20 osnovnih činjenica o transformatorima - sve što trebate znati!

 

 

Energetski transformator, uporište u elektrotehnici, predstavlja statički uređaj dizajniran za pretvaranje napona i struje naizmjenične struje (AC) iz jednog skupa vrijednosti u drugi. Sa dva ili više namotaja, on orkestrira besprijekoran prijenos električne energije transformacijom naizmjeničnog napona i struje iz jednog sistema u odgovarajuće vrijednosti za drugi sistem putem elektromagnetne indukcije na istoj frekvenciji, često dajući različite vrijednosti struje i napona.

 

Transformatori su vješti u transformaciji izmjeničnog napona i struje za prijenos električne energije, koristeći osnovne principe elektromagnetne indukcije. Kategorizirani prema upotrebi, uključuju energetske transformatore za prijenos i distribuciju, ispitne transformatore za provođenje naponskih (pojačanih) testova i instrumentalne transformatore (PT, CT) za električna mjerenja i relejnu zaštitu. Transformatori posebne namjene nalaze svoje mjesto u aplikacijama kao što su peći za topljenje, instalacije za zavarivanje, ispravljački transformatori za elektrolizu i kompaktni regulacioni transformatori.

 

Energetski transformator, u svojoj srži, ostvaruje transformaciju izmjeničnog napona i struje generiranjem naizmjeničnog magnetskog fluksa kada AC teče kroz primarni namotaj. Ovaj fluks, induciran magnetnim jezgrom, stvara AC elektromotornu silu u sekundarnom namotu. Indukovana elektromotorna sila je direktno proporcionalna broju zavoja, određujući napon. Najvažniji parametar je njegov nazivni kapacitet, izražen konvencionalno u kVA ili MVA. Ova ocjena, simbolični prikaz snage, osigurava da transformator radi unutar specificiranih granica porasta temperature pod nazivnim naponom.

 

Za oličenje energetske efikasnosti, moderni energetski transformatori često koriste jezgra od amorfne legure gvožđa, poznata po svojim izuzetno malim gubicima bez opterećenja. Pedantan proces projektovanja daje prioritet ne samo zaštiti amorfne legure od vanjskih sila, već i preciznom odabiru karakterističnih parametara. U simfoniji elektrotehnike, energetski transformatori se pojavljuju kao tihi maestro, koji precizno i ​​efikasno provode protok energije.

 

 

Transformatori se dijele na različite tipove, uključujući distribucijske transformatore, energetske transformatore, zatvorene transformatore, kombinirane transformatore, transformatore suhog tipa, transformatore uronjene u ulje, jednofazne transformatore, transformatore za električne peći, transformatore ispravljača, prigušnice, transformatore otporne na smetnje, munje -otporni transformatori, kutijasti transformatori za ispitivanje trafostanica, transformatori sa pomakom faze, transformatori velike struje i transformatori pobude.

 

 

 

 

 

Komponente transformatora se uglavnom sastoje od jezgra i zavojnica, zajedno sa komponentama kao što su rezervoar za ulje, uljni jastuk, izolaciona čaura i izmjenjivač slavina.

 

 

 

 

 

Transformatori ne samo da podižu napon kako bi isporučili električnu energiju u područja potrošnje, već i smanjuju napon na različite nivoe kako bi zadovoljili zahtjeve potrošnje električne energije. Ukratko, i povećanje i smanjenje napona su zadaci koje postižu transformatori.

 

 

 

Kada se volumen transformatorskog ulja širi ili skuplja s promjenom temperature ulja, uljni jastuk igra ulogu u skladištenju i dopunjavanju ulja, osiguravajući da je rezervoar za ulje napunjen uljem. Dodatno, ugradnjom uljnog jastuka smanjuje se kontaktna površina između transformatora i zraka, usporavajući brzinu degradacije ulja. Bočna strana jastuka za ulje je također opremljena mjeračem nivoa ulja za praćenje promjena u nivou ulja. Postoje uglavnom tri oblika uljnih jastuka: valoviti tip, tip kapsule i tip dijafragme.

 

 

 

U operativnim transformatorima, temperaturna razlika između gornjeg i donjeg sloja ulja uzrokuje cirkulaciju ulja unutar prečistača ulja. Štetne tvari u ulju, kao što su vlaga, slobodni ugljik, oksidi itd., apsorbira silika gel u prečistaču ulja tokom cirkulacije ulja. Ovaj proces pročišćava ulje, zadržavajući njegova odlična električna i hemijska svojstva i doprinoseći regeneraciji transformatorskog ulja.

 

 

Iz principa rada transformatora može se shvatiti da struja ulazi u primarni namotaj i izlazi iz sekundarnog namota. Kako se smjer ulazne naizmjenične struje kontinuirano mijenja, ona stvara magnetsko polje koje sinhrono varira sa strujom. Veličina i smjer magnetskog polja se kontinuirano mijenjaju, čime se indukuje struja u sekundarnoj zavojnici. Napon na svakom zavoju zavojnice je jednak, a što je više zavoja u sekundarnoj zavojnici, to je veći izlazni napon iz sekundarne zavojnice.

 

 

Ako je broj zavoja u primarnom namotu veći od broja u sekundarnom namotu, napon na sekundarnom namotu će se smanjiti, a to je poznato kao opadajući transformator. Suprotno tome, ako je broj zavoja u primarnom namotu manji od broja u sekundarnom namotu, napon na sekundarnom kalemu će se povećati, a to je poznato kao pojačani transformator.

 

 

Autotransformator ima samo jedan set zavojnica, sa sekundarnim namotajem koji se odvodi od primarnog namotaja. Osim elektromagnetne indukcije, ovaj tip transformatora uključuje i prijenos električne energije. Autotransformatori obično zahtijevaju manje silikonskih čeličnih limova i bakrenih žica u poređenju sa konvencionalnim transformatorima i obično se koriste za regulaciju napona.

 

 

 

Brzina regulacije napona jedan je od glavnih pokazatelja performansi regulatora napona. Kada transformator napaja opterećenje, napon na kraju transformatora će se neizbježno smanjiti. Brzina regulacije napona se izračunava upoređivanjem smanjene vrijednosti napona sa nazivnim naponom i izražavanjem u postocima. Formula je sljedeća: Stopa regulacije napona=[(Sekundarni nazivni napon - napon na kraju opterećenja)/Sekundarni nazivni napon] × 100%. Za tipične energetske transformatore, stopa regulacije napona je 4% do 6% kada su povezani na nazivno opterećenje.

 

 

Tokom normalnog rada, faktor opterećenja dnevne krive opterećenja za transformatore je uglavnom manji od 1.

 

Prema principu ekvivalentnog starenja, sve dok se produženi vijek trajanja zbog dodatnih gubitaka tijekom preopterećenja nadoknađuje smanjenim vijekom trajanja zbog smanjenih gubitaka pri podopterećenju, navedeni vijek trajanja se i dalje može postići. Normalni kapacitet preopterećenja transformatora utvrđuje se na osnovu principa da se ne žrtvuje normalan životni vijek.

 

Tokom čitavog vremenskog intervala, sve dok je brzina starenja izolacije transformatora manja ili jednaka 1 i zadovoljava sljedeće uslove:

1. Tokom perioda preopterećenja, temperatura najtoplijeg mesta u namotaju ne sme biti veća od 140 stepeni, a temperatura gornjeg sloja ulja ne sme biti veća od 95 stepeni.

2. Maksimalno preopterećenje transformatora ne smije prelaziti 50% nazivnog opterećenja.

 

 

I pretjerano visoki i niski naponi mogu utjecati na normalan rad i vijek trajanja transformatora, zahtijevajući regulaciju napona.

 

 

Mali transformatori se odnose na jednofazne transformatore kapaciteta 1 kVA ili manje. Najviše se koriste kao energetski transformatori za upravljanje električnom opremom, energetski transformatori za elektronske uređaje i energetski transformatori za sigurnosnu rasvjetu.

 

 

1. Gubitak gvožđa uzrokovan gvozdenim jezgrom. Kada je zavojnica pod naponom, naizmjenično magnetsko polje inducira vrtložne struje i gubitak histereze u željeznoj jezgri.

2. Gubitak bakra uzrokovan otporom samog zavojnice. Kada struja teče kroz primarni i sekundarni namotaj transformatora, dolazi do gubitka električne energije.

 

 

1. Jasno definirajte svrhu. Bilo da se radi o povećanju ili smanjenju napona.

2. Jasno odredite fazu napajanja. Jednofazni ili trofazni.

3. Jasno definirajte upotrebu i okruženje. Odaberite način hlađenja za transformator.

4. Na osnovu stvarne upotrebe i budžeta, odlučite se za materijal zavojnice (bakar/aluminij).

5. Odaberite prema nazivnim parametrima transformatora, uključujući nazivni napon, nazivnu struju i nazivni kapacitet.

 

 

Tokom normalnog rada energetskog transformatora, željezno jezgro mora imati pouzdano uzemljenje. Ako nije uzemljen, plivajući napon željeznog jezgra prema zemlji može uzrokovati povremeno pražnjenje kvara, eliminirajući mogućnost formiranja plivajućeg potencijala željeznog jezgra prema zemlji nakon uzemljenja jedne tačke.

 

Međutim, kada postoji više od dvije tačke uzemljenja za gvozdeno jezgro, neujednačen potencijal između tačaka uzemljenja će formirati cirkulišuću struju, što će dovesti do grešaka u grejanju gvozdenog jezgra sa više tačaka uzemljenja. Greška uzemljenja željezne jezgre transformatora može uzrokovati lokalno pregrijavanje željeznog jezgra. U teškim slučajevima, lokalni porast temperature željeznog jezgra se povećava, što dovodi do manjeg djelovanja plina ili čak do većeg djelovanja plina, što rezultira nesrećama sa spoticanjem.

 

 

Zajednička tačka spajanja gde je prvi (ili poslednji) kraj trofaznog namotaja spojen zajedno naziva se neutralna tačka izvora napajanja. Kada je neutralna tačka izvora napajanja dobro povezana sa uređajem za uzemljenje, ova neutralna tačka se naziva nulta tačka. Žica koja vodi od nulte tačke tada se naziva neutralna žica.

 

 

Mjerač energije može istovremeno pokazati aktivnu i reaktivnu snagu, izvršiti brojanje, prikazati faktor snage, krivulje opterećenja, maksimalno opterećenje, minimalno vrijeme opterećenja itd.;

Mjerač snage može samo pojedinačno pokazivati ​​vrijednosti aktivne ili reaktivne snage.

 

 

Pojava pukotina u omotaču će smanjiti čvrstoću izolacije, što će dovesti do daljeg oštećenja izolacije do potpunog sloma. Smrzavanje vode u pukotinama također može uzrokovati širenje i pucanje omotača.

 

 

Centralni signalizacijski uređaj uključuje alarmne i predalarmne signale, postavljene na centralnoj signalnoj tabli u glavnoj kontrolnoj sobi trafostanice. Kada se prekidač bilo kog distributivnog uređaja u trafostanici isključi zbog kvara, aktivira se alarmni signal. Predalarmni signal se aktivira u slučaju nenormalnog rada ili nestanka napajanja. I alarmni i predalarmni signal opremljeni su audio i vizuelnim signalnim uređajima. Audio signal privlači pažnju dežurnog osoblja, dok vizuelni signal pomaže dežurnom da proceni prirodu i lokaciju kvara.

 

 

Interni prenapon je uzrokovan iznenadnom promjenom stanja sistema zbog operacija, nesreća ili drugih razloga, što dovodi do prelaska iz jednog stabilnog stanja u drugo. Tokom ovog procesa može doći do opasnih uslova prenapona za sistem.

 

 

1. Kontrolna funkcija: Kada postoji struja bez opterećenja ili visoko strujno opterećenje u krugu, može se odmah isključiti ili zatvoriti kako bi kontrolirao cijeli krug.

 

2. Funkcija zaštite: U slučaju kvara u strujnom krugu, kao što je kratki spoj ili prekid strujnog kruga, može iskoristiti sposobnost prekida struje visokonaponskog prekidača. Sa ovom zaštitnom funkcijom, može spriječiti probleme u strujnom kolu.

 

Rui DuM&E je specijaliziran za proizvodnju i prodajuoprema za ispitivanje transformatora. Naša oprema za testiranje uključuje transformatorske tan delta testere, testere omjera transformatora, testere frekvencijskog odziva transformatora, itd. Naša oprema ima pouzdan kvalitet i prvoklasnu pretprodaju. Prodajne i postprodajne usluge čine da se osjećate opušteno, a mi radujemo se vašoj konsultaciji.