Трансформатор тока трехфазный: Принцип действия трехфазного трансформатора | Русэлт

Принцип действия трехфазного трансформатора | Русэлт

Трансформаторы – статические электромагнитные аппараты, с помощью которых возможно преобразовать переменный ток из одного класса напряжения в другой, при этом с неизменной частотой.

В энергосистемах трансформатор, который преобразовывает электроэнергию трехфазного напряжения, называют трехфазным силовым. Для передачи электроэнергии от генераторов электростанций к линиям электропередач (ЛЭП) применяют повышающие трансформаторы (они увеличивают класс напряжения), от ЛЭП к распределительным подстанциям и далее к потребителям – понижающие (они уменьшают класс напряжения).

Конструктивная особенность

Трехфазный трансформатор имеет основу – магнитный сердечник, собранный из трёх ферромагнитных стержней. На стержнях располагаются первичная обмотка высокого напряжения и вторичная обмотка низкого напряжения. Для соединения фаз первичных обмоток применяют схемы «треугольник» либо «звезда». Аналогичным способом соединения выполняются и вторичные обмотки.

На первичную обмотку подаётся электроэнергия из питающей сети, а на вторичную подключается нагрузка. Электроэнергия передаётся за счет электромагнитной индукции. Главная функция магнитопровода – обеспечить между обмотками магнитную связь. Магнитопровод изготавливают из тонких стальных пластин (так называемая, электротехническая листовая сталь). Чтобы сократить потери, стальные листы между собой изолируют, используя оксидную пленку или специальный лак.

Обмотки с магнитопроводом погружаются в бак, в котором находится трансформаторное масло. Оно одновременно выполняет функцию изоляции и охлаждающей среды. Такие трансформаторы называются масляными. Трехфазный трансформатор, у которого в качестве охлаждения и изоляции используется воздух, называют сухим. Недостаток масляных трансформаторов заключается в повышенной пожароопасности.

Принцип работы

Электромагнитная индукция является базовым явлением в работе трансформатора.

Из электрической сети подается питание к первичной обмотке, в ней появляется переменный ток, в магнитопроводе при этом образуется магнитный переменный поток. Как известно из физики, если поместить второй проводник в магнитное поле, в нем также появляется переменный ток. В качестве второго проводника в трансформаторе выступает вторичная обмотка. Таким образом, в ней появляется напряжение.

Разница между первичным и вторичным напряжением зависит от коэффициента трансформации, который определяется числом витков в обмотках.

Трехфазный силовой трансформатор, назначение трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор – статический аппарат с тремя парами обмоток, предназначенный для преобразования напряжения при передаче электрического тока на дальние дистанции. Такое преобразование можно осуществить с помощью трех однофазных трансформаторов. Но комплексный аппарат имеет значительные габариты и массу. Трехфазный трансформатор свободен от этих недостатков, благодаря тому, что три обмотки расположены на общем магнитопроводе. Трехфазные аппараты успешно применяют в сетях мощностью до 60 кВА.

Назначение трехфазного трансформатора

Главная задача такого аппарата – преобразовать параметры электрического тока таким образом, чтобы потери при нагреве проводов были минимальными. Для решения этой проблемы необходимо снизить силу тока и увеличить значение напряжения до 6-500 кВ, чтобы значение мощности осталось постоянным. После доставки электрического тока потребителю напряжение необходимо снизить до требуемой величины – 380 В. И эту проблему тоже решают трехфазные аппараты.

Также эти устройства применяют для присоединения измерительных приборов, изменения напряжения при проведении испытаний или подключении силовой нагрузки.

Принцип действия и устройство силового трехфазного трансформатора

В конструкцию этого аппарата входят:

• Магнитопровод. К нему крепятся все части аппарата. Также он служит для создания основного магнитного потока. Магнитопровод может быть стержневым, бронестержневым, броневым.
• Обмотки. В каждой фазе присутствуют две обмотки – понижающая и повышающая. Обмотки могут соединяться «звездой» или «треугольником» В первом случае линейное напряжение (между началами фаз) в 1,73 раза выше фазного (между началом и концом фазы). При соединении «треугольником» линейное и фазное напряжения одинаковы. Соединение «звездой» эффективно при значительных напряжениях, «треугольником» – при высоких токах.
• Вводы и выводы. Необходимы для присоединения концов обмоток к ЛЭП. Ввод соединяется с первичной обмоткой, вывод – со вторичной.

В каталоге силовых трансформаторов представлены «сухие» и «масляные» модели. В маломощных трансформаторах охлаждение осуществляется воздушным способом. Такие аппараты называют «сухими». Высокомощные устройства имеют масляное охлаждение, благодаря чему их называют «масляными». Масло не только охлаждает обмотки, которые нагреваются из-за протекания по ним электрического тока, но и повышает изоляционные характеристики.

Принцип действия:

• При подключении первичной обмотки в сеть в ней начинает протекать переменный .
• В сердечнике магнитопровода появляется магнитный поток, охватывающий обмотки всех фаз. В каждом витке присутствует ЭДС, равная по направлению и величине.
• Если количество витков в первичной обмотке больше, чем число витков во вторичной обмотке, то выходное напряжение больше входного. И наоборот.

Силовые сухие трехфазные трансформаторы — особенности эксплуатации и характеристики

В сухих трансформаторах тепло от нагревающихся токоведущих частей отводится воздушным потоком. Такая охлаждающая система эффективна для аппаратов мощностью не выше 4000 кВА и напряжением обмоток высшего напряжения не более 35 кВ. Эти устройства применяются в местах, в которых предъявляются повышенные требования к безопасности обслуживающего персонала и оборудования. Они востребованы на металлургических предприятиях, в нефтяной индустрии, машиностроении, при организации электроснабжения объектов жилого, административного и производственного назначения.

Преимущества сухих трехфазных трансформаторов с выходным напряжением 380 В:

• Возможность установки в непосредственной близости от людей и оборудования, в любом помещении. Необходимо только предусмотреть защитное ограждение, вентиляционную систему, средства мониторинга.
• Безопасность. Эти аппараты взрывобезопасны, поскольку элегаз и жидкий диэлектрик отсутствуют.
• Экологичность. Масляные испарения отсутствуют. Поэтому такие модели разрешены для установки возле дошкольных, учебных, медицинских учреждений.
• Простота эксплуатации. Необходимо контролировать только основные параметры – температуру обмоток, отсутствие или наличие КЗ.
• Современные комплектующие. Благодаря им удалось уменьшить габариты и массу аппаратов.

Недостатки моделей «сухого» типа:

• Чувствительность к условиям окружающей среды – температуре, влажности, запыленности, сейсмическим воздействиям.
• Отсутствие моделей, рассчитанных на напряжение более 35 кВ и мощность выше 4000 кВА.
• Вероятность появления микротрещин в обмотке, которые развиваются и становятся причиной выхода устройства из строя и даже его возгорания.

Цены на сухие трансформаторы зависят от мощности аппарата и материала (медь, алюминий), из которого изготовлены обмотки. Также на стоимость влияет исполнение: открытое, защищенное, герметичное.

Трехфазные силовые трансформаторы масляного типа – плюсы и минусы конструкции

Эти аппараты более опасны в эксплуатации, по сравнению с «сухими» аналогами. Отказ от софтолового масла сделал устройства более безопасными и экологичными, но полностью предотвратить возгорания и взрывы этого оборудования пока не удалось. При использовании масляных устройств необходимо специальное обслуживание и постоянный контроль комплекса рабочих параметров, что повышает эксплуатационные расходы. Оборудование сложно транспортировать к месту назначения, поскольку для доставки масла необходима специальная станция.

Преимущества масляных силовых трехфазных трансформаторов:

• Неприхотливость к условиям окружающей среды.
• Привычная конструкция для электриков старшего поколения.
• Отсутствие межвитковых и межслойных замыканий, благодаря теплопроводности масла.
• Отсутствие вероятности появления микроскопических трещин в обмотках.
• Наличие моделей, рассчитанных на значительные напряжение (375 кВ и выше) и мощность (40000 кВА и выше).

У обоих видов трансформаторов имеются собственные достоинства и недостатки. Поэтому при выборе конкретного типа оборудования инженеры-электрики учитывают запланированные эксплуатационные условия, требования СНиПов, ГОСТов, ПУЭ, рекомендации изготовителя.

Способы подключения электросчетчиков к электросетям

По способу подключения к сети счетчики разделяют на 3 группы:
Счетчики непосредственного включения (прямого включения) — подключаются к сети напрямую, без измерительных трансформаторов. Выпускаются однофазные и трехфазные модели, для сетей 0,4/0,23 кВ на токи до 100 А.

Счетчики полукосвенного включения — подключаются к сети напрямую только обмотками напряжения, токовые обмотками подключаются через трансформаторы тока. Выпускаются только трехфазные модели (для электротранспорта существуют и однофазные) на напряжение 0,4 кВ. Величина измеряемого тока зависит от характеристик подключенных трансформаторов тока.

Счетчики косвенного включения — подключаются к сети через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Выпускаются только трехфазные модели. Величина измеряемого тока и напряжения зависит от характеристик подключенных трансформаторов. Область применения — сети от 6 кВ и выше.

Схемы включения индукционных и электронных электросчётчиков абсолютно идентичны.

Схемы прямого (непосредственного) подключения электросчетчиков

Схема прямого подключения однофазного электросчетчика

Схема прямого подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS

Схема прямого подключения трехфазного электросчетчика к сети TNС

Схемы полукосвенного (трансформаторного) подключения электросчетчиков

Схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS (без испытательной коробки)

8-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS через испытательную коробку

10-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS через испытательную коробку

Схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC (без испытательной коробки)

8-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

10-проводная схема полукосвенного (3-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

Схема полукосвенного (2-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNS (без испытательной коробки)

Схема полукосвенного (2-х трансформаторного) подключения трехфазного электросчетчика к сети TNC через испытательную коробку

Схемы косвенного (трансформаторного) подключения электросчетчиков

Схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика (без испытательной коробки)

8-проводная схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика через испытательную коробку

10-проводная схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика через испытательную коробку

Как выбрать трансформатор тока для счетчика: таблица и формулы

При организации электроснабжения предприятий, жилых и коммерческих объектов, в тех случаях, когда суммарный ток нагрузки многократно превышает возможности узла учета, или же необходимо произвести учет электроэнергии высоковольтных потребителей, устанавливаются дополнительные узлы преобразования — трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они позволяют произвести линейное преобразование и осуществить учет или контроль проходящего тока с помощью обычных однофазных или трехфазных электросчетчиков, амперметров, а также организовать систему защиты линии с помощью них. В этой статье мы узнаем как выбрать трансформатор тока для счетчика электроэнергии по мощности и другим параметрам.

Разновидность устройств

При выборе трансформатора нужно учитывать его место расположение (закрытые или открытые распределительные установки, встраиваемые системы), а также конструктивные особенности исполнения (проходные, шинные, опорные, разъемные).

Проходной ТТ устанавливают в комплексных РУ и используют в качестве проходного изолятора. Опорные используют для установки на ровной поверхности. Шинный ТТ устанавливается непосредственно на токоведущие части. В роли первичной обмотки трансформатора выступает участок шины. Встроенные модели как элемент конструкции, устанавливаются в силовые трансформаторы, масляные выключатели и пр. Разъемные ТТ выполнены разборными для быстрой установки на жилы кабеля, без физического вмешательства в целостность электрических сетей.

Кроме того, разделение также проходит по типу используемой изоляции:

• литая;
• пластмассовый корпус;
• твердая;
• вязкая компаудная;
• маслонаполненная;
• газонаполненная;
• смешанная масло-бумажная.

И различают по спецификации и сфере применения:

• коммерческий учет и измерения;
• защита систем электроснабжения;
• измерения текущих параметров;
• контроль и фиксация действующих значений;

Также различаются трансформаторы по напряжению: для электроустановок до 1000 Вольт и выше.

Правила выбора

При выборе трансформатора его напряжение не должно быть меньшим, чем номинальное напряжение счетчика.

U ном ≥ U уст

Аналогично поступаем при выборе ТТ по току, который должен быть равен или больше максимального тока контролируемой установки. С учетом аварийных режимов работы.

 I ном ≥ I макс.уст

В ПУЭ описаны правила и нормативные требования к устройствам коммерческого учета счетчиками, а также уделено не мало внимания трансформаторам тока и нормам расчетных мощностей. Детально ознакомится можно в пункте ПУЭ 1.5.1 (Глава 1.5).

Помимо этого существуют следующие правила выбора трансформатора тока для счетчика:

1. Длина и сечение проводников от ТТ к узлу учета должны обеспечивать минимальную потерю напряжения (не более 0.25% для класса точности 0.5 и 0.5% для трансформаторов точностью 1.0). Для счетчиков, используемых для технического учета, допускается падение напряжения 1.5% от номинального.
2. Для систем АИИС КУЭ трансформаторы должны иметь высокий класс точности. Для установки в такие системы используют ТТ класса S 0.5S и 0.2S, позволяя увеличить точность учета при минимальных первичных токах.
3. Для коммерческого учета нужно выбрать класс точности ТТ не более 0.5. При использовании счетчика точностью 2.0 и для технического учета, допускается применение трансформатора класса 1.0.
4. Выбор ТТ с завышенной трансформацией допускается, если при максимуме тока нагрузки, ток в трансформаторе не меньше 40% от I ном электросчетчика.
5. При расчете количества потребленной энергии необходимо учитывать коэффициент преобразования.
6. Расчет параметров ТТ производится в зависимости от сечения проводника и расчетной мощности.

Пример расчета:

По таблице ниже, согласно получившимся расчетным параметрам выбираем ближайший ТТ:

При заключении договора с энергоснабжающей организацией, в случае когда для производства учета необходима установка трансформаторов тока, для организации узла учета, выдаются технические условия, в которых указано модель узла учета а также тип ТТ, номинал автоматических выключателей место их установки для конкретной организации. В результате самостоятельные расчеты ТТ производить не нужно.

Напоследок советуем читателям https://samelectrik.ru просмотреть полезное видео по теме:

Надеемся, теперь вам стало понятно, как выбрать трансформаторы тока для счетчиков и какие варианты исполнения ТТ бывают. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

Трансформатор тока CT5L850R/4 трехфазный (от 500А до 850А)

Универсальный контроллер электродвигателя UMC100.3 — это гибкая, модульная и расширяемая система для управления и комплексной защиты электродвигателей, с возможностью подключения к промышленной шине.

Вторичный номин. ток, А:4
Первичный номин. ток, А:850
Высота проема, мм:42
Ширина проёма, мм:22
С защитой от прикосновения:Нет
Установка на защёлках:Нет
С медной шиной:Нет
Калиброванный:Нет
Вторичное подключение:Винтовое соединение
Модель/исполнение:Трёхфазный комплект трансформаторов тока

Трансформатор тока CT5L850R/4 трехфазный (от 500А до 850А) арт: 1SAJ929501R0850 оптом и в розницу в интернет — магазине Электро ОМ

Характеристики

Вторичное подключение

Винтовое соединение

Калиброванный

Модель/исполнение

Трёхфазный комплект трансформаторов тока

С защитой от прикосновения

С медной шиной

Ширина проёма

Нет отзывов о данном товаре.

Написать отзыв

Ваш отзыв:

Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.

Отправить отзыв

Заказать товар:

Через форму заказа на сайте

По телефонам:

Отправить на заявку на электронную почту:

Мы осуществляем отправку по РФ — СДЭК, Деловые линии, КИТ, Собственным транспортом (2 и 5 тн) 

Бесплатная доставка по Екатеринбургу при сумме от 3000 руб — карта в разделе оплата и доставка

Трехфазные трансформаторы. Автотрансформаторы. Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Подробности

Категория: Электротехника и электроника

ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
Трехфазный трансформатор состоит из трех однофазных, магнитопроводы которых объединены в один общий трехстержневой (рис. 8.17, д).

Действительно, если три однофазных двухобмоточных трансформатора расположить, как изображено на рис. 8.17, а, а их первичные обмотки соединить звездой (рис. 8.17, б) и подключить к трехфазной сети, то в них возникнут токи холостого хода. Токи будут иметь одинаковое значение, но будут сдвинуты относительно друг друга на 120° (рис. 8.17, в). Магнитные потоки, создаваемые токами, также будут сдвинуты на 120°. Сумма магнитных потоков, так же как и токов, будет равна нулю. Если объединить три стержня ABC однофазных трансформаторов в один, то в этом стержне магнитного потока не будет и надобность в нем отпадает. В результате образуется трехфазный трансформатор (рис. 8.17, г). Однако изготовление такого трансформатора технически и технологически затруднено. Действительно, гораздо удобнее расположить стержни магнитопровода в одной плоскости, как изображено на рис. 8.17, д. По существу ничего не изменится. Однако при этом немного уменьшится длина магнитопровода для среднего стержня В. Это несколько нарушит симметрию магнитопровода трансформатора и приведет к тому, что намагничивающий ток (ток холостого хода) обмотки среднего стержня В будет несколько меньше, чем обмоток стержней А и  С.   Однако  асимметрия  не  имеет  практического  значения.
 
Рис. 8.17.
К пояснению образования трехфазного трансформатора
Итак, трехфазный двухобмоточный трансформатор (рис. 8.17, д) имеет один трехстержневой магнитопровод с двумя обмотками на каждом из стержней. Каждая фаза трехстержневого трансформатора представляет собой по существу однофазный трансформатор. Поэтому анализ работы и расчет трехфазных трансформаторов при равномерной нагрузке каждой фазы аналогичны однофазным и схема замещения изображается для одной фазы.
Начала и концы первичных обмоток обозначаются большими буквами — соответственно АХ,BY, CZ, вторичных обмоток — малыми буквами ах, by, cz. Фазы вторичных обмоток, так же как и первичных, могут быть соединены звездой или треугольником.

АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ
Автотрансформатор — однообмоточный трансформатор. От двухобмоточного отличается тем, что вторичная обмотка является частью первичной и, естественно, обмотки имеют не только магнитную, но и гальваническую связь. Автотрансформаторы бывают однофазные и трехфазные. На рис. 8.21 изображена схема однофазного автотрансформатора. В автотрансформаторе электрическая энергия из первичной цепи во вторичную передается и через гальваническую связь, и посредством переменного магнитного потока. Автотрансформатор целесообразно применять при малых коэффициентах трансформации (n ≤ 2). При малых коэффициентах трансформации на изготовление обмотки требуется значительно меньше (по массе) провода, чем на изготовление двухобмоточного трансформатора (при n = 2 примерно в 2 раза). При этом несколько снижается масса магнитопровода. По этой причине автотрансформатор значительно дешевле, меньше весит и имеет больший КПД, чем двухобмоточный. Однако автотрансформатор нельзя применять там, где по условиям техники безопасности или другим причинам недопустима гальваническая связь между первичной и вторичной обмотками.
 

Рис.    8.21.    Схема    автотрансформатора
Автотрансформатор часто используется в лабораторной практике, при проведении всякого рода экспериментальных исследований, в качестве регулятора напряжения. Такой автотрансформатор имеет подвижный скользящий контакт а (рис. 8.21), который касается обмотки, для чего последняя лишена  изоляции  по   ходу   подвижного   скользящего   контакта.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
Для расширения пределов измерения измерительных приборов в цепях переменного тока высокого напряжения используются трансформаторы напряжения и трансформаторы тока. Расширение пределов измерения с помощью добавочных резисторов и шунтов в этих цепях неприемлемо по той причине, что обмотки измерительных приборов находились бы под высоким напряжением и эксплуатация их представляла бы большую опасность для обслуживающего персонала. Возникли бы большие трудности по выполнению надежной изоляции измерительных приборов.
Для защиты высоковольтных сетей и оборудования используются всякого рода реле защиты, которые включаются в сеть так же, как и измерительные приборы,— с помощью трансформаторов тока и напряжения.
При использовании измерительных трансформаторов измерительные приборы и реле подключаются к вторичной обмотке измерительного трансформатора, надежно изолированной от первичной высоковольтной обмотки. Вторичные обмотки выполняются на малые напряжения, не опасные для обслуживающего персонала. Расширение пределов измерения амперметров при использовании шунтов в цепях переменного тока приводит к существенным погрешностям из-за индуктивностей обмотки амперметра и шунта. По этой причине для расширения пределов измерения амперметров всегда используются трансформаторы тока независимо от значения напряжения измеряемой цепи.

Если трансформатор напряжения выполнен как обычный трансформатор, то возникают значительные погрешности измерения из-за того, что U1 ≠ E1 и U2 ≠ Е2 по причине падения напряжения в его обмотках. Для повышения точности измерения необходимо уменьшить падение напряжения в обмотках трансформатора.
Повышение точности измерений сводится к уменьшению тока холостого хода трансформатора.
Реактивная составляющая тока холостого хода Iр определяется из уравнения Ipw1 = Hстlст + H0l0. Ее уменьшение достигается тем, что магнитопровод выполняется из высококачественной электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью μаст . Кроме того, трансформатор рассчитывается для работы с малым значением амплитуды магнитной индукцииВm — около 0,4 — 0,8 Тл. Все это существенно снижает напряженность магнитного поля в сталиНст = В/μаст и в воздушном зазоре Н0 = В/μ0 магнитопровода и, естественно, снижает реактивную составляющую тока холостого хода. С той же целью магнитопровод трансформатора выполняется с минимальным значением воздушного зазора, что достигается высококачественной обработкой пластин и сборкой магнитопровода. Активная составляющая Iа обусловлена потерями в стали магнитопровода. Ее уменьшение достигается тем, что для магнитопровода используется сталь с малыми значениями удельных потерь ΔP10, ΔP15 и, как уже было сказано, трансформатор работает при малых значениях Вm .
При выполнении указанных выше условий вторичное напряжение трансформатора пропорционально первичному:
U2 = U1    w2    =    U1    .
    w1        КU   
Однако абсолютной точности получить невозможно, и трансформаторы напряжения имеют определенную погрешность, так же как и измерительные приборы. По точности измерений трансформаторы делятся на классы точности: 0,2; 0,5; 1 и 3.
Необходимо отметить, что при определении цены деления измерительных приборов под коэффициентом трансформации измерительных трансформаторов понимают отношения:
для трансформатора напряжения — номинальных значений напряжений первичной и вторичной обмоток
КU =    U1н    =    w1    = n;
    U2н        w2   
для трансформатора тока — номинальных  значений  токов
первичной и вторичной обмоток
kI =    I1н    =    w2    =    1
    I2н        w1        n
Цена деления амперметра
С’A = CAkI = CA    w2    = CA    I1н    .
    w1        I2н   
где СА — цена деления амперметра; С’A — цена деления амперметра с трансформатором тока.
Цена деления вольтметра
С’B = СBkU = СB    w1    = CB    U1н    .
    w2        U2н   
где СB — цена деления вольтметра; С’B — цена деления вольтметра с трансформатором напряжения.
Цена деления ваттметра
С’Вт = СВтkIkU = СВт    I1н         U1н
    I2н        U2н
где СВт — цена деления ваттметра; С’Вт — цена деления ваттметра с трансформаторами тока и напряжения.

Смотрите также:

Трансформаторы тока и напряжения | Со склада

Для получения консультаций по вопросам выбора и поставки трансформаторов тока обратитесь, пожалуйста, к нашим специалистам по телефону +7 (495) 510-11-04 или просто нажмите кнопку ЗАКАЗАТЬ.

Трансформаторы тока – специальные электромагнитные устройства, которые повышают или понижают уровень напряжения переменного тока, не меняя его частоту. Оборудование используется в электрических цепях для передачи и распределения энергии. Для транспортировки электротока на далекие расстояния показатель напряжения увеличивают, а перед подачей потребителю уменьшают. В первом случае используют повышающие трансформаторы напряжения в Москве, во втором – понижающие. Купить трансформаторы тока и напряжения в Москве высокого качества предлагает компания ООО «Энергометрика». Заказ можно оформить на сайте или позвонить по указанному номеру телефона.

Как работают устройства трансформаторы тока?

Трансформаторы тока и напряжения действуют по принципу электромагнитной индукции. Конструкция устройства включает два типа обмотки. К первичной обмотке трансформатора подключается источник переменного напряжения. Это приводит к появлению электродвижущей силы аналогичной частоты на вторичной обмотке. Если на выходе подключить так называемый электроприемник, то на вторичных зажимах трансформатора появляется электроток и устанавливается в несколько раз меньший уровень напряжения. Соотношение ЭДС на первичной и вторичной обмотке называется коэффициентом трансформации. 

Функциональные разновидности трансформаторов тока

Сегодня трансформаторы тока широко используются в разных сферах производства. Большой спрос на подобные агрегаты стал толчком для появления многочисленного ассортимента устройств с разными функциональными возможностями. Каждый тип оборудования используется для решения определенных задач:

• Трансформаторы напряжения предназначены для перехода с одного уровня напряжения на другой. Устройства повышают безопасность электросети и предотвращают порчу оборудования, которая возникает при перепадах напряжения.
• Трансформаторы тока – оборудование, подключенное к источнику электротока. Устройства часто встраиваются в реле, счетчики, другие измерительные приборы. Трансформатор переменного тока выполняет защитную функцию – он оберегает технику от коротких замыканий.
• Измерительные трансформаторы тока либо напряжения – устройства, которые обладают высокой точностью трансформации.
• Силовые трансформаторы тока– специальные агрегаты преобразуют электроэнергию в электросетях и системах освещения. 

Купить трансформаторы тока и напряжения в Москве для решения определенного круга задач помогут специалисты компании «Энергометрика». Они предоставят необходимую консультацию по выбору определенной модели трансформатора тока или другого типа оборудования.

Отличия в конструкции трансформаторов тока

В процессе работы трансформаторное оборудование выделяет тепло. Чтобы устройства преобразования тока и напряжения работали исправно, они нуждаются в качественном охлаждении. Эта задача реализуется двумя способами:

• Воздушное охлаждение. Сухой трансформатор переменного тока отдает выработанное тепло в окружающую среду. Такой вариант охлаждения используется в устройствах преобразования тока (напряжения) малой мощности.
• Масляное охлаждение. Трансформатор переменного тока, действующий на больших мощностях, охлаждает бак с помощью масла. Жидкость служит изолятором и одновременно отводит тепло от рабочих элементов. 

Трансформатор тока, купить который можно на нашем сайте, отвечает высоким стандартам надежности и соответствует действующим техническим нормам. Мы предлагаем высококачественное оборудование по привлекательной стоимости – возможна покупка техники со склада или под заказ.

Подключение трехфазного трансформатора и основные сведения

До сих пор мы рассмотрели конструкцию и работу однофазного двухобмоточного трансформатора напряжения, который можно использовать для увеличения или уменьшения вторичного напряжения относительно первичного напряжения питания. Но трансформаторы напряжения также могут быть сконструированы для подключения не только к одной однофазной, но и для двухфазной, трехфазной, шестифазной и даже сложных комбинаций до 24 фаз для некоторых трансформаторов выпрямления постоянного тока.

Если мы возьмем три однофазных трансформатора и соединим их первичные обмотки друг с другом, а их вторичные обмотки друг с другом в фиксированной конфигурации, мы сможем использовать трансформаторы от трехфазного источника питания.

Трехфазные, также называемые 3-фазными или 3-фазными источниками питания, используются для производства, передачи и распределения электроэнергии, а также для всех промышленных целей. Трехфазные источники питания имеют много преимуществ по сравнению с однофазными, и при рассмотрении трехфазных трансформаторов мы должны иметь дело с тремя переменными напряжениями и токами, различающимися по времени фазы на 120 градусов, как показано ниже.

Трехфазные напряжения и токи

Где: V _L — линейное напряжение, а V _P — межфазное напряжение.

Трансформатор не может действовать как устройство изменения фазы и преобразовывать однофазное в трехфазное или трехфазное в однофазное. Чтобы сделать соединения трансформатора совместимыми с трехфазными источниками питания, нам необходимо соединить их вместе определенным образом, чтобы сформировать конфигурацию трехфазного трансформатора .

Трехфазный трансформатор или 3-фазный трансформатор можно сконструировать либо путем соединения трех однофазных трансформаторов, образуя, таким образом, так называемую батарею трехфазных трансформаторов, либо с помощью одного предварительно собранного и сбалансированного трехфазного трансформатора, который состоит из трех пары однофазных обмоток, установленных на одном ламинированном сердечнике.

Преимущества построения одного трехфазного трансформатора заключаются в том, что при той же номинальной мощности кВА он будет меньше, дешевле и легче трех отдельных однофазных трансформаторов, соединенных вместе, поскольку медный и железный сердечники используются более эффективно.Методы соединения первичной и вторичной обмоток одинаковы, независимо от того, используется ли один трехфазный трансформатор или три отдельных однофазных трансформатора . Рассмотрим схему ниже:

Подключение трехфазного трансформатора

Первичная и вторичная обмотки трансформатора могут быть соединены в различной конфигурации, как показано, для удовлетворения практически любых требований. В случае обмоток трехфазного трансформатора возможны три формы соединения: «звезда» (звезда), «треугольник» (сетка) и «соединенная звезда» (зигзаг).

Комбинации трех обмоток могут быть с первичным соединением треугольником и вторичным соединением звезды, или звезда-треугольник, звезда-звезда или треугольник-треугольник, в зависимости от использования трансформаторов. Когда трансформаторы используются для обеспечения трех или более фаз, их обычно называют многофазным трансформатором .

Трехфазный трансформатор со звездой и треугольником

Но что мы подразумеваем под «звездой» (также известной как звезда) и «треугольником» (также известной как сетка), когда имеем дело с подключениями трехфазного трансформатора.Трехфазный трансформатор имеет три набора первичной и вторичной обмоток. В зависимости от того, как эти наборы обмоток соединены между собой, определяется, является ли соединение конфигурацией звезды или треугольника.

Три доступных напряжения, каждое из которых смещено друг от друга на 120 электрических градусов, не только определяют тип электрических соединений, используемых как на первичной, так и на вторичной стороне, но и определяют протекание токов трансформатора.

При соединении трех однофазных трансформаторов магнитные потоки в трех трансформаторах различаются по фазе на 120 градусов времени.В одном трехфазном трансформаторе имеется три магнитных потока в сердечнике, различающиеся по фазе на 120 градусов.

Стандартный метод маркировки обмоток трехфазного трансформатора заключается в маркировке трех первичных обмоток заглавными (заглавными) буквами A, B и C, которые используются для обозначения трех отдельных фаз: КРАСНОГО, ЖЕЛТОГО и СИНЕГО. Вторичные обмотки обозначены маленькими (строчными) буквами a, b и c. Каждая обмотка имеет два конца, обычно обозначаемые 1 и 2, так что, например, вторая обмотка первичной обмотки имеет концы, которые будут обозначены B1 и B2, а третья обмотка вторичной обмотки будет иметь обозначения c1 и c2, как показано.

Конфигурации трансформатора со звездой и треугольником

Символы обычно используются на трехфазном трансформаторе для обозначения типа или типов соединений, используемых с верхним регистром Y для соединения звездой, D для соединения треугольником и Z для соединенных между собой первичных обмоток звезды, с нижним регистром y, d и z для их соответствующих вторичные. Тогда звезда-звезда будет помечена Yy, дельта-дельта будет помечена Dd, а взаимосвязанная звезда с взаимосвязанной звездой будет Zz для тех же типов подключенных трансформаторов.

Идентификация обмотки трансформатора

Теперь мы знаем, что существует четыре различных способа соединения трех однофазных трансформаторов между их первичными и вторичными трехфазными цепями.Эти четыре стандартные конфигурации представлены как: Дельта-Дельта (Dd), Звезда-Звезда (Yy), Звезда-Дельта (Yd) и Дельта-Звезда (Dy).

Трансформаторы для работы с высоким напряжением с подключением звездой имеют преимущество в снижении напряжения на отдельном трансформаторе, уменьшении количества необходимых витков и увеличении размера проводников, что делает изоляцию обмоток катушки проще и дешевле, чем у трансформаторов треугольника. .

Соединение треугольником, тем не менее, имеет одно большое преимущество перед конфигурацией звезда-треугольник в том, что если один трансформатор из группы из трех выйдет из строя или отключится, два оставшихся будут продолжать подавать трехфазное питание с одинаковой мощностью. примерно до двух третей исходной выходной мощности трансформаторного блока.

Соединение треугольником и треугольником трансформатора

В группе трансформаторов, соединенных треугольником (Dd), линейное напряжение V _L равно напряжению питания V _L = V _S . Но ток в каждой фазной обмотке задается как: 1 / √3 × I _L линейного тока, где I _L — линейный ток.

Одним из недостатков трехфазных трансформаторов, соединенных треугольником, является то, что каждый трансформатор должен быть намотан на полное линейное напряжение (в нашем примере выше 100 В) и на 57.7 процентов, линейный ток. Большее количество витков в обмотке вместе с изоляцией между витками требует большей и более дорогой катушки, чем соединение звездой. Еще один недостаток трехфазных трансформаторов, подключенных по схеме треугольника, заключается в отсутствии «нейтрального» или общего подключения.

В схеме звезда-звезда (Yy), (звезда-звезда) каждый трансформатор имеет одну клемму, подключенную к общему переходу или нейтральной точке, а три оставшихся конца первичных обмоток подключены к трехфазной сети.Количество витков в обмотке трансформатора при соединении звездой составляет 57,7% от количества витков, необходимых для соединения треугольником.

Соединение звездой требует использования трех трансформаторов, и если какой-либо трансформатор выйдет из строя или отключится, вся группа может выйти из строя. Тем не менее, трехфазный трансформатор, соединенный звездой, особенно удобен и экономичен в системах распределения электроэнергии, поскольку четвертый провод может быть подключен в качестве нейтральной точки (n) трех вторичных обмоток, соединенных звездой, как показано.

Соединение звездой и звездой трансформатора

Напряжение между любой линией трехфазного трансформатора называется «линейным напряжением», В _L , а напряжение между любой линией и нейтралью трансформатора, соединенного звездой, называется «фазным напряжением», В _P . Это фазное напряжение между нейтральной точкой и любым из соединений линии составляет 1 / √3 × V _L напряжения сети. Тогда выше, фазное напряжение первичной стороны, V _P , указано как.

Вторичный ток в каждой фазе группы трансформаторов, соединенных звездой, такой же, как и для линейного тока источника питания, тогда I _L = I _S .

Тогда взаимосвязь между линейными и фазными напряжениями и токами в трехфазной системе можно резюмировать как:

Трехфазное напряжение и ток

Где опять же, V _L — линейное напряжение, а V _P — межфазное напряжение на первичной или вторичной стороне.

Другие возможные соединения для трехфазных трансформаторов — звезда-треугольник Yd, где первичная обмотка соединена звездой, а вторичная — треугольником, или треугольник-звезда Dy с соединением треугольником первичной и вторичной звездой.

Трансформаторы

, соединенные треугольником, широко используются в распределительных сетях малой мощности, где первичные обмотки обеспечивают трехпроводную сбалансированную нагрузку для энергокомпании, а вторичные обмотки обеспечивают необходимое 4-проводное соединение нейтрали или земли.

Когда первичная и вторичная обмотки имеют разные типы соединения обмоток, звезду или треугольник, общее соотношение витков трансформатора становится более сложным. Если трехфазный трансформатор подключен по схеме треугольник-треугольник (Dd) или звезда-звезда (Yy), то трансформатор потенциально может иметь соотношение витков 1: 1. То есть входное и выходное напряжения для обмоток одинаковы.

Однако, если трехфазный трансформатор подключен по схеме звезда-треугольник, (Yd) каждая первичная обмотка, соединенная звездой, получит фазное напряжение источника питания, V _P , которое равно 1 / √3 × V _L .

Тогда в каждой соответствующей вторичной обмотке будет индуцировано такое же напряжение, и, поскольку эти обмотки соединены треугольником, напряжение 1 / √3 × V _L станет напряжением вторичной линии. Тогда при соотношении витков 1: 1 трансформатор, подключенный по схеме звезда-треугольник, обеспечит понижающее отношение линейного напряжения √3: 1.

Тогда для трансформатора, подключенного по схеме звезда-треугольник (Yd), коэффициент передачи будет равен:

Передаточное отношение звезда-треугольник

Аналогичным образом, для трансформатора, подключенного по схеме треугольник-звезда (Dy), с соотношением витков 1: 1 трансформатор будет обеспечивать повышающее отношение линейного напряжения 1: √3.Тогда для трансформатора, подключенного по схеме треугольник-звезда, коэффициент трансформации станет равным:

.

Передаточное число Delta-Star

Затем для четырех основных конфигураций трехфазного трансформатора мы можем перечислить вторичные напряжения и токи трансформаторов относительно первичного линейного напряжения V _L и его первичного линейного тока I _L , как показано в следующей таблице. .

Линейное напряжение и ток трехфазного трансформатора

Где: n — «коэффициент трансформации» трансформатора (T.R.) количества вторичных обмоток N _S , деленного на количество первичных обмоток N _P . (N _S / N _P ) и V _L — линейное напряжение, а V _P — межфазное напряжение.

Пример трехфазного трансформатора

Первичная обмотка трансформатора 50 ВА, подключенного по схеме треугольник-звезда (Dy), питается от трехфазного источника питания 100 В, 50 Гц. Если трансформатор имеет 500 витков на первичной обмотке и 100 витков на вторичной обмотке, рассчитайте напряжения и токи вторичной стороны.

Приведенные данные: номинал трансформатора, 50 ВА, напряжение питающей сети, 100 В, первичная обмотка 500, вторичная обмотка, 100.

Затем вторичная сторона трансформатора подает линейное напряжение V _LINE около 35 В, что дает вторичное фазное напряжение V _PHASE 20 В при 0,834 ампера.

Конструкция трехфазного трансформатора

Ранее мы говорили, что трехфазный трансформатор фактически представляет собой три соединенных между собой однофазных трансформатора на одном ламинированном сердечнике, и значительная экономия в стоимости, размере и весе может быть достигнута путем объединения трех обмоток в единую магнитную цепь, как показано.

Трехфазный трансформатор обычно имеет три магнитные цепи, которые переплетены для обеспечения равномерного распределения диэлектрического потока между обмотками высокого и низкого напряжения. Исключением из этого правила является трехфазный трансформатор оболочечного типа. В конструкции оболочки, даже если три жилы вместе, они не переплетены.

Конструкция трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор с сердечником и сердечником — это наиболее распространенный метод построения трехфазного трансформатора, позволяющий соединять фазы магнитным полем.Поток каждой ветви использует две другие ветви в качестве обратного пути с тремя магнитными потоками в сердечнике, создаваемыми линейными напряжениями, различающимися по фазе на 120 градусов. Таким образом, поток в сердечнике остается почти синусоидальным, создавая синусоидальное вторичное напряжение питания.

Корпус трехфазного трансформатора с пятью конечностями тяжелее и дороже в строительстве, чем с сердечником. Пятилепестковые сердечники обычно используются для очень больших силовых трансформаторов, так как они могут изготавливаться с меньшей высотой.Материалы сердечника, электрических обмоток, стального корпуса и охлаждения корпусных трансформаторов практически такие же, как и для более крупных однофазных трансформаторов.

В чем разница между однофазным и трехфазным трансформатором? Могут ли однофазные трансформаторы использоваться для трехфазных приложений?

Существует много недоразумений в отношении различий между однофазными и трехфазными трансформаторами.Мы в Johnson Electric Coil Company надеемся прояснить некоторые из этих вопросов в этой статье.

Системы с однофазными трансформаторами имеют линии электропередач в качестве входного источника. Однако им нужна только одна первичная и одна вторичная обмотки, чтобы облегчить преобразование напряжения. Они доступны в различных моделях с различными характеристиками с точки зрения типа монтажа, диапазона мощности, размеров, кранов, веса в упаковке и кВА.

Автотрансформаторы однофазные

В системах с трехфазными трансформаторами мощность вырабатывается вращением трех катушек или обмоток через магнитное поле внутри генератора.Эти обмотки разнесены на сто 120 градусов друг от друга и вырабатывают энергию, вращаясь в магнитном поле. Электроэнергия, вырабатываемая этой системой, распределяется по трем отдельным линиям и, таким образом, определяется как трехфазная мощность.

Трехфазные трансформаторы могут работать должным образом только в том случае, если они имеют три катушки или обмотки, прикрепленные в правильном порядке, чтобы соответствовать входящему напряжению. Трансформатор преобразует входящее напряжение до необходимого уровня напряжения, сохраняя при этом правильную фазу и полярность.

Трехфазный автотрансформатор

Трехфазное промышленное применение

Трехфазное электричество — лучший и наиболее эффективный способ питания промышленных нагрузок. Это может облегчить бесперебойную работу тяжелого оборудования, поскольку напряжение может передаваться на большие расстояния с помощью проводника меньшего размера. Если требуется однофазное питание, для его использования можно использовать две фазы трехфазной системы. В некоторых ситуациях однофазное питание может подаваться между землей и только одной фазой.

Однофазная мощность:

• Используется и может обеспечивать достаточное количество энергии для большинства жилых домов и малых предприятий
• Достаточный источник питания для работающих двигателей мощностью 5 л.с. и менее.

3-х фазное питание:

• КПД для оборудования, рассчитанного на работу от трехфазного источника питания
• Широко используется в крупных компаниях, включая обрабатывающую промышленность по всему миру
• Сейчас чаще используется в центрах обработки данных с высокой плотностью данных
• Позволяет использовать менее дорогую и меньшую проводку и более низкое напряжение, что делает его менее дорогим и безопасным в эксплуатации.

Однофазные трансформаторы могут использоваться для трехфазных приложений одним из следующих способов:

• Присоедините любые два провода трехфазного источника к первичным выводам, чтобы получить однофазный выход с одним трансформатором.
• Набор из трех отдельных однофазных трансформаторов для подключения по схеме треугольник-звезда или дельта-треугольник для получения трехфазного выхода. Они правильно подключили эквивалентную трехфазную мощность, в три раза превышающую номинальную мощность каждого однофазного трансформатора, указанную на паспортной табличке

.

Компания Johnson Electric Coil Company предлагает вам индивидуальные трансформаторные решения, включая однофазные и трехфазные трансформаторы.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем удовлетворить ваши потребности в трансформаторе.

Понимание основ расчетов дельта-трансформаторов

Названия конфигураций трансформатора, такие как «треугольник» и «звезда», происходят от способа соединения обмоток внутри трансформатора.Эти соединения определяют поведение трансформатора, а также определяют методы расчета, необходимые для правильного применения данного трансформатора.

Трансформаторы, соединенные треугольником, имеют обмотки трех однофазных трансформаторов, соединенных последовательно друг с другом для образования замкнутой цепи. Линейные провода подключаются к блоку, где встречаются два однофазных трансформатора. Эта конфигурация получила свое название, потому что на электрическом чертеже она выглядит как треугольник (греческий символ Δ для буквы «дельта»).Многие называют это системой с высокой ветвью, потому что напряжение между линией 2 и землей выше, чем на других ветвях. Например, трансформатор дельта 120 В будет иметь ножку 208 В.

Рис. 1. Важно отметить, что линейный ток от дельта-трансформатора не равен фазному току. В этом примере линейный ток составляет 87 А, а фазный ток — 50 А.

Трансформатор тока треугольник. В трансформаторе треугольником линейный ток не равен фазному току (как в трансформаторе звезды).Поскольку каждая линия трансформатора с конфигурацией треугольником подключена к двум фазам трансформатора, линейный ток от трехфазной нагрузки будет больше, чем фазный ток, на квадратный корень из 3. Обратите внимание на следующие формулы:

I _Строка = I _Фаза × √3

I _Строка = VA _Строка ÷ (E _Строка × √3)

I _Фаза = I _Строка ÷ √3

I _Фаза = VA _Фаза ÷ E _Фаза

Инжир.2. Вы можете использовать ту же формулу, чтобы найти как первичный, так и вторичный ток линии.

Если вы вставите несколько цифр, вы сможете более четко увидеть влияние дельта-конфигурации на токи. Давайте попробуем это с трехфазной нагрузкой 240 В, 36 кВА (, рис. 1, выше).

Сначала давайте решим линейный ток (общая мощность сети = 36 кВА).

I _Строка = VA _Строка ÷ (E ^Строка × √3)

I _Строка = 36000 ВА ÷ (240 В × √3)

I _Строка = 87A

Теперь давайте решим фазный ток (фазная мощность = 12 кВА на обмотку).

I _Фаза = VA _Фаза ÷ E _Фаза

I _Фаза = 12000 ВА ÷ 240 В = 50 А

Вы также можете найти линейный и фазный токи, используя две другие формулы, показанные выше.

I _Строка = I _Фаза × √3

I _Линия = 50A × 1,732 = 87A

I _Фаза = I _Строка ÷ √3

I _Фаза = 87A ÷ 1,732 = 50A

Мы также можем использовать формулу: I _Строка = VA _Строка ÷ (E _Строка × √3).Например, каков ток вторичной обмотки для трехфазного дельта-трансформатора от 480 В до 240/120 В, 150 кВА ( Рис. 2 )? Ответ найден следующим образом:

I _Строка = VA _Строка ÷ (E _Строка × √3)

I _Строка = 150,000 ВА ÷ (240 В × 1,732) = 360 A

Рис. 3. При вычислении фазного тока не забудьте разделить общую мощность трансформатора в кВА на 3.

Вы можете рассчитать фазный ток обмотки трансформатора, соединенного треугольником, разделив фазу VA на фазное напряжение: I _Phase = VA _Phase ÷ E _Phase .Фазная нагрузка в ВА трехфазной нагрузки 240 В — это линейная нагрузка, деленная на три (одна треть нагрузки на каждую обмотку). Фазная нагрузка в ВА однофазной нагрузки 240 В — это линейная нагрузка (все на одной обмотке). Фазная нагрузка в ВА однофазной нагрузки 120 В — это линейная нагрузка (все на одной обмотке).

Давайте посмотрим на другой пример проблемы. Каков ток вторичной фазы для трехфазного дельта-трансформатора от 480 В до 240/120 В, 150 кВА (, рис. 3, выше)?

Мощность фаз = 150,000 ВА ÷ 3 на фазу

Фазная мощность = 50 000 ВА на фазу

I _Фаза = 50,000 ВА ÷ 240 В

I _Фаза = 208A

Чтобы лучше понять, что происходит в дельта-системе, попробуйте запустить эти числа с нагрузкой 10 А, а затем с нагрузкой 75 А.

Рис. 4. На этой схеме показана балансировка трансформатора. Для простоты максимальная токовая защита для этих цепей не показана.

Балансировка трансформатора треугольником. Чтобы правильно рассчитать трансформатор треугольник / треугольник, фазы (обмотки) трансформатора должны быть сбалансированы. Вы можете сделать это в два этапа:

Шаг 1 . Определите номинальную мощность в ВА всех нагрузок.

Шаг 2 . Сбалансируйте нагрузки на обмотках трансформатора следующим образом:

• Трехфазные нагрузки: одна треть нагрузки на каждой из фаз.

• Однофазная нагрузка 240 В: 100% нагрузки на фазе A или B. Вы можете поместить часть однофазной нагрузки 240 В на фазу C, когда это необходимо для баланса.

• Нагрузки 120 В: 100% нагрузки на C1 или C2.

Для определения размеров щитка и его проводов необходимо уравновесить нагрузки в амперах. Зачем балансировать панель в амперах? Почему бы не взять ВА по фазе и не разделить на фазное напряжение? Поскольку линейный ток трехфазной нагрузки рассчитывается по следующей формуле:

I _Строка = VA ÷ (E _Строка × √3)

I _Строка = 150,000 ВА ÷ (240 В × 1.732) = 208 А на строку.

Если вы возьмете мощность линии 50 000 ВА и разделите ее на одно линейное напряжение 120 В, вы получите неверный линейный ток 50 000 ВА ÷ 120 В = 417 А.

Расчет трансформатора треугольником. Рассмотрите этот метод в следующий раз, когда будете определять параметры трансформаторов, подключенных по схеме треугольника, где большинство нагрузок являются линейными. После того, как вы сбалансируете трансформатор, подберите его к нагрузке каждой фазы. Измерьте трансформатор «C», используя в два раза большее из «C1» или «C2».«Трансформатор« С »на самом деле представляет собой единый блок. Если одна сторона имеет большую нагрузку, эта сторона определяет размер трансформатора.

Обратитесь к этой разбивке нагрузки по фазам для решения практической задачи ниже.

Давайте попробуем еще одну практическую задачу, чтобы закрепить эти концепции. Какой типоразмер трансформатора от 480 В до 240/120 В требуется для следующих нагрузок: одна трехфазная тепловая пластина 240 В, 36 кВА; две трехфазные нагрузки 240 В, 10 кВА; три нагрузки 120 В, 3 кВА, однофазные ( Рис. 4 )?

(а) три однофазных трансформатора по 25 кВА

(b) один трехфазный трансформатор 75 кВА

(c) a или b

(d) ничего из вышеперечисленного

Фазная обмотка A = 22кВА

Фазная обмотка B = 22кВА

Фазная обмотка C = (12 кВА C1 × 2) = 24 кВА

Ответ: (c), a или b.Для этой нагрузки можно использовать один однофазный трансформатор 75 кВА или три трансформатора по 25 кВА.

Теперь, когда вы понимаете основы расчета трансформаторов и особенности расчетов дельта-трансформаторов, вы сможете правильно рассчитать дельта-трансформаторы, когда большинство нагрузок являются линейными. Трансформаторы дельта-дельта чаще всего встречаются в специальных приложениях. Самая распространенная конфигурация — треугольник-звезда. В случае трансформатора, соединенного треугольником, теперь вы знаете, как определить размер первичной обмотки.После выхода статьи в следующем месяце, в которой будут рассмотрены расчеты трансформатора со звездой, вы сможете определить размер любой комбинации трансформаторов с треугольником и звездой.

Боковая панель: знайте свои термины

Чтобы избежать путаницы с расчетами трансформатора, важно иметь твердое представление о некоторых основных концепциях ( Рис. 5 ниже). Как только вы освоите эти термины, вы должны быть готовы взяться за все типы расчетов трансформатора.

Рис. 5. Знание параметров трансформатора является ключом к правильным расчетам.

Линия — Незаземленный (токоведущий) провод (и).

Линейный ток — Ток на незаземленных проводниках (B1 и B2 в рис. 6 ). В системе треугольника линейный ток больше фазного тока на квадратный корень из 3, что составляет примерно 1,732). В звездообразной системе линейный ток равен фазному току.

Линейное напряжение — Напряжение между любыми двумя линейными (незаземленными) проводниками (A1 и A2 в рис. 6 ).В схеме треугольника линейное напряжение равно фазному напряжению. Но у дельта-системы есть и высокая ножка.

Рис. 6. Основные показания напряжения и тока в системе треугольник / треугольник.

Фазный ток — Ток, протекающий через обмотку трансформатора (D1 и D2 в рис. 6 ). В треугольной системе фазный ток меньше линейного тока на квадратный корень из 3. В звездообразной системе фазный ток равен линейному току.

Фазная нагрузка — Нагрузка на обмотку трансформатора.

Фазное напряжение — внутреннее напряжение трансформатора, генерируемое на одной обмотке трансформатора. Для вторичной обмотки треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению. В звездообразной системе фазное напряжение меньше линейного напряжения на квадратный корень из 3 (A2 и C2 в рис. 6 ).

Коэффициент — число витков первичной обмотки, деленное на число витков вторичной обмотки.

Несимметричная нагрузка (ток нейтрали) — Нагрузка на вторичных заземленных (нейтральных) проводниках.

Как рассчитать / найти рейтинг трансформатора в кВА

Рассчитать и найти рейтинг однофазных и трехфазных трансформаторов в кВА

Мы знаем, что трансформатор всегда рассчитывается в кВА. Ниже приведены две простые формулы для определения рейтинга однофазного и трехфазного трансформаторов .

Найдите номинал однофазного трансформатора

Номинал однофазного трансформатора:

P = V x I.

Номинал однофазного трансформатора в кВА

кВА = (В x I) / 1000

Рейтинг трехфазного трансформатора

Рейтинг трехфазного трансформатора:

P = √3.V x I

Рейтинг трехфазного трансформатора в кВА

кВА = (√3. V x I) / 1000

Но подождите, здесь возникает вопрос … Посмотрите на общие паспортные данные трансформатора на 100 кВА.

Вы что-то заметили ???? В любом случае, мне все равно, что вы ответите;) но позвольте мне попытаться объяснить.

Вот рейтинг трансформатора : 100 кВА .

Но первичное или высокое напряжение (ВН) составляет 11000 В = 11 кВ.

И первичный ток на стороне высокого напряжения равен 5.25 ампер.

Также вторичное напряжение или низкое напряжение (НН) составляет 415 вольт

И вторичный ток (ток на стороне низкого напряжения) составляет 139,1 ампер.

Проще говоря,

Мощность трансформатора в кВА = 100 кВА

Первичное напряжение = 11000 = 11 кВ

Первичный ток = 5,25 А

Вторичное напряжение = 415 В

Вторичный ток = 139,1 Ампера.

Теперь рассчитайте номинал трансформатора согласно

P = V x I (первичное напряжение x первичный ток)

P = 11000V x 5.25 A = 57 750 ВА = 57,75 кВА

Или P = V x I (вторичное напряжение x вторичный ток)

P = 415 В x 139,1 A = 57 726 ВА = 57,72 кВА

Еще раз мы заметили, что номинальное значение трансформатора (на паспортной табличке) — 100 кВА, , но согласно расчету… это около 57 кВА …

Разница происходит из-за незнания того, что мы использовали однофазную формулу вместо трехфазной.

Теперь попробуйте по этой формуле

P = √3 x V x I

P = √3 Vx I (первичное напряжение x первичный ток)

P = √3 x 11000V x 5.25 A = 1,732 x 11000 В x 5,25 A = 100 025 ВА = 100 кВА

Или P = √3 x V x I (вторичные напряжения x вторичный ток)

P = √3 x 415 В x 139,1 A = 1,732 x 415 В x 139,1 A = 99,985 ВА = 99,98 кВА

Рассмотрим в следующем (следующем) примере.

Напряжение (от линии к линии) = 208 В .

Ток (линейный ток) = 139 A

Текущие характеристики трехфазного трансформатора

P = √3 x V x I

P = √3 x 208 x 139A = 1.732 x 208 x 139

P = 50077 ВА = 50 кВА

Примечание: этот пост был сделан по запросу нашего поклонника страницы Анила Виджая.

PC30501P402 ТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ТОКА TOSHIBA 100: 5 НОВИНКА

ТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ТОКА 100: 5 TOSHIBA НОВИНКА

СПОСОБ СВЯЗИ
AnyPhoneEmail

СТРАНА
United StatesAfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBolivia, многонациональное государство ofBonaire, Синт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика theCook IslandsCosta RicaCôte d’IvoireCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Острова (Мальвинские) Фарерские островаФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГернсиГвинна aGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика ofIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика ofKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, бывшая югославская Республика ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты ofMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana ОстроваНорвегияОманПакистанПалауПалестинская территория, оккупированнаяПанамаПапуа-Новая ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнПольшаПортугалияПуэрто-РикоКатарРеюньонРумынияРоссийская ФедерацияРуандаСент БартелемиСвятая Елена, Вознесение Христа и Телина п да CunhaSaint Киттс и NevisSaint LuciaSaint Мартин (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Томе и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Маартен (Голландская часть) SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция КитайТаджикистанТанзания, Объединенная РеспубликаТаиландТимор-ЛештиТого ТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанТуркс и острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияВеликобритания, Малые Острова США, Боливистан, Британские Острова, Уругвай, Уругвай, Острова Малые Соединенные Штаты, Внешние острова Уругвай, Уругвай, Уругвай,С.Уоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабвеТребуется

Чем опасен трехфазный дисбаланс трансформатора?

Трехфазный дисбаланс означает, что несоответствующая амплитуда трехфазного тока (или напряжения) в системе электроснабжения и что разница амплитуд превышает указанный диапазон.

Несимметричный ток трансформатора относится к разности токов обмоток трехфазного трансформатора. Разница в токе в основном вызвана разной трехфазной нагрузкой.Асимметрия нагрузки приводит к асимметрии трехфазного тока, протекающего через трансформатор. А асимметрия тока вызывает асимметрию падения трехфазного импеданса трансформатора, таким образом, трехфазное напряжение вторичной стороны асимметрично, что нанесет вред трансформатору и электрооборудованию.

Что еще более важно, в трансформаторе разводки Y / Y-12 нулевая линия будет иметь ток нулевой последовательности. А ток нулевой последовательности будет создавать магнитный поток нулевой последовательности. Обмотка будет воспринимать потенциал нулевой последовательности, вызывая смещение нейтральной точки.И однофазное напряжение с большим током упадет, все другое двухфазное напряжение увеличится. Кроме того, это также повредит полной загрузке выходной мощности трансформатора.

Вред трехфазного дисбаланса
1. Увеличивают потери электроэнергии в цепи. В электросети трехфазной четырехпроводной системы, когда ток проходит по проводам цепи, поскольку полное сопротивление обязательно вызовет потерю электроэнергии, его потеря прямо пропорциональна квадрату напряжения.Когда в сети низкого напряжения используется трехфазная четырехпроводная система, поскольку имеется однофазная нагрузка, дисбаланс трехфазной нагрузки неизбежен. Когда трехфазная нагрузка работает вне баланса, ток будет проходить через нейтраль. Таким образом, помимо потерь в фазовой линии, в нейтральной линии также будут потери, что приведет к увеличению потерь в линиях сети.

2. Увеличение потерь электроэнергии в распределительном трансформаторе. Распределительный трансформатор — основное оборудование электроснабжения низковольтной электросети.Когда он работает в условиях несбалансированной трехфазной нагрузки, потери будут увеличиваться, поскольку потери мощности распределительного трансформатора изменяются вместе со степенью несбалансированности нагрузки.

3. Уменьшение вклада распределительного трансформатора. При проектировании распределительного трансформатора структура его обмотки рассчитывается с учетом операции балансировки нагрузки. Производительность обмоток в основном одинакова, а номинальная мощность различных фаз одинакова. Максимальный вклад распределительного трансформатора ограничен номинальной мощностью каждой фазы.Когда распределительный трансформатор работает в условиях трехфазного дисбаланса нагрузки, однофазный с малой нагрузкой будет иметь большую мощность, чем необходимо, тем самым уменьшая вклад распределительного трансформатора. Причем степень уменьшения вклада связана со степенью неуравновешенности трехфазной нагрузки. Чем больше степень несимметрии трехфазной нагрузки, тем больше будет уменьшаться вклад распределительного трансформатора. Следовательно, когда распределительный трансформатор работает в условиях трехфазной несимметрии нагрузки, выходная мощность не может достичь номинального значения, и соответственно уменьшится резервная мощность вместе с перегрузочной способностью.Когда распределительный трансформатор работает в условиях перегрузки, он легко нагревает распределительный трансформатор и даже вызывает возгорание распределительного трансформатора.

Трехфазные трансформаторы, представленные на ATO.com, представляют собой повышающие и понижающие изолирующие трансформаторы, которые выполняют следующие функции:

• Эффект защиты от помех: изолирующий трансформатор может предотвратить передачу некоторых гармонических волн после соединения проводов Y /.
• Эффект преобразования импеданса: Увеличение импеданса системы, что упрощает взаимодействие с защитным устройством.
• Стабилизируйте напряжение системы: при запуске оборудования с большой нагрузкой это помогает снизить влияние на напряжение системы.
• Предотвращение заземления системы: когда однофазное заземление происходит на стороне нагрузки изолирующего трансформатора, оно предотвращает однофазное заземление всей системы (передние части изолирующего трансформатора).
• Уменьшите ток короткого замыкания: короткое замыкание на стороне нагрузки ограничивает ток короткого замыкания системы.

Купите трехфазный изолирующий трансформатор 5 кВА, 8 кВА, 10 кВА, 20 кВА … для своих приложений прямо сейчас.

Types of Transformer — разные типы трансформаторов

Существуют различные типы трансформаторов , используемых в системе электроснабжения для различных целей, таких как выработка, распределение и передача и использование электроэнергии.

Различные типы трансформаторов: повышающий и понижающий трансформатор, силовой трансформатор, распределительный трансформатор, измерительный трансформатор, содержащий трансформатор тока и напряжения, однофазный и трехфазный трансформатор, автотрансформатор и т. Д.

Состав:

Различные типы трансформатора

Различные типы трансформатора, показанные на рисунке выше, подробно поясняются ниже.

Повышающий и понижающий трансформатор

Этот тип трансформатора классифицируется на основе количества витков в первичной и вторичной обмотках и наведенной ЭДС.

Повышающий трансформатор преобразует низковольтный сильноточный переменный ток в высоковольтную слаботочную систему переменного тока. В этом типе трансформатора количество витков во вторичной обмотке больше, чем количество витков в первичной обмотке.Если (В ₂ > В ₁ ) напряжение на выходе повышается и называется повышающим трансформатором

.

Понижающий трансформатор преобразует высокое первичное напряжение, связанное с низким током, в низкое напряжение с высоким током. В трансформаторе этого типа количество витков в первичной обмотке больше, чем количество витков во вторичной обмотке. Если (В ₂ <В ₁ ) уровень напряжения на выходе понижается и известен как понижающий трансформатор

.

Силовой трансформатор

Силовые трансформаторы используются в сетях передачи более высокого напряжения.Номинальные параметры силового трансформатора следующие: 400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ. В основном они рассчитаны на мощность более 200 МВА. В основном устанавливается на генерирующих станциях и передающих подстанциях. Они рассчитаны на максимальную эффективность 100%. Они больше по размеру, чем распределительный трансформатор.

При очень высоком напряжении мощность не может быть передана потребителю напрямую, поэтому мощность понижается до желаемого уровня с помощью понижающего силового трансформатора.Трансформатор загружен не полностью, поэтому потери в сердечнике происходят в течение всего дня, но потери в меди зависят от цикла нагрузки распределительной сети.

Если силовой трансформатор подключен к сети передачи, колебания нагрузки будут очень меньшими, так как они не подключены напрямую со стороны потребителя, но при подключении к распределительной сети будут колебания нагрузки.

Трансформатор нагружен на передающей станции в течение 24 часов, таким образом, потери в сердечнике и меди будут происходить в течение всего дня.Силовой трансформатор экономичен, когда мощность генерируется при низком уровне напряжения. Если уровень напряжения повышается, то ток силового трансформатора уменьшается, что приводит к потерям I ² R, а также увеличивается регулировка напряжения.

Распределительный трансформатор

Этот тип трансформатора имеет более низкие номиналы, такие как 11 кВ, 6,6 кВ, 3,3 кВ, 440 В и 230 В. Они имеют номинальную мощность менее 200 МВА и используются в распределительной сети для преобразования напряжения в энергосистеме путем понижения напряжения. уровень, на котором электрическая энергия распределяется и используется на стороне потребителя.

Первичная обмотка распределительного трансформатора намотана эмалированным медным или алюминиевым проводом. Толстая лента из алюминия и меди используется для изготовления вторичной обмотки трансформатора, которая представляет собой обмотку с высоким током и низким напряжением. В качестве изоляции используется пропитанная смолой бумага и масло.

Масло в трансформаторе используется для

• Охлаждение
• Изоляция обмоток
• Защита от влаги

Различные типы распределительных трансформаторов подразделяются на следующие категории и показаны на рисунке ниже

• Место установки
• Тип изоляции
• Характер поставки

Распределительный трансформатор менее 33 кВ используется в промышленности, а 440, 220 В — в быту.Он меньше по размеру, прост в установке, имеет низкие магнитные потери и не всегда загружается полностью.

Так как он не работает при постоянной нагрузке в течение 24 часов, так как днем ​​его нагрузка находится на пике, а в ночное время он загружен очень слабо, поэтому эффективность зависит от цикла нагрузки и рассчитывается как эффективность на весь день. Распределительные трансформаторы рассчитаны на максимальный КПД от 60 до 70%

Использование распределительного трансформатора

• Применяется на насосных станциях с уровнем напряжения ниже 33 кВ
• Электроснабжение ВЛ железных дорог электрифицированных АС
• В городских районах многие дома питаются от однофазного распределительного трансформатора, а в сельской местности может быть возможно, что для одного дома потребуется один трансформатор в зависимости от нагрузки.
• Множественные распределительные трансформаторы используются в промышленных и коммерческих помещениях.
• Используется в ветряных электростанциях, где электроэнергия вырабатывается ветряными мельницами. Там он используется как коллектор для подключения подстанций, удаленных от ветроэнергетической системы.

Измерительный трансформатор

Трансформатор тока

• Трансформатор тока используется для измерения, а также для защиты. Когда ток в цепи является высоким для подачи непосредственно на измерительный прибор, трансформатор тока используется для преобразования высокого тока в желаемое значение тока, необходимого в цепи.

Первичная обмотка трансформатора тока подключена последовательно к основному источнику питания и различным измерительным приборам, таким как амперметр, вольтметр, ваттметр или катушка защитного реле. У них есть точный коэффициент тока и фазовое соотношение, позволяющее измерить точность измерения на вторичной стороне. Термин «отношение» имеет большое значение в компьютерной томографии.

Например, если его соотношение составляет 2000: 5, это означает, что трансформатор тока имеет выходную мощность 5 ампер, когда входной ток составляет 2000 ампер на первичной стороне.Точность трансформатора тока зависит от многих факторов, таких как нагрузка, нагрузка, температура, изменение фазы, номинал, насыщение и т. Д.

В трансформаторе тока полный первичный ток представляет собой векторную сумму тока возбуждения и тока, равного изменение направления вторичного тока, умноженное на коэффициент трансформации.

Где,
I _p — первичный ток
I _с — вторичный или реверсивный ток
I ₀ — ток возбуждения
K _T — коэффициент поворота

Трансформатор потенциала

Трансформатор напряжения также называют трансформатором напряжения.Первичная обмотка подключена к линии высокого напряжения, напряжение которой должно быть измерено, а все измерительные приборы и измерители подключены к вторичной обмотке трансформатора.

Основная функция трансформатора потенциала — понижать уровень напряжения до безопасного предела или значения. Первичная обмотка трансформатора напряжения заземлена в качестве точки безопасности.

Например, отношение напряжения первичной обмотки к вторичной задается как 500: 120, это означает, что выходное напряжение составляет 120 В, когда напряжение 500 В подается на первичную обмотку.Различные типы трансформаторов напряжения показаны ниже на рисунке

.

• Электромагнитный (трансформатор с проволочной обмоткой)
• Конденсатор (конденсаторный трансформатор напряжения CVT использует конденсаторный делитель напряжения)
• Оптический (работает над электрическими свойствами оптических материалов)

Ошибка напряжения в процентах определяется уравнением, приведенным ниже

Однофазный трансформатор

Однофазный трансформатор — это статическое устройство, работающее по принципу закона взаимной индукции Фарадея.При постоянном уровне частоты и изменении уровня напряжения трансформатор передает мощность переменного тока из одной цепи в другую. В трансформаторе есть два типа обмоток. Обмотка, на которую подается питание переменного тока, называется первичной обмоткой, а во вторичной обмотке подключена нагрузка.

Трехфазный трансформатор

Если взять три однофазных трансформатора и соединить их вместе со всеми тремя первичными обмотками, соединенными друг с другом как одна, а все три вторичные обмотки связаны друг с другом, образуя одну вторичную обмотку, то говорят, что трансформатор ведет себя как трехфазный трансформатор, то есть группа из трех однофазных трансформаторов, соединенных вместе, которые действуют как трехфазный трансформатор.

Трехфазный источник питания в основном используется для производства, передачи и распределения электроэнергии в промышленных целях. Менее затратно собрать три однофазных трансформатора для образования трехфазного трансформатора, чем купить один одиночный трехфазный трансформатор.