, работающего на холостом ходу, равен 0,2.
4.5. Вопросы для самоконтроля по теме 4
1.На каких принципах основана работа трансформатора?
2.Почему в трансформаторе обмотка низшего напряжения выполняется проводом большого сечения, чем обмотка высшего напряжения?
3.Какие типы магнитопроводов используются в электротехнических устройствах?
4.Почему при исследовании трансформатора опыт холостого хода проводят при нормальном приложенном напряжении, а опыт короткого замыкания - при нормальном первичном токе?
5.От каких параметров зависит К.П.Д. трансформатора?
6.Какие трехфазные трансформаторы можно включать на параллельную работу?
7.На каком принципе основана работа автотрансформатора?
8.Какие конструктивные особенности имеют измерительные трансформаторы тока?