Elektros tinkle statiškai montuojamas elektros blokas su dviem, trimis ar daugiau apvijų. Galios transformatorius keičia kintamąją įtampą ir srovę be dažnio nuokrypio. Antriniuose maitinimo šaltiniuose naudojamas keitiklis vadinamas sumažinimo įtaisu. Pakopinės konstrukcijos padidina įtampą, naudojamos aukštos įtampos elektros linijose, turinčiose didelę galią, pralaidumą ir talpą.
Turinys
Taikymo sritis
Įrenginių, skirtų elektros energijai gaminti, rinkinį sudaro galios transformatoriai. Elektrinės naudoja atomo energiją, organinį, kietąjį ar skystąjį kurą, dirba dujomis arba vandens srovės galia, tačiau pastočių išėjimo keitikliai būtini normaliam vartotojų ir gamybos linijų funkcionavimui.
Vienetai įrengti pramonės objektų tinkluose, kaimo įmonėse, gynybos kompleksuose, naftos ir dujų gamyklose. Tiesioginė galios transformatoriaus paskirtis – sumažinti ir padidinti įtampą bei srovę – naudojama transporto, būsto, mažmeninės prekybos infrastruktūros, tinklo skirstymo objektų eksploatavimui.
Pagrindinės dalys ir sistemos
Maitinimo įtampa ir apkrova yra tiekiami įėjimais, kurie yra ant vidinio arba išorinio gnybtų bloko. Kontaktas tvirtinamas varžtais arba specialiomis jungtimis. Alyvos agregatuose įleidimo angos yra išdėstytos išorėje bako šonuose arba ant nuimamo korpuso dangčio.
Perdavimas iš vidinių apvijų eina į lanksčius amortizatorius arba sriegines smeiges, pagamintas iš spalvotųjų metalų. Galios transformatoriai ir jų korpusai nuo smeigių izoliuoti porcelianiniu arba plastikiniu sluoksniu. Tarpus naikina tarpikliai, pagaminti iš alyvai ir sintetiniams skysčiams atsparios medžiagos.
Aušintuvai sumažina alyvos temperatūrą iš viršutinės bako srities ir perkelia ją į šoninį apatinį sluoksnį. Alyvos transformatoriaus aušinimo įtaisas pavaizduotas taip:
- išorinė grandinė, kuri pašalina šilumą iš nešiklio;
- vidinės grandinės šildymo alyva.
Aušintuvai yra įvairių tipų:
- radiatoriai - plokščių kanalų rinkinys su suvirinimu gale, esantis plokštėse, skirtose susisiekti tarp apatinio ir viršutinio kolektorių;
- gofruoti rezervuarai - dedami į mažos ir vidutinės galios blokus, jie yra ir konteineris temperatūrai mažinti, ir darbinis bakas su sulankstytu sienų paviršiumi ir apatine dėže;
- ventiliatoriai - juose sumontuoti dideli transformatorių moduliai priverstiniam srauto aušinimui;
- šilumokaičiai - naudojami dideliuose įrenginiuose sintetiniams skysčiams perkelti naudojant siurblį, nesnatūralios cirkuliacijos organizavimas reikalauja daug vietos;
- vandens-alyvos įrenginiai - vamzdiniai šilumokaičiai pagal klasikinę technologiją;
- Cirkuliaciniai siurbliai yra hermetiškos konstrukcijos su visiškai panardintu varikliu, jei nėra riebokšlių tarpiklių.
Įranga, skirta įtampos transformacijai, tiekiama su valdymo įtaisais, kuriais keičiamas darbinių apsisukimų skaičius. Antrinės apvijos įtampa keičiama naudojant ritių skaičiaus jungiklį arba nustatoma varžtais renkantis džemperių vietą. Taip sujungiami įžeminto arba atjungto transformatoriaus laidai. Reguliavimo moduliai konvertuoja įtampą nedideliais diapazonais.
Priklausomai nuo sąlygų, spiralių skaičiaus jungikliai skirstomi į tipus:
- įrenginiai, veikiantys, kai apkrova išjungta;
- elementai, kurie veikia, kai antrinė apvija yra trumpai sujungta su varža.
Priedas
Dujų relė yra jungiamajame vamzdyje tarp išsiplėtimo ir darbo bakų. Prietaisas apsaugo nuo izoliacinių organinių medžiagų, alyvų irimo perkaitimo metu bei nedidelių sistemos pažeidimų. Įrenginys reaguoja į dujų susidarymą gedimų atveju, duoda pavojaus signalą arba visiškai išjungia sistemą įvykus trumpajam jungimui ar pavojingam skysčio lygio kritimui.
Termoporos dedamos bako viršuje į kišenes temperatūrai matuoti. Jie dirba matematinio skaičiavimo principu, kad nustatytų labiausiai šildomą įrenginio dalį. Šiuolaikiniai jutikliai yra pagrįsti šviesolaidine technologija.
Nepertraukiamo regeneravimo įrenginys naudojamas alyvai atkurti ir išvalyti. Dėl darbo masėje susidaro šlakai, į ją patenka oras.Regeneravimo įrenginiai yra dviejų tipų:
- termosifono moduliai, naudojant natūralų šildomų sluoksnių judėjimą aukštyn ir praeinant per filtrą, vėliau aušinami srautai nuleidžiami į rezervuaro dugną;
- adsorbcijos kokybės agregatai priverstinai pumpuoja masę per filtrus siurbliu, yra atskirai ant pamatų ir naudojami didelių keitiklių grandinėse.
Alyvos apsaugos moduliai yra atviro tipo išsiplėtimo bakas. Virš masės paviršiaus esantis oras praleidžiamas per silikagelio sausiklius. Esant maksimaliai drėgmei, adsorbentas pasidaro rausvas, o tai yra signalas jį pakeisti.
Alyvos sandariklis sumontuotas plėtiklio viršuje. Tai oro drėgmės mažinimo įrenginys, veikiantis su transformatorine sausa alyva. Modulis yra prijungtas prie išsiplėtimo bako vamzdžiu. Viršuje konteineris yra suvirintas su vidiniu atskyrimu kelių sienelių pavidalu labirinto pavidalu. Oras praeina per alyvą, išskiria drėgmę, tada nuvalomas silikageliu ir patenka į plėtiklį.
Valdymo įrenginiai
Slėgio mažinimo įtaisas apsaugo nuo avarinio slėgio padidėjimo dėl trumpojo jungimo arba stipraus alyvos skilimo ir yra numatytas galingų agregatų konstrukcijoje pagal GOST 11677-1975. Įrenginys pagamintas išleidimo vamzdžio, esančio kampu į transformatoriaus dangtį, pavidalu. Gale yra sandari membrana, kuri gali akimirksniu išsiskleisti ir išleisti išmetamąsias dujas.
Be to, transformatoriuje yra sumontuoti kiti moduliai:
- Alyvos lygio jutikliai bake, turintys ciferblatą arba pagaminti iš jungiamųjų talpyklų stiklinio vamzdelio, yra dedami plėtiklio gale.
- Įtaisyti transformatoriai yra išdėstyti įrenginio viduje arba šalia įžeminimo movos, esančios perėjimo izoliatorių šone arba ant žemos įtampos šynų. Tokiu atveju pastotėje su vidine ir išorine izoliacija nereikia daug atskirų keitiklių.
- Degiųjų priemaišų ir dujų detektorius alyvos masėje aptinka vandenilį ir išspaudžia jį per membraną. Prietaisas rodo pradinį dujų susidarymo laipsnį, kol koncentruotas mišinys sukels valdymo relės veikimą.
- Srauto matuoklis stebi alyvos nuostolius pastotėse, veikiančiose priverstinio temperatūros mažinimo principu. Prietaisas matuoja galvų skirtumą ir nustato slėgį abiejose kliūties sraute pusėse. Vandeniu aušinamuose įrenginiuose srauto matuokliai rodo drėgmės suvartojimą. Elementuose yra signalizacija nelaimingo atsitikimo atveju ir ciferblatas indikatoriams nustatyti.
Veikimo principas ir veikimo režimai
Paprastame transformatoriuje yra permalloy, ferito šerdis ir dvi apvijos. Magnetinėje grandinėje yra juostų, plokščių arba formuotų elementų rinkinys. Jis judina magnetinį srautą, atsirandantį veikiant elektrai. Galios transformatoriaus veikimo principas yra konvertuoti srovės ir įtampos rodiklius naudojant indukciją, o įkrautų dalelių judėjimo grafiko dažnis ir forma išlieka pastovūs.
Pakopiniuose transformatoriuose grandinė numato padidintą antrinės apvijos įtampą, palyginti su pirmine ritė. Mažesniuose įrenginiuose įėjimo įtampa yra didesnė nei išėjimo. Šerdis su spiraliniais posūkiais yra talpykloje su aliejumi.
Įjungus kintamąją srovę, pirminėje spiralėje susidaro kintamasis magnetinis laukas. Jis užsidaro ant šerdies ir paveikia antrinę grandinę. Sukuriama elektrovaros jėga, kuri transformatoriaus išėjime perduodama prijungtoms apkrovoms. Stotis veikia trimis režimais:
- Tuščiajai eigai būdinga antrinės ritės atvira būsena ir srovės nebuvimas apvijų viduje. Pirminėje ritėje teka tuščiosios eigos elektra, kuri yra 2-5% nominalios vertės.
- Darbas su apkrova vyksta su elektros ir vartotojų prijungimu. Galios transformatoriai energiją rodo dviejose apvijose, darbas pagal tokius reglamentus yra įprastas įrenginiui.
- Trumpasis jungimas, kai antrinės ritės varža lieka vienintele apkrova. Režimas leidžia nustatyti šerdies apvijų šildymo nuostolius.
Laukimo režimas
Elektra pirminėje ritėje yra lygi kintamos įmagnetinimo srovės dydžiui, antrinė srovė rodo nulines reikšmes. Pradinės ritės elektrovaros jėga feromagnetinio antgalio atveju visiškai pakeičia šaltinio įtampą, nėra apkrovos srovių. Veikimas tuščiąja eiga aptinka momentinius įsijungimo nuostolius ir sūkurines sroves, nustato reaktyviosios galios kompensaciją, kad būtų palaikoma reikiama išėjimo įtampa.
Įrenginyje be feromagnetinio laidininko nuostolių dėl magnetinio lauko pasikeitimo nėra. Srovė be apkrovos yra proporcinga pirminės apvijos varžai. Gebėjimas atsispirti įkrautų elektronų praėjimui transformuojamas keičiant srovės dažnį ir indukcijos dydį.
Trumpojo jungimo veikimas
Pirminei ritei tiekiama nedidelė kintamoji įtampa, antrinės ritės išėjimai trumpai jungiami.Įėjimo įtampos indikatoriai parenkami taip, kad trumpojo jungimo srovė atitiktų apskaičiuotą arba nominalią įrenginio vertę. Trumpojo jungimo įtampos dydis lemia nuostolius transformatoriaus ritėse ir laidininko medžiagos atsparumo kainą. Dalis nuolatinės srovės įveikia varžą ir paverčiama šilumine energija, šerdis šildoma.
Trumpojo jungimo įtampa apskaičiuojama procentais nuo vardinės vertės. Parametras, gautas dirbant šiuo režimu, yra svarbi įrenginio charakteristika. Ją padauginus iš trumpojo jungimo srovės, prarandama galia.
Darbo režimas
Kai antrinėje grandinėje yra prijungta apkrova, dalelės juda, sukeldamos magnetinį srautą laidininke. Jis nukreipiamas nuo srauto, kurį sukuria pirminė ritė. Pirminėje apvijoje yra nesutarimų tarp indukcijos elektrovaros jėgos ir maitinimo šaltinio. Srovė pradinėje spiralėje didėja iki to laiko, kai magnetinis laukas neįgyja pradinės vertės.
Indukcijos vektoriaus magnetinis srautas apibūdina lauko praėjimą per pasirinktą paviršių ir yra nustatomas pagal momentinės jėgos indekso laiko integralą pirminėje ritėje. Rodiklis yra 90˚ nefazinis varomosios jėgos atžvilgiu. Antrinėje grandinėje indukuota emf forma ir fazė sutampa su pirminėje ritėje.
Transformatorių tipai ir tipai
Maitinimo blokai naudojami konvertuojant aukštos įtampos srovę ir didelę galią, jie nenaudojami tinklo našumui matuoti.Įrengimas pateisinamas esant skirtumui tarp energijos gamintojo tinkle esančios įtampos ir grandinės, einančios į vartotoją. Priklausomai nuo fazių skaičiaus, stotys gali būti klasifikuojamos kaip vienos ritės blokai arba kelių apvijų blokai.
Vienfazis galios keitiklis sumontuotas statiškai, jam būdingos abipuse indukcija sujungtos apvijos, esančios nejudančios. Šerdis pagamintas iš uždaro rėmo, yra apatinis, viršutinis jungas ir šoniniai strypai, kuriuose yra spiralės. Ritės ir magnetinė šerdis veikia kaip aktyvūs elementai.
Strypų apvijos yra nustatytomis kombinacijomis pagal posūkių skaičių ir formą arba yra išdėstytos koncentrine tvarka. Labiausiai paplitęs ir dažniausiai naudojamas cilindrinis įvyniojimas. Agregato konstrukciniai elementai fiksuoja stoties dalis, izoliuoja praėjimus tarp gyvatukų, aušina dalis ir apsaugo nuo gedimų. Išilgine izoliacija dengiami atskiri posūkiai arba jų deriniai ant šerdies. Pirminiai dielektrikai naudojami siekiant išvengti perėjimo tarp žemės ir apvijų.
Trifazių elektros tinklų schemose įrengiami dviejų apvijų ir trijų apvijų įrenginiai, kurie tolygiai paskirsto apkrovą tarp įėjimų ir išėjimų, arba vienos fazės pakaitiniai įrenginiai. Alyva aušinami transformatoriai turi magnetinę grandinę su apvijomis, kurios yra talpykloje su medžiaga.
Apvijos yra išdėstytos ant bendro laidininko, o pirminės ir antrinės grandinės, kurios sąveikauja dėl bendro lauko, srovės ar poliarizacijos atsiradimo, kai įkrauti elektronai juda magnetinėje terpėje. Dėl šios bendros indukcijos sunku nustatyti įrenginio veikimą, aukštą ir žemą įtampą.Naudojamas transformatoriaus pakeitimo planas, kuriame apvijos sąveikauja ne magnetinėje, o elektrinėje aplinkoje.
Taikomas išsklaidymo srautų veikimo lygiavertiškumo indukcinių ritių, praeinančių srovę, varžų darbui principas. Atskirkite spirales su aktyviu indukcijos pasipriešinimu. Antrasis tipas yra magnetiniu būdu surišti įvyniojimai, kurie perduoda daleles be sklaidos srautų ir pasižymi minimaliomis obstrukcinėmis savybėmis.
Panašūs straipsniai:
