Характеристики трансформаторов: Трансформаторы. Технические характеристики, обозначение трансформаторов.

​Трансформатор: характеристики, основные описания устройства

Трансформаторные установки активно применяются в сфере энергетики и электроники, где особо важно обеспечивать процесс преобразования электромагнитного импульса, когда показатели переходят со стартового состояния в заданные. Технические характеристики трансформаторов способны выполнить поставленные перед ними задачи, а это значит, что в специальных устройствах выполняется преобразование мощных потоков энергии. При этом энергии могут быть приписаны следующие характеристики трансформаторов: показатели в 500 или 740 киловольт спокойно трансформируются в поток в 330 или 110 кВ. Процесс может происходить и в обратном порядке. Все трансформаторные устройства функционируют в цепях переменного напряжения, где предусмотрено преобразование импульсов.

Общепринятые режимы трансформаторов: какие существуют варианты

Приемлемые технические характеристики трансформаторов позволяют агрегатам работать в разных состояниях. Так, новое оборудование, только что введенное эксплуатацию, проходит тестовый режим. Если необходимо, то и под присмотром специалистов. Иногда первичный этап работы называют введением в работу оборудования. В вот как только первый этап будет успешно завершен, стартует следующий и самый важный – номинальный режим, когда трансформаторы тока и их характеристики работают на результат, согласно инструкции и техническим параметрам. При сбоях в системе могут проявиться аномальные режимы работы силового оборудования, и к таким состояниям относят холостой ход, короткое замыкание, которое провоцирует поломки и остановку в сети, а также перенапряжение, способное нарушить работу слаженного механизма электрической магистрали.

Что такое номинальный режим работы трансформатора: основные характеристики функционирования

«Номинальный» — это обычный, стандартный, типичный, плановый режим, при котором эксплуатируется трансформатор, выполняя возложенный на него разработчиками и изготовителям функционал. В стандартном режиме в обмотках агрегата ток соответствует расчетным, то есть номинальным значениям. Само же силовое оборудование потребляет предлагаемые нагрузки и преобразовывает получаемые мощности на тот срок, пока ресурсы трансформатора, его характеристики позволяют находиться в рамках номинального режима работы.

Что такое холостой ход трансформатора: характеристика режима

Холостой ход – это признак отклонения от нормы. В этом случае характеристика сварочного трансформатора не будет воплощаться в полной мере, функционируя на холостом ходу. А что же это значит? Происходит спад потенциала, когда на сам агрегат подается заданное напряжение от внешнего источника, а вот на этапе вывода второй или выходной катушки нагрузка не срабатывает, как бы «исчезает или гаснет». А это значит, что основной причиной холостого хода является – разомкнутая цепь, при которой характеристики трансформатора не срабатывают в полной мере, минимизируется рабочий потенциал, так как протекание тока во вторичной обмотке не происходит, как это положено по регламенту. Холостой ход опасен и тем, что трансформатор уже не способен потреблять и преобразовывать подаваемую извне мощность.

Что происходит при коротком замыкании в трансформаторе: о чем важно помнить

Даже школьники знают, что короткое замыкание не сулит ничего хорошего. Но почему же оно происходит? Короткое замыкание происходит в момент, когда нагрузка, подаваемая в трансформатор, получается закороченной, но при этом на нее продолжает действовать вся положенная мощность питания источника напряжения. Бесспорно, короткое замыкание – это самый опасный режим работы трансформатора, который предсказать невозможно, а значит, предотвратить или проконтролировать. Остается лишь быть бдительным и пытаться предвидеть опасные скачки напряжения в сети или же воспользоваться протекторными элементами для магистрали, которые отслеживают возможные скачки тока, и при возрастающей нагрузке практически мгновенно отключают автоматически оборудование. И это хорошо, так как при коротком замыкании идет такой огромный тепловой выброс, что он даже способен сжечь провода или окончательно привести в негодность все оборудование. Без капитального ремонта не обойтись.

Что такое режим перенапряжение, может, он также опасен, как короткое замыкание?

При соблюдении технических характеристик трансформаторов ТМ, у каждого стандартного оборудования обмотки покрыты специальным слоем изоляции, чтобы агрегат выдерживал определенный уровень напряжения. Но в сети возможны скачки напряжения, что не очень хорошо, так как появляются предпосылки к перенапряжению, проявляется негативное воздействие атмосферных явлений на энергосистему.

Для справки уточним, что в паспорте трансформатора разработчиками указана допустимая величина напряжения, при которой характеристики трансформатора ТМ достойно и надлежаще проявляют себя в работе. При норме напряжения система изоляции обмоток справляется с нагрузками, даже если появляются кратковременные перенапряжения в сети, это, оказывается, не так критично.

Так же, как и от короткого замыкания, в магнитной сфере трансформатора продуманы средства защиты, которые при появлении предвестников аварийной ситуации срабатывают, отключая питание или же уменьшая количество подаваемых импульсов разрядов.

При каких условиях ток и магнитный поток могут возникать и протекать в электрической цепи?

Согласно законам физики, чтобы произошло образование магнитного поля, и в системе появился электрический ток, следует учитывать ряд факторов, которые обязательно должны быть воплощены. Во-первых, магнитные потоки и электрический ток может образовываться и успешно протекать в тех случаях, если технически создана замкнутая силовая цепь. Во-вторых, в созданной системе должно присутствовали либо магнитное, либо электрическое сопротивление. А еще должен присутствовать внешний импульс, тот самый внешний источник напряжения положенной для созданной цепи энергии. Как дополнение, отметим, что показатели индуктивного сопротивления очень важны для создания условий нормальной работоспособности трансформатора.

Как правильно выводить трансформатор с эксплуатации или временно приостанавливать его деятельность

Кажется, что может быть сложного при отключении силового оборудования. Но не спешите с ответом, когда дело касается трансформатора ТП и его характеристик. Все дело в том, что при стихийном отключении агрегата, внутри, на обмотках, может сохраняться напряжение, заведомо нанося вред оборудованию. А далее последствия очевидны. Во-первых, обслуживающий персонал может быть подвергнут опасности. Во-вторых, наличие напряжения внутри может привести к случайному воздействию снарядов тока.

Думаем, что никто не хочет иметь проблем с техническим состоянием трансформатора ЯТП и его характеристиками. Ввиду этого советуем первоначально снять напряжение с первичной обмотки, отключив источник электроэнергии. Таким образом, возникнет возможность исключить дальше прохождение электрического тока.

Какими бывают главные технические характеристики трансформаторов: подытожим информацию

• трансформаторы различаются уровнем напряжения. И виды отличаются високо-, низковольтным и высоко потенциальным напряжение. Вся информация указана в сопроводительных документах.
• трансформаторы имеют разницу в способах преобразования энергии. И агрегаты бывают повышающими и понижающими.
• трансформаторы характеризуются еще количеством фаз. И бывает оборудование одно- или трехфазное.
• трансформаторы оборудованы разным числом обмоток и формой магнитопроводов, которые бывают стержневыми, броневыми или тороидальными.

Таким образом, характеристики трансформаторов считаются стандартными и понятными специалистам. Используются трансформаторы всегда по назначению и отрабатывают положенный срок, если соблюдены условия их эксплуатации. Бывают сбои в программе агрегатов, но если идут перепады напряжения в сети или же нарушаются правила эксплуатации. Проблем можно избежать, если наладить бесперебойную работу и активировать систему защиты самого агрегата, пусть он лучше автоматически отключится, чем проявит свой характер короткое замыкание.

Основные параметры и характеристики трансформатора тока — Студопедия

Основными параметрами и характеристиками трансформатора тока в соответствии с

ГОСТ 7746—78 «Трансформаторы тока. Общие технические требования» являются:

1. Номинальное напряжение — действующее значение ли­нейного напряжения, при

котором предназначен работать ТТ, указываемое в паспортной таблице

трансформатора тока. Для отечественных ТТ принята следующая шкала номинальных

на­пряжений, кВ:

0,66; 6; 10; 16; 20; 24; 27; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150

2. Номинальный первичный ток I_1H — указываемый в

паспортной таблице ТТ ток, проходящий по первичной обмотке, при котором

предусмотрена продолжительная работа ТТ. Для оте­чественных ТТ принята

следующая шкала номинальных первичных токов:

1; 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 400; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750;

800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 8000; 10000; 12000;

14 000; 16 000; 18 000; 20 000; 25 000; 28 000; 32 000; 35 000; 40 000.

В трансформаторах тока, предназначенных для комплектова­ния турбо- и

гидрогенераторов, значения номинального тока свыше 10 000 А могут отличаться

от приведенных в данной шкале зна­чений.

Трансформаторы тока, рассчитанные на номинальный первич­ный ток 15; 30; 75;

150; 300; 600; 750; 1200; 1500; 3000 и 6000 А, должны допускать неограниченно

длительное время наибольший рабочий первичный ток, равный соответственно 16;

32; 80; 160; 320; 630; 800; 1250; 1600; 3200 и 6300 А. В остальных случаях

наибольший первичный ток равен номинальному первичному току.

3. Номинальный вторичный ток I_2H — указываемый в

пас­портной таблице ТТ ток, проходящий по вторичной обмотке.

Номинальный вторичный ток принимается равным 1 или 5 А, причем ток 1 А

допускается только для ТТ с номинальным пер­вичным током до 4000 А. По

согласованию с заказчиком допу­скается изготовление ТТ с номинальным

вторичным током 2 или 2,5 А.

4. Вторичная нагрузка ТТ z_2H соответствует полному

сопро­тивлению его внешней вторичной цепи, выраженному в Омах, с указанием

коэффициента мощности. Вторичная нагрузка может также характеризоваться

полной мощностью в вольт-амперах, потребляемой ею при данном коэффициенте

мощности и номинальном вторичном токе.

Вторичная нагрузка с коэффициентом мощности cos(φ₂) = 0,8, при

которой гарантируется установленный класс точности ТТ или предельная кратность

первичного тока относительно его номинального значения, называется номинальной

вторичной нагрузкой ТТ z_{2H. ном}

Для отечественных трансформаторов тока установлены следую­щие значения

номинальной вторичной нагрузки S_2H.ном

выраженной в вольт-амперах, при коэффициенте мощности cos(φ₂) =

0,8:

1; 2; 2,5; 3; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 90; 100; 120.

Соответствующие значения номинальной вторичной нагрузки (в Омах) определяются

выражением:

z_{2H. ном} = S_{2H. ном} / I²_2H

5. Коэффициент трансформации ТТ равен отношению первичного тока ко

вторичному току.

В расчетах трансформаторов тока применяются две величины: действительный

коэффициент трансформации n и номинальный коэффициент трансформации n_H

. Под действительным коэффици­ентом трансформации понимается отношение

действительного первичного тока к действительному вторичному току. Под

номиналь­ным коэффициентом трансформации n_H понимается

отношение номинального первичного тока к номинальному вторичному току.

6. Стойкость ТТ к механическим и тепловым воздействиям характеризуется током

электродинамической стойкости и током термической стойкости.

Ток электродинамической стойкости I_д равен наибольшей амп­литуде тока

короткого замыкания за все время его протекания, которую ТТ выдерживает без

повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе. Ток I_д

характеризует способность ТТ противостоять механическим (электродинамическим)

воздей­ствиям тока короткого замыкания. Электродинамическая стой­кость может

характеризоваться также кратностью K_д, представля­ющей собой

отношение тока электродинамической стойкости к амплитуде номинального

первичного тока. Требования электро­динамической стойкости не распространяются

на шинные, встроенные и разъемные ТТ.

Ток термической стойкости I_tт равен наибольшему

действую­щему значению тока короткого замыкания за промежуток t_t,

которое ТТ выдерживает в течение всего промежутка времени без нагрева

токоведущих частей до температур, превышающих допу­стимые при токах короткого

замыкания, и без повре­ждений, препятствующих его дальнейшей работе.

Термическая стойкость характеризует способность ТТ про­тивостоять тепловым

воздействиям тока короткого замыкания. Для суждения о термической стойкости ТТ

необходимо знать не только значения тока, проходящего через трансформатор, но и

его длительность или, иначе говоря, знать общее количество выделен­ной теплоты,

которое пропорционально произведению квадрата тока I_tT и

длительности его t_т. Это время, в свою очередь, зависит от

параметров сети, в которой установлен ТТ, и изменяется от одной до нескольких

секунд.

Термическая стойкость может характеризоваться кратностью K_т тока

термической стойкости, представляющей собой отноше­ние тока термической

стойкости к действующему значению номи­нального первичного тока.

В соответствии с ГОСТ 7746—78 для отечественных ТТ уста­новлены следующие

токи термической стойкости:

а) односекундный I_1Т или двухсекундный I_2т (или кратность

их К_1T и K_2Т по отношению к номинальному

первичному току) для трансформаторов тока на номинальные напряжения 330 кВ и

выше;

б) односекундный I_1Т или трехсекундный; I_3Т (или кратность

их K_1T и K_3T по отношению к

номинальному первичному току) для трансформаторов тока на номинальные

напряжения до 220 кВ включительно.

Между токами электродинамической и термической стойкости должны быть

следующие соотношения:

для ТТ на номинальные напряжения 330 кВ и выше

I_Д ≥ 1,8 √2 I_1T или I_Д ≥ 1,8 √2 I_2T

для ТТ на номинальные напряжения до 220 кВ

I_Д ≥ 1,8 √2 I_1T или I_Д ≥ 1,8 √2 I_3T

Температура токоведущих частей ТТ при токе термической стойкости не должна

превышать: 200 °С для токоведущих частей из алюминия; 250 °С для токоведущих

частей из меди и ее сплавов, соприкасающихся с органической изоляцией или

маслом, и 300 °С для токоведущих частей из меди и ее сплавов, не

соприкасающихся с органической изоляцией или маслом. При определении

указан­ных значений температуры следует исходить из начальных ее зна­чений,

соответствующих длительной работе трансформатора тока при номинальном токе.

Значения токов электродинамической и термической стойкости ТТ государственным

стандартом не нормируются. Однако они должны соответствовать

электродинамической и термической стойкости других аппаратов высокого

напряжения, устанавливае­мых в одной цепи с трансформатором тока.

7. Механическая нагрузка определяется давлением ветра со скоростью 40 м/с на

поверхность трансформатора тока и натяжением подводящих проводов (в

горизонтальном направлении в плоскости выводов первичной обмотки), которое

должно быть не менее:

500 Н — для ТТ до 35 кВ включительно;

1000 Н — для ТТ на 110—220 кВ;

1500 Н — для ТТ на 330 кВ и выше.

Таковы основные технические параметры и характеристики трансформаторов тока.

При проектировании ТТ помимо этих параметров должны учитываться следующие

требования к кон­струкции:

— контактные зажимы выводов первичной обмотки трансфор­маторов тока должны

выполняться с учетом требований ГОСТ 10434—82, а трансформаторов тока

наружной установки — с учетом, кроме того, требований ГОСТ 21242—75.

Контактные зажимы выводов вторичных обмоток должны выполняться с уче­том

требований ГОСТ 10434—82. Контактные зажимы вторичных обмоток встроенных

трансформаторов тока могут быть располо­жены на конструктивных элементах

аппарата, в который встроен трансформатор тока. В трансформаторах тока

наружной установки контактные зажимы выводов вторичной обмотки должны

находиться в специальных коробках, надёжно защищающих их от атмосферных

осадков.

Обозначение выводных концов первичных и вторичных обмо­ток согласно ГОСТ 7746—78

должно производиться в соответствии с табл. Л-3. Линейные выводы первичной

обмотки обозначаются символами Л1 и Л2, которые должны наноситься так, чтобы

при направлений тока в первичной обмотке от Л1 и H_t соответственно к

K_t и Л₂ вторичный ток проходил по внешней цепи (приборам)

от И₁ к И₂.

— маслонаполненный трансформатор тока должен иметь маслорасширитель

(компенсатор) и указатель уровня масла. Вместимость маслорасширителя

должна обеспечивать постоянное наличие в нем масла при всех режимах работы

трансформатора тока — от отключенного состояния до нормированной токовой

на­грузки — и при колебаниях температуры окружающего воздуха, установленных

для данного климатического района.

В трансформаторах тока на номинальные напряжения 330 кВ и более обязательно

должна быть предусмотрена защита масла от увлажнения, например посредством

сильфонов. Целесообразно такую же защиту предусматривать и в трансфор­маторах

тока на меньшие напряжения.

— размеры указателя уровня масла должны быть такими, чтобы обслуживающий

персонал мог с безопасного расстояния на­блюдать за уровнем масла в

трансформаторе тока.

— трансформаторы тока, имеющие массу более 50 кг, должны иметь приспособления

для подъема. Если такие приспособления невозможно выполнить, то завод-

изготовитель должен указывать в инструкции места захвата трансформаторов тока

при подъеме.

— трансформаторы тока, у которых амплитуда напряжения на разомкнутой

вторичной обмотке при номинальном токе в пер­вичной обмотке превышает 350 В,

должны иметь надпись: «Вни­мание! Опасно! На разомкнутой обмотке высокое

напряжение».

— трансформаторы тока, кроме встроенных, должны иметь контактную площадку для

присоединения заземляющего провод­ника и заземляющий зажим в соответствии с

требованиями ГОСТ 21130—75 и ГОСТ 12.2.007.3—75. Возле

заземляющего за­жима должен быть установлен знак заземления по ГОСТ

21130—75. Указанные требования не распространяются на ТТ с корпусом из литой

смолы или пластмассы, не имеющие подлежащих заземле­нию металлических частей,

а также на ТТ, не подлежащие за­землению согласно ГОСТ 12.2.007.3—75.

2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА.

Принципиальная схема одноступенчатого электромагнитного трансформатора тока и

его схема замещения приведены на рис. 2. Как видно из схемы, основными

элементами трансформатора тока участвующими в преобразо­вании тока, являются

пер­вичная 1 и вторичная 2 об­мотки, намотанные на один и тот же магнитопровод

3. Первичная обмотка включа­ется последовательно (в рас­сечку токопровода

высокого напряжения 4, т. е. обтекается током линии I_j. Ко вторичной

обмотке подключаются измерительные приборы (амперметр, токовая обмотка

счетчика) или реле. При ра­боте трансформатора тока вторичная обмотка всегда

замкнута на нагрузку.

Рис. 2. Принципиальная схема

трансформатора тока и его схема замещения.

Первичную обмотку совместно с цепью высокого напряжения называют первичной

цепью, а внешнюю цепь, получаю­щую измерительную информацию от вторичной

обмотки трансфор­матора тока (т. е. нагрузку и соединительные провода),

называют вторичной цепью. Цепь, образуемую вторичной об­моткой и

присоединенной к ней вторичной цепью, называют ветвью вторичного тока.

Из принципиальной схемы трансформатора видно, что между первичной и вторичной

обмотками не имеется электрической связи. Они изолированы друг от друга на

полное рабочее напря­жение. Это и позволяет осуществить непосредственное

присоеди­нение измерительных приборов или реле ко вторичной обмотке и тем

самым исключить воздействие высокого напряжения, при­ложенного к первичной

обмотке, на обслуживающий персонал. Так как обе обмотки наложены на один и

тот же магнитопровод, то они являются магнитно-связанными.

На рис. 2 изображены только те элементы трансформатора тока, которые

участвуют в преобразовании тока. Конечно, ТТ имеет много других элементов,

обеспечивающих требуемый уро­вень изоляции, защиту от атмосферных воздействий

надлежащие монтажные и эксплуатационные характеристики.

Перейдем к рассмотрению принципов действия трансформатора тока (рис. 2). По

первичной обмотке 1 трансформатора тока про­ходит ток I₁, называемый

первичным током. Он зависит только от параметров первичной цепи. Поэтому при

анализе явлений, происходящих в трансформаторе тока, первичный ток можно

считать заданной величиной. При прохождении первичного тока по первичной

обмотке в магнитопроводе создается перемен­ный магнитный поток Ф₁

изменяющийся с той же частотой, что и ток I₁. Магнитный поток Ф₁

охватывает витки как первичной, так и вторичной обмоток. Пересекая витки

вторичной обмотки, магнитный поток Ф₁ при своем изменении индуцирует

в ней элект­родвижущую силу. Если вторичная обмотка замкнута на некото­рую

нагрузку, т. е. к ней присоединена вторичная цепь, то в такой системе

«вторичная обмотка — вторичная цепь» под действием индуцируемой э. д. с. будет

проходить ток. Этот ток согласно закону Ленца будет иметь направление,

противоположное на­правлению первичного тока I_i. Ток, проходящий по

вторичной обмотке, создает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф₂

, который направлен встречно магнитному потоку Ф₁. Вследствие этого

магнитный поток в магнитопроводе, вызванный первичным током, будет уменьшаться.

В результате сложения магнитных потоков Ф₁ и Ф₂ в

магнито­проводе устанавливается результирующий магнитный поток:

Ф₀ = Ф₁ — Ф₂

составляющий несколько процентов магнитного по­тока Ф₁. Поток Ф₀

и является тем передаточным «звеном, посред­ством которого осуществляется

передача энергий от первичной обмотки ко вторичной в процессе преобразования

тока.

Результирующий магнитный поток Ф₀, пересекая витки обеих обмоток,

индуцирует при своем изменении в первичной обмотке противо-Э.Д.С. E

₁, а во вторичной обмотке — э. д. с. E₂. Так как витки

первичной и вторичной обмоток имеют примерно одинаковое сцепление с магнитным

потоком в магнитопроводе (если прене­бречь рассеянием), то в каждом витке обеих

обмоток индуцируется одна и та же Э.Д.С. Под воздействием Э. Д. С. E

₂ во вторичной обмотке протекает ток I₂, называемый вторичным

током.

Если обозначить число витков первичной обмотки, через ω₁, а

вторичной обмотки — через ω₂, то при протекании по ним

соот­ветственно токов I₁ и I₂ в первичной обмотке

создается магнито­движущая сила

F₁ = I₁ ω₁

называемая первичной маг­нитодвижущей силой (М. Д. С.), а во вторичной

обмотке — магнитодвижущая сила

F₂ = I₂ ω₂

называемая вто­ричной М. Д. С. Магнитодвижущая сила измеряется в ам­перах.

При отсутствии потерь энергии в процессе преобразования тока магнитодвижущие

силы F₁ и F₂ должны быть численно равны, но направлены в

противоположные стороны.

Трансформатор тока, у которого процесс преобразования тока не сопровождается

потерями энергии, называется идеаль­ным. Для идеального трансформатора тока

справедливо следую­щее векторное равенство:

. .

F1=F2 (1)

Или

I₁ ω₁₌I₂ ω₂ (2)

Из равенства (2) следует, что

I₁/I₂ = ω₁/ ω₂ = n (3)

Т. е. токи в обмотках идеального трансформатора тока обратно пропорциональны

числам витков.

Отношение первичного тока ко вторичному (I₁/I₂) или числа

витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки (ω₁

/ω₂) называется коэффициентом трансформации n

идеального трансформатора тока. Учитывая равенство (3), можно написать

I₁ = I₂ (ω₁/ ω₂) = I₂n (4)

т. е. первичный ток I₁ равен вторичному току I₂,

умноженному на коэффициент трансформации трансформатора тока n.

В реальных ТТ преобразование тока сопровождается потерями энергии, расходуемой

на создание магнитного потока в магнитопроводе, на нагрев и перемагничивание

магнитопровода, а также на нагрев проводов вторичной обмотки и вторичной цепи.

Эти потери энергии нарушают установленные выше равенства для абсолютных

значений М. Д. С. F₁ и F₂. В реальном трансформа­торе

первичная М. Д. С. должна обеспечить создание необходимой вторичной М. Д. С., а

также дополнительной М. Д. С., расходуе­мой на намагничивание магнитопровода и

покрытие других по­терь энергии. Следовательно, для реального трансформатора

урав­нение (1) будет иметь следующий вид:

. . .

F₁ = F₂ +F₀ (5)

где F₀ — полная М. Д. С. намагничивания, затрачиваемая на про­ведение

магнитного потока Ф₀ по магнитопроводу, на нагрев и перемагничивание

его.

В соответствии с этим равенство (2) примет вид

I₁ ω₁= I₂ ω₂ + I₀ ω₀ (6)

где I₀ — ток намагничивания, создающий в магнитопроводе

магнитный поток Ф₀ и являющийся частью первичного тока I₁

. Разделив все члены уравнения (6) на ω₁ получим:

. . .

I₁ = I₂ (ω₂/ ω₁) + I₀ (7)

При первичном токе, не превышающем номинальный ток ТТ, ток намагничивания обычно

составляет не более 1÷3 % первич­ного тока и им можно пренебречь. Тогда

(7) будет иметь такой же вид, как (4), т. е.

I₁ = I₂n

Таким образом, вторичный ток трансформатора пропорциона­лен первичному току.

Из выражений (4) и (7) следует, что для понижения измеряемого тока необходимо

чтобы число витков вторичной обмотки было больше числа витков первичной

обмотки.

Сравнивая формулы (2) и (5), видим, что они отличаются друг от друга членом F

₀ (или I₀ω₁). Следовательно, реальный

трансформатор тока несколько искажает результаты измерений, т. е. имеет

погрешности.

Иногда пользуются так называемым приведением тока к пер­вичной или вторичной

обмотке. Так, например, если разделить первичный ток на коэффициент

трансформации, то получим пер­вичный ток, приведенный ко вторичной обмотке: I

^’₀ = I₁/n. Ана­логично приведенный ток

намагничивания будет I^’₀ = I₀/n. Тогда

получим:

. . .

I^’₁ = I^’₂ + I^’₀ (8)

Путем такого приведения трансформатор тока заменяется эквивалентным ТТ с

коэффициентом трансформации, равным еди­нице.

Из полученного равенства (8) следует, что часть приведенного первичного тока

I^’₁ идет на намагничивание магнитопровода, а

остальная часть трансформируется во вторичную цепь, т. е. первичный ток I^’

₁ как бы разветвляется по двум параллельным цепям: по цепи нагрузки и цепи

намагничивания. Этому соответ­ствует схема замещения, приведенная на рис. 2,

где в цепь ветви намагничивания z₀ от тока I^’₁

ответвляется ток I^’₀. Остальная часть тока I^’

₁ проходит по вторичной цепи, представляя собой вторичный ток I₂

. Сопротивление первичной обмотки ТТ на схеме замещения не показано, так как оно

не оказывает влияния на работу трансформатора.

3. ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА

Для построения векторной диаграммы трансформатора тока (рис. 3),

соответствующего схеме замещения на рис. 1-2, должны быть известны следующие

величины:

1) число витков ω₂, актив­ное r_2обм и индуктивное x

_2обм сопротивления (в Омах) вторичной обмотки трансформатора тока;

2) средняя длина магнитного пути l_м (в метрах) и расчетное поперечное

сечение S_M (в м²) магнито­провода трансформатора тока;

3) материал магнитопровода и его магнитные свойства;

4) вторичная нагрузка z_2н = √(r²_2H

+x²_2H) представляющая собой полное

сопротивление (в Омах) всех приборов и реле, включенных во вторичную цепь, а

также соединительных проводов в ней; здесь x_2H— активное

сопротивление вторичной цепи, x_2H— индуктивное

сопротивление вторичной цеп

Рис. 3. Векторная диаграмма трансформатора тока

Векторную диаграмму трансформатора тока изобразим в прямоугольной системе

координат. Ось абсцисс примем совпадающей с вектором вторичного тока I₂

. Построение векторной диаграмм производим следующим образом. От начала

координат (точка O) отложим вправо вектор вторичного тока I₂ (или

пропорциональную ему М.Д.С. F₂) и вектор активной составляющей

падение напряжения на вторичной обмотке I₂r_2обм

совпадающий по направлению с вектором тока I₂. Из конца вектора I

₂r_2обм под прямым углом к нему отложим вектор индуктивной

составляющей падения напряжения на вторичной обмотке I₂x_2обм

. Из конца этого вектора параллельно I₂ отложим вектор активной

составляющей падения напряжения на нагрузке I₂r_2H

. Вектор индуктивной составляющей на нагрузке I₂x_2обм

проводим из конца вектора I₂r_2H перпендикулярно

ему. Результирующий вектор дает Э.Д.C. вторичной обмотки (в вольтах):

______________________

E₂=I₂√(r_2обм + r_2H)² +( x_2обм+ x_2H)² (9)

Фазовый сдвиг между вторичной Э.Д.С. I₂ и вторичным током будет:

ά = arctg((x_2обм+x_2H)/(r_2обм+r_2H))

Из курса теоретических основ электротехники известно, что магнитный поток

опережает создаваемую им Э.Д.С. на 90°. Магнитная индукция совпадает по

направлению с магнитным потоке: Ее максимальное значение (в теслах) может

быть определено по формуле:

B_max=E₂/4,44fS_Mω₂=0,225E₂/ fS_Mω₂

где Е₂ определяется по формуле (9), В; S_M — расчетная

площадь поперечного сечения магнитопровода, м²; f — частота тока I

₁, гц. Нанесем на векторную диаграмму направление векторов магнитного

потока Ф₀ и индукции В_max. Зная направление этих

векторов, можно построить вектор полной М.Д.С. намагничивания. Он должен

опережать векторы Ф₀и В_max на угол Ψ. Этот угол,

называемый углом потерь, характеризует отношение активной составляющей F₀

М.Д.С. намагничивания F₀ в магнитопроводе к реактивной составляющей F

_0p. Угол потерь можно определить по экспериментальной кривой, снятой для

данного магнитного материала. Эта кривая пред­ставляет, собой зависимость угла

потерь (в градусах) от магнитной индукций Ψ = f(B_max). Для

примера на рис. 4 представлена зависимость удельной М.Д.С, намагничивания F

_уд и угла потерь Ψ в электротехнической стали марки 3413 от индукции

B_max.

Рис. 4. Типичные зависимости удельной М.Д.С.

и угла потерь от индукции

Абсолютное значение полной М.Д.С. намагничивания

F₀ = F_уд l_м,

где Fyд — удельная М. Д. С. намагничивания (приходящаяся на 1 м длины

магнитного пути в магнитопроводе), А/м; lм — средняя длина магнитного пути

в магнитопроводе, м.

Удельная М. Д. С. Fуд определяется по кривой намагничивания, которая

представляет собой зависимость максимальной магнитной индукции от

удельной М. Д. С. намагничивания Вмакс = f (F_УД). Кривые

намагничивания снимаются экспериментально для магнитопровода из стали данной

марки.

При расчете трансформаторов тока чаще пользуются так называемой

перевернутой кривой намагничивания. Эта зависимость удельной М. Д. С. от

магнитной индукции Fуд = f (В_макc) изображена, на

рис. 4.

Определив по (1-11) значение полной М. Д. С. намагничиваниях F₀,

строим вектор ее под углом к вектору Ф₀ (с опережением). Зная

векторы F₂ и F_0, нетрудно определить вектор первичной М.

Д. С. F₁. Для этого влево от начала координат откладываем вектор F

₂. Геометрическим сложением векторов F₂ и F₀

определим вектор первичной М. Д. С. F₁

Мы построили векторную диаграмму ТТ, оперируя магнитодвижущими силами. Однако

можно построить векторную диаграмму ТТ, исходя из базисного вектора тока I

₂. Конечно, все токи должны быть приведены к первичной или вторичной

обмотке в соответствии с формулой (8).

Векторная диаграмма наглядно показывает соотношения между основными параметрами

ТТ (токи, сопротивления и т. д.). Видно, что в реальном ТТ первичная М. Д. С.

несколько больше вторичной, так как часть энергии, подводимой к первичной

обмотке, затрачи­вается на создание М. Д. С. намагничивания F₀.

Следовательно, и первичный ток несколько больше вторичного. Кроме того, угол

между векторами первичной и вторичной М. Д. С. (и соответственно между токами I

₁ и I₂) несколько меньше 180°. Таким образом, реальный ТТ

вносит некоторую погрешность как в измеряемое значение, так и в фазу вторичного

тока.

4. УСЛОВИЯ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Трансформаторам тока приходится работать в различных ре­жимах, имеющих место

в электрической цепи, а именно в устано­вившемся и переходном режимах.

Установившимся называют режим работы ТТ, при котором токи в первичной и

вторичной обмотках ТТ не содержат затухающих свободных апериодических и

периодических состав­ляющих. Одним из видов установившегося режима является

нор­мальный режим работы ТТ, при котором первичный и вторичный токи,

погрешности различных видов и напряжения между обмот­ками ТТ не превышают

длительно допустимых при заданных ус­ловиях эксплуатации. К установившимся

режимам относится также трансформация тока короткого замыкания или другого

тока; отличающегося от нормального рабочего тока установки, после затухания

сво­бодных составляющих.

Переходным режимом работы ТТ называют электро­магнитный процесс,

возникающий при переходе от одного режима к другому вследствие резкого

изменения параметров первичного тока или нагрузки ТТ (например, при коротком

замыкании или коммутациях в первичной цепи либо при внезапном замыкании

накоротко ветви вторичного тока). При переходном режиме по первичной и

вто­ричной обмоткам ТТ проходят свободные затухающие составляю­щие токов.

При правильном выборе ТТ токи в его обмотках ни при уста­новившихся, ни при

переходных режимах не должны превышать допустимые по термической и

динамической стойкости. При этом погрешности различных видов также не должны

быть больше до­пустимых в этих режимах погрешностей.

Типы и технические характеристики трансформаторов

Страница 15 из 84

Раздел четвертый ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

1. ТИПЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ И АВТОТРАНСФОРМАТОРОВ

Существующая шкала номинальных мощностей силовых трансформаторов кВ А, приведена в табл. 4.1.

Классификации трансформаторов по габаритам приведены в табл. 4.2 и 3 (действующие в настоящее время и проект).

Предельная единичная мощность трансформаторов ограничивается максимальной грузоподъемностью транспортеров. Так, в основном предельная грузоподъемность железнодорожных транспортеров составляет 500 т, а транспортеров для перевозки по шоссейным дорогам — 300 т.

На рис. 4.1 приведены массы трехфазных и однофазных трансформаторов. Целесообразность применения трехфазных трансформаторов по сравнению с однофазными объясняется тем, что потери у трехфазных трансформаторов в среднем на 12-15% ниже, чем у однофазных; они дают экономию активных материалов (сталь и медь) около 20%; повреждаемость их значительно ниже, чем группы из трех однофазных трансформаторов.
Для ПС 500 кВ с автотрансформаторами единичной мощностью выше 500 MBA и ПС 750-1150 кВ в настоящее время реальными являются только однофазные трансформаторы.

Основное оборудование.
Таблица 4.1. Шкала номинальных мощностей силовых трансформаторов, кВ-А

Примечания:

1. Шкала распространяется на трехфазные единицы, трехфазные группы и однофазные единицы.
2. Мощность однофазной единицы, входящей в трехфазную группу, равна 1/3 мощности группы по шкале. Например, при мощности группы 1250 MB A мощность единицы 417 МВА4 при мощности группы 1600 MB-А мощность единицы 533 MB A
3. Для трехобмоточных трансформаторов значения по шкале относится к наиболее мощной обмотке; для автотрансформаторов — к номинальной (проходной) мощности между обмотками ВН и СН.

Таблица 4.2. Классификация трансформаторов по габаритам (действующая)

В тех случаях, когда по условию предельных единичных мощностей автотрансформаторов 500 кВ приходится применять однофазные единицы, необходимо провести технико-экономическое сравнение с вариантом применения спаренных групп трехфазных автотрансформаторов меньшей единичной мощности. Основные технические данные автотрансформаторов 220-1150 кВ приведены в табл. П4.1-П4.7, в которых принято: ик — напряжение КЗ; ∆РК -потери КЗ; ΔΡх — потери холостого хода; I -ток холостого хода.

Основное отличие автотрансформатора от трансформатора заключается в следующем: если в трансформаторе первичная обмотка со вторичной имеет только магнитную связь (рис. 4.2, а), то в автотрансформаторе между обмотками ВН и СН осуществляется электрическая связь, что определяет другое токораспределение (рис. 4.2, б, в).

Таблица4.3. Классификация трансформаторов по габаритам
(проект)

Автотрансформатор в каждой фазе имеет три обмотки: обмотка ОА-ВН, состоящая в свою очередь из общей обмотки ОС-СН и последовательной обмотки АС. Эти обмотки соединены между собой по автотрансформаторной схеме, т. е. электрически.

Рис. 4.1. Масса трансформаторов 220—1150 КВ:

1 — трехфазные 275 кВ; 2 — трехфазные 345 кВ; 3 — трехфазные 400 кВ; 4 — трехфазные 500 кВ; 5 — однофазные 750 к; 6 — однофазные 1150 кВ

Рис. 4.2. Электрическая схема (токораспределение) трансформатора и автотрансформатора: а — трансформатор; б — однофазный автотрансформатор; в — трехфазный автотрансформатор

Третья обмотка (третичная) -НН — всегда соединена треугольником и имеет трансформаторную электромагнитную связь с обмоткой ОА, т. е. с общей и последовательной обмотками.
Автотрансформаторы, так же как и трансформаторы, характеризуются номинальными напряжениями и мощностью. Под номинальной мощностью автотрансформатора понимается предельная проходная мощность, которая может быть передана через автотрансформатор на стороне ВН:

Для характеристики автотрансформатора введено также понятие типовой мощности S, на которую рассчитывается последовательная обмотка АС. Для этой обмотки протекающая по ней мощность определяется из выражения

здесь а — коэффициент выгодности; n-коэффициент трансформации, равный Ub/Uc.

Применение автотрансформаторов на ПС возможно либо в качестве автотрансформаторов связи (для осуществления электронной связи между сетями ВН и СН), либо комбинированное, когда, кроме того, к третичной обмотке присоединены компенсирующие устройства (синхронные компенсаторы, третичные шунтирующие реакторы или шунтовые батареи статических конденсаторов).

Рис. 4.3. Электрическая схема и конструктивное распределение обмоток автотрансформатора: а — понижающего; б — повышающего

В первом случае третичная обмотка, являясь чисто компенсационной, может быть малой мощности и служит только для замыкания в ней токов третьей гармоники, тем самым предотвращая появление третьей гармоники тока в ВЛ.
При использовании третичной обмотки в понижающих автотрансформаторах для питания нагрузки (или при присоединении к ней генератора в повышающих автотрансформаторах) предельная ее мощность равна типовой мощности.

На рис. 4.3 приведены электрические схемы, а также конструктивное расположение обмоток понижающего и повышающего автотрансформаторов. Основное их различие заключается в том, что в общей обмотке первого протекает разность токов Iв +Iс, в то время как во втором — их сумма Iв +Iс. Вследствие этого общая обмотка понижающего автотрансформатора рассчитывается на ток, меньший номинального, и мощность этой обмотки равна его типовой мощности. Таким образом, конструкция автотрансформаторов делает возможной передачу мощности больше той, на которую рассчитываются его обмотки.
Различие технико-экономических характеристик трансформаторов и автотрансформаторов зависит от соотношения между номинальной и типовой мощностями, т. е. от коэффициента выгодности а. Преимущества автотрансформаторов проявляются в большей степени при малых значениях а, т. е., тогда, когда они связывают сети более близких номинальных напряжений.

Таблица 4.4. Коэффициент трансформации и выгодности автотрансформаторов

* Наиболее выгодные сочетания напряжений для автотрансформаторов, устанавливаемых на ПС энергосистемы.

В табл. 4.4 приведены значения коэффициентов трансформации и выгодности автотрансформаторов для различных сочетаний номинальных напряжений. Номинальные (проходные) и типовые мощности автотрансформаторов связаны соотношениями
Для более полного использования проходной мощности автотрансформаторов при высоких экономических показателях выгодно применение автотрансформаторов с малым значением коэффициента выгодности. Однако при этом следует иметь в виду, что типовая мощность таких автотрансформаторов мала и при малых значениях коэффициента трансформации на стороне НН имеют место резкие колебания напряжения. В связи с этим, например, для получения возможности присоединения к третичной обмотке автотрансформатора с сочетанием напряжений 330/220 кВ синхронного компенсатора мощностью 100 MBA минимально допустимая номинальная мощность автотрансформатора должна быть 320 MBA, в то время как при коэффициенте трансформации 330/150 кВ можно было бы ограничиться по этому признаку номинальной мощностью автотрансформатора 200 MB A. Кроме того, следует иметь в виду, что для питания нагрузки на стороне НН автотрансформатора 330/220 кВ требуется включение линейно-регулировочных трансформаторов.

Из табл. 4.4 и П4.5-П4.7 видно, что использование автотрансформаторов с высокими значениями коэффициентов выгодности и большими коэффициентами трансформации не обеспечивает экономичного построения сетей.
Автотрансформаторы, так же как и трехобмоточные трансформаторы, характеризуются потерями и токами холостого хода ∆РхIx и тремя значениями напряжения КЗ. Таблицы параметров автотрансформаторов содержат также три значения потерь КЗ. Обычно ∆Рв-с отнесены к номинальной мощности, а ∆Рв-н и ∆Рс-н-к типовой. Для автотрансформаторов справедлива схема замещения такая же, как и для трехобмоточного трансформатора.

Для вычисления потерь активной и реактивной мощностей в автотрансформаторе пользуются каталожными данными межобмоточных потерь, однако все эти данные должны быть приведены к номинальной мощности.
Если величины ∆Рв-н и ∆Рс-н отнесены к типовой мощности, то их значения, отнесенные к номинальной мощности, определяются из выражений

Как показала практика эксплуатации автотрансформаторов в последние годы, повышающие автотрансформаторы с расположением обмотки НН между обмотками ВН и СН имеют существенные недостатки: при комбинированном режиме, а также в режиме передачи полной проходной мощности из ВН в СН или наоборот в ряде случаев проходная мощность автотрансформаторов не может быть использована и ограничение ее доходит до 75% номинальной вследствие необходимости снижать мощность обмотки СН.

Повышающие автотрансформаторы имеют сравнительно небольшое реактивное сопротивление (10-13%) в режиме НН-ВН, что в общем благоприятно сказывается на работе электропередачи в целом, в которой суммарное реактивное сопротивление должно быть возможно меньше.
Понижающие автотрансформаторы в большинстве случаев не рассчитаны на подключение значительной нагрузки в обмотке НН и имеют, как правило, меньшую мощность обмотки НН и достаточно большое реактивное сопротивление между обмотками ВН-НН (26-30%, иногда до 35%). Это обстоятельство, с одной стороны, благоприятно сказывается на значениях токов КЗ на стороне НН, с другой стороны, неблагоприятно сказывается на регулировании напряжения и потребления реактивной мощности.

Силовые трансформаторы: назначение и основные характеристики

Трансформаторы силовые предназначены для преобразования трехфазного переменного тока в сетях электроэнергии. Они имеют многогранный спектр применения на всевозможных производствах, в общественных сооружениях и зданиях, используются для повышения уровня безопасности и снижения вероятности взрыва или возгорания. Применяются и в тех местах, где предоставляются высокие требования к экологической чистоте. Также одним из главных областей применения – это объекты АЭС, с классом безопасности 3 ил 4.

Предназначение трансформаторов

Главной задачей трансформатора является повысить безопасность использования электроприборов путем снижения напряжения в сети. Контроль уровня напряжения позволяет без риска перегорания использовать электрооборудование. Благодаря этому можно спокойно выполнять работы по строительству, где возникают постоянные перепады напряжения из-за специфики работы.

Основные показатели и характеристики

Далее приведем список основных показателей, которые характеризуют данное оборудование:

• коэффициент трансформации,
• потери короткого замыкания,
• напряжение короткого замыкания,
• потери холостого хода,
• суммарные потери,
• ток холостого хода,
• полная масса.

Важной характеристикой является и номинальные напряжения обмоток, которые представляют собой напряжения первичной и вторичной обмоток.

Трансформаторы силовые применяются в различных условиях любой сложности. Устойчивы к повышенной влажности, стабильно работают при загрязненности. Оборудование характеризуется относительно малым уровнем шума, позволяя комфортно работать с ним. Агрегат наделен стойкостью к перегрузкам, что позволит эксплуатировать трансформатор при граничных нагрузках, сохраняя пожаробезопасность.

Отличительная черта трансформаторов – это возможность использования оборудования при холостом ходе. Такой режим работы позволяет сократить потребление тока. Стоит обратить внимание, что трансформаторы уязвимы к различного рода вибрациям, тряске и ударам. Поэтому устанавливать их стоит на устойчивую поверхность без каких-либо колебаний. Также поддаются воздействию химической агрессивной среды. Данное оборудование подходит для работы в закрытых помещениях или же на открытом воздухе.

Характеристики трансформатора — Студопедия.Нет

К нагрузочным характеристикам трансформатора относятся зависимости напряжения на вторичной обмотке U₂, коэффициента мощности сosj₁и коэффициента полезного действияhот тока нагрузкиI₂потребителя электроэнергии при сosj ₂= const. Характер этих зависимостей представлен на рис. 5.

Зависимость U₂(I₂), вольт-амперная характеристика вторичной обмотки, являетсявнешней характеристикойтрансформатора. Из уравнения электрического равновесия для вторичной обмотки получим выражение для напряжения

.

Из полученного выражения следует, что изменение тока нагрузки трансформатора приводит к изменению напряжения на зажимах его вторичной обмотки.

Внешняя характеристика трансформатора при различном характере нагрузки различна. Анализ зависимостей на рис. 5, апоказывает, что при индуктивном характере нагрузки трансформатора, напряжение на его вторичной обмотке с ростом тока нагрузки уменьшается (кривая 3). При чисто активной нагрузке внешняя характеристика трансформатора будет более жесткой (кривая 2). При емкостном характере нагрузки с увеличением тока нагрузки происходит возрастание напряжения на зажимах вторичной нагрузки трансформатора (кривая 1).

a)б)

Рис. 5. Нагрузочные характеристики трансформатора

Рабочие характеристики трансформатора приведены на рис. 5, б. Характер изменения коэффициента мощности показывает его возрастание при увеличении тока нагрузки от некоторого значения сosj₀, которому равен коэффициент мощности в режиме холостого хода. При отсутствии нагрузки во вторичной цепи трансформатор потребляет активную мощность, равную мощности холостого хода:

Р_х.х = U_1номI₀ сosj₀.

Так как мощность, ток и напряжение в режиме холостого хода не равны нулю, то не может быть равным нулю и сosj₀ приI₂= 0.

Несколько другой характер имеет зависимость коэффициента полезного действия от тока нагрузки. Как известно, hпредставляет собой отношение полезной мощности к мощности, потребляемой трансформатором из сети, и рассчитывается на практике по формуле

,

где b=I₂/I_2ном— отношение тока нагрузки к номинальному значению тока (коэффициент нагрузки трансформатора). КПД трансформатора зависит от величины нагрузкиbи ее характера (сosj₂ ). При отсутствии нагрузки, когда мощность не потребляется, КПД оказывается равным нулю. Из формулы видно, что при малых значениях нагрузки, когда электрическими потерями мощности вследствие небольшого значения тока нагрузки можно пренебречь и когда потери мощности в магнитопроводеР_м оказываются соизмеримыми с полезной мощностьюР₂, значение КПД трансформатора оказывается небольшим. С увеличением тока нагрузки КПД растет.

Полагая, что g=U₂/U_2номучитывает влияние изменения напряжения при изменении нагрузки;S₂=U₂I₂, получаем следующую зависимость:

h = bgS сosj₂/(bgS сosj₂ +Р_х.х + b²Р_к.з).

Потери мощности в магнитопроводе трансформатора не зависят от нагрузки, в то время как с увеличением нагрузки электрические потери мощности в обмотках растут пропорционально квадрату тока. С учетом этого анализ приведенной формулы показывает, что КПД трансформатора имеет максимальное значение при нагрузке, для которой магнитные потери равны электрическим: Р_х.х=b²Р_к.з.Отсюда значение коэффициента нагрузки, соответствующее максимальному КПД,b= . При дальнейшем возрастании нагрузки трансформатора потерями в магнитопроводе можно пренебречь вследствие их относительно небольшого значения по сравнению с довольно большими электрическими потерями мощности в обмотках трансформатора. Анализ показывает, что при этих условиях КПД трансформатора с увеличением тока нагрузки сверх номинального, хотя и незначительно, будет снижаться.

КПД современных трансформаторов весьма высок. С увеличением номинальной мощности трансформатора КПД растет, причем, для мощных трансформаторов он достигает значений порядка 98‑99 %. Большинство трансформаторов имеют максимальный КПД при нагрузке 50‑70 % от номинальной, что соответствует наиболее часто встречающейся средней нагрузке при их эксплуатации.

Основные характеристики трансформаторов.

Силовые трансформаторы,
установленные на электростанциях и
подстанциях, предназначены для
преобразования электроэнергии с одного
напряжения на другое.

К основным параметрам
трансформаторов относятся номинальные
мощность, напряжение, ток; напряжение
КЗ; ток ХХ; потери ХХ и КЗ.

Номинальной мощностьютрансформатора называется указанное
в заводском паспорте значение полной
мощности, на которую непрерывно может
быть нагружен трансформатор в номинальных
условиях места установки и охлаждающей
среды при номинальных частоте и
напряжении.

Номинальные напряжения
обмоток– это напряжения первичной
и вторичной обмоток при холостом ходе
трансформатора.

Номинальными токамитрансформатора называются указанные
в заводском паспорте значения токов в
обмотках, при которых допускается
длительная нормальная работа
трансформатора.

Напряжение короткого
замыкания– это напряжение, при
подведении которого к одной из обмоток
трансформатора при замкнутой накоротко
другой обмотке в ней проходит ток, равный
номинальному.

Ток холостого ходахарактеризует активные и реактивные
потери в стали и зависит от магнитных
свойств стали, конструкции и качества
сборки магнитопровода и от магнитной
индукции. Ток холостого хода выражается
в процентах номинального тока
трансформатора.

Потери холостого хода и
короткого замыканияопределяют
экономичность работы трансформатора.
Потери холостого хода состоят из потерь
в стали на перемагничивание и вихревые
токи. Потери короткого замыкания состоят
из потерь в обмотках при протекании по
ним токов нагрузки и добавочных потерь
в обмотках и конструкциях трансформатора.

Список использованной литературы.

1. Васильев, А.А. Электрическая
часть станций и подстанций: учеб.
для вузов / А.А. Васильев [и др.]; под
ред. А.А. Васильева. − 2-е изд., перераб.
и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1990. –
576 с.

2. Рожкова, Л.Д.
Электрооборудование электрических
станций и подстанций: учеб. для сред.
проф. образования / Л.Д. Рожкова, Л.К.
Карнеева, Т.В. Чиркова. – М.: Изд. центр
«Академия», 2004. – 448 с.

3. Балаков, Ю.Н. Проектирование
схем электроустановок: учеб. пособие
для вузов/ Ю.Н. Балаков, М.Ш. Мисриханов,
А.В. Шунтов. – М.: Изд. МЭИ, 2004. – 288 с.

4. Нормы технологического
проектирования тепловых электрических
станций (ВНТП- 81). − М.: Минэнерго
СССР, 1981. − 81 с.

5. Нормы технологического
проектирования подстанций переменного
тока с высшим напряжением 35–750 кВ (НТП
ПС). СТО 56947007-29.240.10 028-2009.

Рабочие и энергетические характеристики трансформаторов — Студопедия

Внешние характеристики.Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора при изменении тока нагрузки изменяется. Причина заключается в изменении падения напряжения в активных и индуктивных сопротивлениях обмоток при изменении их токов. Величина изменения вторичного напряжения силового трансформатора при нагрузке зависит также от ее характера.

Внешние характеристики трансформатора, выражающие зависимость напряжения U₂ на нагрузке от тока I₂ в нагрузке при неизменных первичном напряжении U₁, частоте f и коэффициенте мощности cosj₂ вторичной цепи, т.е. U₂ = f(I₂), при U₁; f; cosj₂= const, являются важными эксплуатационными характеристиками. Они показывают степень стабильности выходного напряжения трансформатора при изменении нагрузки (тока I₂).

Внешние характеристики для одного и того же трансформатора, работающего на различные по характеру нагрузки (активную j₂ = 0, индуктивную j₂ > 0 и емкостную j₂ < 0), изображены на рис.8.4. Характеристики построены для приведенного трансформатора.

Рисунок 8.4 — Внешние характеристики приведенного трансформатора

С помощью внешних характеристик (рис.8.4) определяется процентное изменение вторичного напряжения при переходе от холостого хода к режиму нагрузки

. (8.12)

Здесь U^¢₂₀ »U_1Н — приведенное значение напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора при холостом ходе;

U^¢₂ — приведенное напряжение на тех же зажимах при нагрузке.

Потери и КПД трансформатора. При преобразовании электрической энергии в трансформаторе в режиме нагрузки имеют место потери: электрические (потери в меди проводов обмоток) и магнитные (потери в стали магнитопровода).

Под КПД трансформатора понимают отношение отдаваемой (полезной) мощности трансформатора P₂, выраженной в единицах активной мощности, т.е. в ваттах или киловаттах, к подведенной (затраченной) мощности P₁, выраженной в тех же единицах

(8.13)

где Sр = p_М+ p_ст — сумма потерь в трансформаторе.

Потери в стали p_ст зависят от материала магнитопровода, его объема или массы, индукции и частоты перемагничивания, они состоят из потерь на вихревые токи и потерь на гистерезис.

Потери в стали магнитопровода определяются в опыте холостого хода p_ст » P₀, так как потери в меди первичной обмотки ввиду малости тока холостого хода I₀ ничтожно малы.

При U₁= const амплитуда основного магнитного потока Ф_m в магнитопроводе трансформатора при изменении нагрузки практически остается постоянной, следовательно, потери в стали p_ст можно считать не зависящими от нагрузки.

Потери в меди обмоток при номинальной нагрузке принимаются равными потерям в них при опыте короткого замыкания: p_М »P_к = I²_1нr_к (где r_к=r₁+r₂), так как потери в стали в этом опыте весьма малы ввиду малости основного магнитного потока.

На рис.8.5 изображены кривые потерь и КПД трансформатора. Величина КПД в мощных трансформаторах достигает значений 0,98 — 0,99, тогда как в микротрансформаторах его величина существенно ниже 0,7 — 0,9.

Максимум КПД соответствует такой нагрузке, при которой переменные потери — потери в меди обмоток — равны постоянным потерям — потерям в стали, т.е. p_М = p_ст (рис.8.5). Обычно трансформаторы проектируются так, что максимум КПД получается при токе нагрузки I₂»0,7I_2н. Это объясняется тем, что трансформаторы, как и многие электрические машины, работают часто с недогрузкой.

Рисунок 8.5 — Кривые потерь и КПД трансформатора

КПД трансформаторов может быть определен путем непосредственного измерения мощностей P₁ и P₂ ваттметрами (в микротрансформаторах) и косвенным методом, используя потери, определяемые в опытах холостого хода и короткого замыкания.

Определение КПД трансформаторов на основе опытов холостого хода и короткого замыкания дает более точные результаты, так как в этих опытах трансформатор не отдает мощность нагрузке, и, следовательно, его первичная мощность целиком расходуется на компенсацию необратимых тепловых потерь в обмотках и магнитопроводе.

Текст лекции составил доцент Н. Руденко

Полное руководство по персонажам фильма «Трансформеры»

Трилогия фильма «Трансформеры» завершена, и мы составили обширное руководство по персонажам, в котором перечислены все автоботы и десептиконы из всех трех фильмов — 78 замаскированных роботов!

Transformers: Dark of the Moon выходит на Blu-ray и DVD, завершая домашнюю видеоколлекцию фанатов трилогии Майкла Бэя Transformers .

Теперь, когда вся серия доступна для домашнего видео-марафона, мы подумали, что продолжим наше руководство по персонажам Transformers: Dark of the Moon , оглянув всю трилогию и составив массивную подборку для все автоботы и десептиконы, которые были представлены во вселенной Transformers Бэя (к лучшему или к худшему).

Мы начнем с оригинальной Transformers (2007), перейдем к продолжению, Transformers: Revenge of the Fallen (2009) и закончим третьей главой Transformers: Dark of the Moon .

Мы также не оставляем без вести пропавших без вести — от неотличимых клонов роботов до всех глупых ботов, которые появляются в каждом фильме, до различных версий популярных персонажей, которых мы видели в каждой части — мы буквально стремимся предоставить вам «полное» руководство по вселенной Transformers .Собрать все это воедино было утомительным «исследованием», поэтому мы надеемся, что вам понравится.

Вы можете перейти к любому конкретному фильму, щелкнув по ссылкам ниже:

–

Трансформаторы (2007)

Баррикада — Десептикон

Описание : Баррикада — охотник / разведчик десептиконов, трансформирующийся в полицейскую машину Saleen S281E, чтобы легко спрятаться среди людей как символ власти.Он держит в руках вращающиеся шипы, известные как лезвия, и использует их в качестве ударного оружия ближнего боя. Он ненавидит всех автоботов, но считает своим соперником Бамблби.

–

Blackout — Десептикон

Описание : Blackout яростно предан вождю десептиконов Мегатрону и трансформируется в вертолет Sikorsky MH-53 Pave Low IV.Он самый крупный из десептиконов, служащих транспортом для своих товарищей, и чаще всего несет Скорпонока на спине. В дополнение к способности генерировать ЭМИ-взрывы, он вооружен ракетной установкой, двумя ручными пушками Гатлинга и двумя энергетическими пушками. В ближнем бою он также может отсоединиться и использовать лопасти хвостового винта в качестве оружия.

–

Костолом — Десептикон

Описание : Костолом ненавидит и презирает все — автоботов, десептиконов, даже самого себя.Он следует за Мегатроном не из уважения, а из страха. Он трансформируется в построенный Force Protection бронированный автомобиль Buffalo (MRAP). С колесами вместо ног, он «катается на коньках» вместо того, чтобы бегать, и, помимо пулеметов в каждой руке, он рекламирует устрашающий ковш, похожий на коготь, на конце большой телескопической руки, которую он может использовать, чтобы притянуть врагов ближе со смертельной силой.

–

Драка — Десептикон

Описание : Brawl часто описывают как «очень разгневанного десептикона», который всегда ищет драки, особенно с автоботом.Он трансформируется в танк M1 Abrams со второй двойной башней. Его тяжелая броня позволяет ему наносить большой урон, но он может нанести еще больший урон с помощью самого большого арсенала любого другого Трансформера — 8 пусковых ракетных установок (по 4 на каждом плече), 37-мм пушка с четырьмя установленными на правом предплечья небольшое двойное лезвие потрошителя в сочетании с пистолетом Гатлинга на его левом предплечье.

–

Шмель — Автобот

Описание : Бамблби — разведчик автоботов и один из самых доверенных лейтенантов Оптимуса Прайма.То, что ему не хватает силы, он компенсирует решимостью, храбростью и преданностью — с радостью отдавая свою жизнь, если необходимо, чтобы защитить других и остановить десептиконов. Когда он не превратился в Chevrolet Camaro, он вступает в бой с плазменной пушкой на правой руке. Он потерял способность говорить, когда его голосовой процессор был поврежден во время битвы с Мегатроном, хотя он все еще общается с Сэмом Уитвики, которого он поклялся защищать, используя различные земные радиочастоты.

–

Безумие — Десептикон

Описание : Frenzy с его легким и маленьким корпусом идеально подходит для шпионажа.Имея только небольшое автоматическое оружие в каждой руке и похожие на компакт-диски сюрикены, стреляющие из его груди, Frenzy не создан для рукопашного боя. Тем не менее, его молниеносные рефлексы и способность превращаться во множество повседневных вещей, включая бумбокс GPX, автомобильное радио и сотовый телефон, позволяют ему легко сливаться с окружением.

–

Ironhide — Автобот

Описание : Ironhide выполняет множество ролей для автоботов, в том числе специалист по оружию.Он также является самым старым другом Оптимуса Прайма, хотя они не всегда сходятся во взглядах — часто подталкивая код автобота к более быстрым результатам. Режим транспорта Айронхайда — это GMC Topkick, а его арсенал оружия состоит из пулеметов, плазменных пушек и разрушительной ракетной установки Гатлинга, благодаря чему он всегда первым вступает в бой с десептиконами.

–

Джаз — Автобот

Описание : Джаз — самый маленький автобот, он служит первым лейтенантом Оптимуса Прайма.В целом добродушный и не воспринимающий себя так серьезно, как Оптимус Прайм или Айронхайд, Джаз любит говорить… МНОГО и обычно получает за это дружеские насмешки. Несмотря на свой небольшой рост, Джаз может справиться в битве практически с любым противником, хотя обычно он придерживается противников большего своего размера. Он вооружен мощной пушкой Crescent Cannon, а его транспортное средство — Pontiac Solstice.

–

Мегатрон — Десептикон

Описание : Мегатрон — холодный и бессердечный лидер десептиконов.Поскольку гражданская война за контроль над их планетой с автоботами истощила ресурсы их планеты Кибертрон, Мегатрон отправился на поиски All Spark. Его поиски привели его на Землю, где он потерпел крушение в Арктике на протяжении более 10 000 лет. Мегатрон не принимает земную форму в своем альтернативном режиме, а превращается в кибертонический самолет и танк. Он вооружен мощной термоядерной пушкой и может противостоять удару Оптимуса Прайма, хотя он отступит, столкнувшись с неизбежным поражением.

–

Оптимус Прайм, Старскрим и боты All Spark…

Лига справедливости рассказала Бэтмену, как их победить

Об авторе

Пол Янг
(Опубликована 921 статья)

Пол работает в Screen Rant с апреля 2009 года и, помимо того, что вносит свой вклад в наш список избранных сообщений, также поддерживает наши форумы в качестве менеджера сообщества.Его интересы в кино сильно различаются, и вы можете увидеть, как он смотрит «Дом большой мамочки 3» в одиночестве во время утренника, стоит в очереди, чтобы посмотреть «Мстителей» в полночь, или пишет в Твиттере просмотр «Шаркнадо».

Ещё от Paul Young

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Трансформеры — это вымышленные роботы, созданные игрушечной компанией Hasbro. По сюжету они происходят с планеты под названием Кибертрон. Есть два основных типа трансформаторов. Это автоботы, хорошие парни, и десептиконы, плохие парни. Лидера автоботов зовут Оптимус Прайм, а лидера десептиконов зовут Мегатрон. Трансформеры могут превращаться в разные вещи, такие как автомобили, самолеты, оружие и животных.Трансформеры были впервые сделаны в 1984 году. С тех пор было много разных игрушек и историй о Трансформерах.

Некоторые люди называют первые игрушки, шоу и комиксы Трансформеров «G1» или «Generation One». Первые игрушки Трансформеры были произведены в Японии. В Японии игрушки были из разных линий игрушек под названием Microman и Diaclone. Хасбро взял одни и те же игрушки, дал некоторым из них разные цвета и назвал их Трансформеры. Они попросили автора комиксов по имени Боб Будянски назвать роботов.Боб Будянски также решил, что роботам нравится, что им не нравится и что они думают о вещах. В Японии роботы сначала не имели имен и не были живы. Это были просто машины, которыми управляли люди. Боб Будянски также написал комикс «Трансформеры», созданный Marvel Comics. Человек-паук был даже в одном из ранних комиксов о Трансформерах.

Еще по телевизору показывали мультфильм «Трансформеры». В телешоу рассказывается другая история, чем в комиксе. В мультфильме автоботы искали энергию, а десептиконы гнались за ними до Земли.В комиксе автоботам нужно было остановить астероид (большой камень в космосе) от столкновения с Кибертроном. Еще одно отличие состоит в том, что история каждого персонажа в мультфильме различается для многих роботов, таких как Dinobots, Jetfire (которого по телевидению называют Skyfire), Constructicons и Omega Supreme. Даже способ создания новых роботов был другим. В комиксе Оптимус Прайм использует Матрицу Творения для создания новых Трансформеров. В мультфильме есть компьютер под названием Vector Sigma, который может создавать новых роботов.

В 1986 году был снят фильм «Трансформеры». Он назывался «Трансформеры: фильм» и был рассказом о будущем. По сюжету это 2005 год. Оптимус Прайм убит Мегатроном, и новый автобот по имени Ультра Магнус становится новым лидером автоботов. Автоботам нужно остановить монстра-пожирателя планет по имени Юникрон, который также может превращаться в гигантского робота. Юникрон также встречает Мегатрона и дает ему новое тело и новое имя, и он становится Гальватроном. В конце фильма Юникрон уничтожается.

В телешоу также рассказывается история 2005 года. Мы узнаем, что Трансформеры когда-то были рабами-роботами, которым приходилось работать на пришельцев, называемых Квинтессонами. Автоботам не нравилось быть рабами, поэтому они прогнали Квинтессонов от Кибертрона. Детям понравился Оптимус Прайм, и им было грустно, что он умер, поэтому сценаристы сделали рассказ, в котором он вернулся к жизни. В Японии телешоу продолжилось новыми мультфильмами, которых не видели в Америке.

Комикс все еще создавался после окончания телешоу.Многие роботы, которых не видели в мультфильме, были в комиксах, например, Darkwing и Skids. Был даже рассказ о том, как Трансформеры познакомились с Г.И. Джо, еще одна линейка игрушек Hasbro.

Звериные войны и звериные машины (1996–2001) [изменить | изменить источник]

Beast Wars рассказывала о трансформерах, которые могли превращаться в животных. Они были похожи на настоящих животных, но были замаскированными роботами. Хороших парней звали Максималы, а их лидером был Оптимус Праймал. Плохих парней звали Предаконами, а звали их лидера Мегатрон.(Он был Мегатроном, отличным от лидера десептиконов). По сюжету Максималы и Предаконы потерпели крушение на Земле очень давно, но они не знали, где они были. Кроме того, на планете было слишком много энергии, и это повредило их телам. Они превратились в животных, чтобы защитить себя от энергии. Они могли превратиться в роботов только на короткое время, прежде чем энергия начала причинять им вред.

Позже по сюжету многие роботы превращаются в Трансметаллы, что означает, что они выглядели как животные-роботы, а не как настоящие животные.Предаконы узнают, что они на Земле, и Мегатрон пытается найти автоботов и десептиконов, которые находятся на космическом корабле под названием Ковчег. Мегатрон пытается убить Оптимуса Прайма, который все еще спит, чтобы он мог изменить будущее.

Было еще одно шоу под названием Beast Machines, которое продолжает историю, начатую в Beast Wars. В конце Beast Wars Максималы пытались поймать Мегатрона. В начале Beast Machines он убегает и берет под свой контроль Кибертрон. Осталось всего четыре Максима, и Мегатрон пытается их остановить.Мегатрон создает новых роботов, называемых Транспортными средствами, которые пытаются поймать Максимов. Позже мы узнаем, что Транспортные средства — это на самом деле Максималы или Предаконы, которых Мегатрон поймал и попытался контролировать. По сюжету мы также узнаем, что хотя Кибертрон — мертвая металлическая планета, раньше он был живой планетой, такой как Земля.

.Руководство коллекционера игрушек-трансформеров

| Transformerland.com

Трансформеры — бренд игрушек, который стал таким же неизгладимым в поп-культуре и умах мальчиков, как «Звездные войны» или «Джи-Ай». Джо. Созданные в 80-х годах, уходящие корнями в 70-е годы и подвергающиеся значительным культурным изменениям в каждое последующее десятилетие, Трансформеры стали актуальными для поколений детей и взрослых.

История успеха «Трансформеров» началась в новой волне 1980-х годов: игрушки — это персонажи обширной и захватывающей фантастики, рассказанной в комиксах, книгах, мультфильмах и фильмах.Это дало реальный импульс «собрать их все» — чем больше игрушек у вас есть, тем больше вымыслов вы сможете воспроизвести в воображаемых битвах в гостиной.

Руководители Hasbro высоко оценивают возрождение компании G.I. Джо, используя ту же маркетинговую концепцию, решил приобрести права на игрушки из множества японских сериалов «Супер Робот». Трансформеры не представили концепцию супер роботов в Соединенных Штатах, но впервые этот жанр стал широко признанным и популярным за пределами Японии.По мере того, как бренд Transformers рос в G1, он начал определять жанр, и все другие супер роботы были оценены в соответствии со стандартами Transformers.

К 90-м годам этот жанр начал угасать, и умы мальчиков обратились к более мощным боевикам, часто сосредоточенным вокруг мутантов, монстров и карате. Hasbro увидела потенциал в тлеющих углях бренда Transformers и передала его недавно приобретенной дочерней компании Kenner для быстрого старта. Кеннер отбросил все старые правила и изобрел серию Трансформеров, которые были более позируемыми, более функциональными и более захватывающими.Опираясь на высокотехнологичный компьютерный мультфильм, Beast Wars перевернули бренд, сделав «Трансформеры» снова бестселлером.

К началу 2000-х годов сюжетные линии японского аниме вышли на первый план по мере роста японской молодежной культуры в США. Многие из этих серий были сосредоточены на общих чертах или «уловках», таких как ключи для разблокировки особых способностей или функций действий.

Однако брэнду еще предстояло самое большое оживление. В 2007 году Paramount Pictures выпустила высокобюджетный боевик.Хотя многие давние фанаты возмущались изменениями в стиле и сюжете, которые привнесла в фильм, он показал невероятные кассовые сборы и вывел бренд на всеобщее обозрение во всем мире. Теперь все узнали концепцию инопланетных роботов, замаскированных под автомобили, и все связали эту концепцию с названием: Трансформеры.

С тех пор бренд исследовал множество стилей и тем, но с 2007 года по-прежнему доминирует выпуск трех сиквелов фильма.

.