Силовий двохобмотувальні трансформатор

Трансформатори-це найбільш поширені пристрої в сучасній електротехніці. Трансформатори великої потужності складають основу систем передачі електроенергії від електростанцій в лінії електропередачі. Вони підвищують напругу змінного струму, що необхідно для економною передачі електроенергії на значні відстані. У місцях розподілу енергії між споживачами застосовують трансформатори, що знижують напругу до потрібних для споживачів значень. Поряд з цим, трансформатори є елементами електроустановок, де вони здійснюють перетворення напруги мережі живлення до значень необхідних для роботи останніх.

Трансформатором називається статичне електромагнітне пристрій, що має дві або більше обмоток пов'язаних індуктивно, і призначені для перетворення за допомогою електромагнітної індукції однієї або декількох систем змінного струму в одну або кілька інших систем змінного струму. Обмотку, приєднану до мережі живлення, називають первинною, а обмотку, до якої приєднується навантаження-вторинною. Зазвичай всі величини, що відносяться до первинної обмотці трансформатора позначають індексом 1, а відносяться до вторинної-індексом 2.

Первинну обмотку трансформатора приєднують до мережі живлення змінного струму. Струм первинної обмотки I1 має активну і індуктивну складові. При розімкнутої вторинної обмотці (холостий хід), внаслідок дії індуктивної складової струму IОм, виникає магнітний потік, який намагнічує сердечник. Активна складова струму I визначається втратами, що виникають, в місцях стали, при перемагничивании сердечника. Найбільша частина потоку Ф1 зчепленого з первинною обмоткою, зчеплена також з усіма обмотками фази і є потоком взаємоіндукції між обмотками, або головним робочим потоком Ф. Інша частина повного потоку Ф1 зчеплені не з усіма витками первинної та вторинної обмоток. Її називають потоком розсіювання.

ЕРС обмотки пропорційна числу її витоків. Ставлення ЕРС первинної і вторинної обмоток називається коефіцієнтом трансформації, який пропорційний відношенню чисел витків первинної і вторинної обмоток.

Пристрій силових трансформаторів.

Трансформатори мають магнітопроводящіе сердечники і струмопровідні обмотки. Для кращого охолодження сердечники і обмотки потужних трансформаторів занурюються в бак, наповнений маслом. Сердечники трансформаторів складаються зі стрижнів, на яких розміщуються обмотки, і ярем, які служать для проведення потоку між стрижнями. Розрізняють два види сердечників: стрижневий і броньовий.

Бронєвой сердечник має розгалужену магнітну систему, внаслідок цього потік в ярмі становить половину від потоку стрижня, на якому розташовані обмотки.

Трифазні трансформатори виконуються зазвичай стрижневими. Їх сердечники складаються з розташованих в одній площині трьох стрижнів, з'єднаних ярмамі. Магнітна система таких трансформаторів кілька несиметрична, так як магнітна провідність потоку крайніх стрижнів і середнього --- є неоднаковою.

Внаслідок зміни потоку, в контурах стали сердечника індукує ЕРС, що викликає вихрові струми, які прагнуть замкнутися по контуру стали, розташованому в поперечному перерізі стержня. Для зменшення вихрових струмів, сердечники трансформатора набираються (шихти) з ізольованих прямокутних пластин електротехнічної сталі товщиною 0.5мм або 0.35мм. Для зменшення зазорів в місцях стиків, шари сердечника, набрані різними способами, чергуються через один. Після складання, листи верхнього ярма виймаються і на стрижнях встановлюються обмотки, після чого ярмо знову зашіхтовивается. Листи сердечника ізолюються лаком або папером, що має товщину 0.03мм, і стягуються за допомогою ізольованих шпильок.

У більшості випадків в трансформаторах електропередач застосовуються так звані концентричні обмотки, що мають вигляд розміщених концентрично (одна в іншій) порожнистих циліндрів. Зазвичай ближче до сердечника розміщується обмотка нижчої напруги, що вимагає меншої товщини ізоляції сердечника.

За способом охолодження трансформатори поділяються на масляні, обмотки яких занурені в масло і сухе, охолоджувані повітрям. Потужні силові трансформатори мають масляне охолоджування. Трансформатор в більшості випадків не є повністю твердим тілом, а містить велику кількість рідкого масла, яке значно впливає на теплопередачу.

У більшості випадків в трансформаторах електропередач застосовуються так звані концентричні обмотки, які мають вигляд розміщених концентрично порожнистих циліндрів (одна в іншій). Зазвичай ближче до сердечника розміщується обмотка нижчої напруги, що вимагає меншої товщини ізоляції сердечника.

У трансформаторах потужністю до 560 кВА концентрична обмотка виконується за типом циліндричної обмотки, в більшості випадків має два шари. Шари обмотки виконуються із проведення круглого або прямокутного перерізу. Провід намотується впритул по гвинтовий лінії вздовж твірної циліндра.

У трансформаторах великих потужностей концентрична обмотка нижчої напруги виконується за типом гвинтовий, в якій між двома сусідніми по висоті витками залишається канал.

У трансформаторах на напругу 35 кВ і більше застосовують концентричну обмотку, виконану за типом безперервної, в якій, відміну від гвинтовий, кожен виток складається з декількох концентрично намотаних витків обмотки. Котушки цієї обмотки намотуються безперервно одним проводом без пайки. При впливі осьових стискаючих зусиль, що виникають при раптових коротких замикань, найбільш надійними є безперервні обмотки.

Дан трифазний двохобмотувальні масляний трансформатор.