Номинальное напряжение трансформатора это: Номинальное вторичное напряжение трансформатора напряжения равно. Технические данные

устройство, классификация, принцип работы, видео

Трансформатор напряжения – это один из видов трансформаторов, который еще называют измерительным, предназначеннный для отделения первичных цепей высокого и сверх высокого напряжений и цепей измерений, РЗ и А. Также их используют для понижения высоких напряжений (110, 10 и 6 кВ) до стандартных нормируемых величин напряжений вторичных обмоток – 100 либо 100/√3.

Помимо этого, применение трансформаторов напряжение в электроустановках позволяет изолировать маломощные низковольтные измерительные приборы и устройства, что удешевляет стоимость и позволяет использовать более простое оборудование, а также обеспечивает безопасность обслуживания электроустановок.

Трансформаторы напряжения нашли широкое применение в силовых электроустановках высокого напряжения

От точности их работы зависит правильность коммерческого учета электроэнергии, селективность действия устройств РЗ и противоаварийной автоматики, также они служат для синхронизации и питания автоматики релейной защиты ЛЭП от коротких замыканий, и др.

Измерительный трансформатор конструктивно практически не отличается от стандартных силовых трансформаторов. Он состоит из обмоток: первичной и одной либо нескольких вторичных и стального сердечника, набранного листами электротехнической стали. Первичная обмотка имеет большее количество витков, в сравнении со вторичной. На первичную — подается напряжение, которое требуется измерить, а ко вторичным — подключаются ваттметр и пр. измерительные аппараты. Поскольку ваттметр имеет значительное сопротивление, то по вторичной принято считать, что протекает малый ток. Поэтому полагают, что измерительный трансформатор напряжения функционирует в режимах близких к холостому ходу.

Такие трансформаторы оснащают разъемами для подключения: первичная обмотка присоединяется к цепям силового напряжения, а ко вторичной могут подключены — реле, обмотки вольтметра или ваттметра и пр. приборы. Принцип действия у них аналогичен силовому трансформатору: трансформирование напряжения в измерительном трансформаторе производится переменным магнитным полем.

Интересное видео о работе и принципе устройста трансформаторов тока смотрите ниже:

Потери намагничивания обуславливают некоторую погрешность в классах точности.

Погрешность определяется:

Конструкцией предусматривается компенсация погрешности по напряжению благодаря уменьшению количества витков первичной обмотки, устранению угловой погрешности с помощью компенсирующих обмоток. Простейшая схема включения трансформатора напряжения

Классификация трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения принято разделять по следующим признакам:

1. По количеству фаз:
   • однофазные;
   • трехфазные.
2. По числу обмоток:
   • 2-х-обмоточные;
   • 3-х-обмоточные.
3. По способу действия системы охлаждения:
   • электрические устройства с масляным охлаждением;
   • электрические устройства с воздушной системой охлаждения ( с литой изоляцией либо сухие).
4. По способу установки и размещения:
   • для наружной установки;
   • для внутренней;
   • для комплектных РУ.
5. По классу точности: по нормируемым величинам погрешностей.

Виды трансформаторов напряжения

Рассмотрим несколько трансфомраторов напряжения разных производителей:

Трансформатор напряжения ЗНОЛ-НТЗ-35-IV-11

Производиель — Невский трансформаторный завод «Волхов».

Назначение и область применение ЗНОЛ-НТЗ

Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.

Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий. Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.

Рисунок — Габаритные размеры трансформатора

Рисунок — схемы подключения обмоток трансформаторов

Характеристики:

1. Класс напряжения по ГОСТ 1516.3, кВ — 27 35 27
2. Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 30 40,5 40,5
3. Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ — 15,6 20,2 27,5
4. Номинальное напряжение основной вторичной обмотки, В — 57,7 100
5. Номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки, В — 100/3, 100 127
6. Номинальные классы точности основной вторичной обмотки — 0,2; 0,5; 1; 3

Ещё одно интересное видео о работе трансформаторов тока:

---

Трехфазная антирезонансная группа трансформаторов напряжения 3хЗНОЛПМ(И)

Производитель «Свердловский завод трансформаторов тока»

Назначение 3хЗНОЛПМ(И)

Трансформаторы предназначены для установки в комплектные устройства (КРУ), токопроводы и служат для питания цепей измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления в электрических установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц в сетях с изолированной нейтралью.

Трансформаторы изготавливаются в климатическом исполнении «УХЛ» категории размещения 2 по ГОСТ 15150.

Рабочее положение — любое.

Расположение первичного вывода возможно как с лицевой так и с тыльной стороны трансформатора.

Трехфазная группа может комплектоваться в 4-ех вариантах:

• из трех трансформаторов ЗНОЛПМ — 3хЗНОЛПМ-6 и 3хЗНОЛПМ-10;
• из трех трансформаторов ЗНОЛПМИ — 3хЗНОЛПМИ-6 и 3хЗНОЛПМИ-10;
• из одного трансформатора ЗНОЛПМ (устанавливается по середине) и двух трансформаторов ЗНОЛПМИ (устанавливаются по краям) — 3хЗНОЛПМ(1)-6 и 3хЗНОЛПМ(1)-10;
• из двух трансформаторов ЗНОЛПМ (устанавливаются по краям) и одного трансформатора ЗНОЛПМИ (устанавливается по середине) — 3хЗНОЛПМ(2)-6 и 3хЗНОЛПМ(2)-10.

Для повышения устойчивости к феррорезонансу и воздействию перемежающейся дуги в дополниетльные обмотки, соединенные в разомкнутый треугольник, используемые для контроля изоляции сети, рекомендуется включать резистор сопротивлением 25 Ом, рассчитанный на длительное протекание тока 4А.

Внимание! При заказе трансформаторов напряжения для АИСКУЭ обязательно заполнение опросного листа.

Гарантийный срок эксплуатации — 5 (пять) лет со дня ввода трансформатора в эксплуатацию, но не более 5,5 лет с момента отгрузки с завода-изготовителя.

Срок службы — 30 лет.

---

НАМИТ-10-2

Производитель ОАО «Самарский Трансформатор»

Назначение и область применения

Трансформатор напряжения НАМИТ-10-2 УХЛ2 трехфазный масляный антирезонансный является масштабным преобразователем и предназначен для выработки сигнала измерительной информации для измерительных приборов в цепях учёта, защиты и сигнализации в сетях 6 и 10 кВ переменного тока промышленной частоты с изолированной нейтралью или заземлённой через дугогасящий реактор. Трансформатор устанавливается в шкафах КРУ(Н) и в закрытых РУ промышленных предприятий

Технические параметры трансформатора напряжения НАМИТ-10-2

1. Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ — 6 или 10
2. Наибольшее рабочее напряжение, кВ — 7,2 или 12
3. Номинальное напряжение основной вторичной обмотки (между фазами), В — 100 (110)
4. Ннапряжение дополнительной вторичной обмотки (аД — хД), не более, В — 3
5. Класс точности основной вторичной обмотки — 0,2/0,5

Рисунок — Габаритные размеры и схема подключения.

Трансформаторы напряжения | Электрические аппараты | Обладнання

Страница 51 из 54

Глава двадцать третья ТРАНСФОРМАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
23.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

а) Назначение и основные параметры. Трансформаторы напряжения (ТН) служат для преобразования высокого напряжения в низкое стандартное напряжение, удобное для измерения. Обычно за номинальное вторичное напряжение принимается напряжение 100 В или 100/КЗ В. Это позволяет для измерения любого высокого напряжения применять одни и те же измерительные приборы. Реле защиты также выпускаются на те же стандартные напряжения независимо от номинального напряжения защищаемой установки.
Первичная обмотка трансформатора напряжения изолируется от вторичной соответственно классу напряжения установки. Для безопасности обслуживания один вывод вторичной обмотки заземляется. Таким образом, ТН изолирует измерительные приборы и реле от цепи высокого напряжения и делает безопасным их обслуживание.

Схема включения однофазного трансформатора напряжения дана на рис. 23.1. Первичная обмотка we  присоединена к цепи высокого напряжения через предохранители FU1, FU2. Вторичная обмотка w2 питает нагрузку в виде обмоток измерительных приборов или реле защиты через предохранители FU3, FU4. В нормальной конструкции заземляются и вторичная обмотка w2, и магнитопровод.
Предохранители FU3, FU4 служат для защиты трансформатора напряжения от КЗ в цепи нагрузки.
Предохранители FU1, FU2 на высоковольтной стороне служат для защиты сети от КЗ в ТН. Целесообразно применение токоограничивающих предохранителей типа ПКТ или стреляющих с ограничивающим резистором. Вследствие высокого сопротивления обмоток самого трансформатора напряжения при КЗ во вторичной цепи ток в первичной цепи мал (порядка нескольких ампер) и недостаточен для срабатывания предохранителей FUl, FU2. Этим объясняется установка предохранителей FU3, FU4 во вторичной цепи.

Основными параметрами трансформатора напряжения являются:
номинальное   напряжение первичной   и   вторичной обмоток, указанное на щитке.   Номинальное  напряжение трансформатора напряжения равно номинальному напряжению первичной обмотки;
номинальный коэффициент трансформации — отношение номинального первичного напряжения к номинальному вторичному:

Рис. 23.1. Схема включения однофазного трансформатора напряжения

По ГОСТ 1983-77 направления токов и напряжений, показанные на рис. 23.1, приняты за положительные. При отсутствии угловой погрешности векторы Ux и lf2 совпадают по фазе. Если вектор lf2 опережает вектор Uh, угловая погрешность считается положительной. Угловую погрешность необходимо учитывать при измерении активной мощности, энергии и в схемах релейной защиты. Допустимая погрешность трансформатора напряжения по напряжению в процентах при номинальных условиях численно равна классу точности.
Погрешности трансформатора напряжения не должны превышать значений, предусмотренных классом точности при колебании напряжения ui в пределах 90—110% £Лном и колебаний мощности вторичной цепи в пределах 25 — 100 % номинальной.

Номинальная вторичная нагрузка. ТН включаются (рис. 23.1) так же, как силовые трансформаторы.

 

При уменьшении сопротивления Z2 вторичная мощность увеличивается. Вторичная нагрузка Z2 кроме модуля характеризуется также коэффициентом мощности coscp2HOM-
Номинальная мощность трансформатора напряжения представляет собой наибольшее значение вторичной мощности при coscp2 = = 0,8, при которой погрешность трансформатора напряжения не выходит за пределы, определенные классом точности. Требования к ТН определяются ГОСТ 1983-77.

б) Погрешности. ТН. Погрешность трансформатора напряжения обусловлена наличием активных и реактивных сопротивлений обмоток и тока холостого хода. Схема замещения трансформатора напряжения дана на рис. 23.2, а векторная диаграмма — на рис. 23.3. Все величины приведены к первичной обмотке. Поток Ф создает вторичную ЭДС Е’2, отстающую от него на 90°. Под действием этой ЭДС во вторичной цепи возникают напряжение U»2 и ток h, проходящий по сопротивлению нагрузки R’2, Х’2. Тот же ток создает падения напряжения на сопротивлениях вторичной обмотки г2 и х2. При выбранных положительных направлениях ток — Г2 отстает от ЭДС Е_2(§ 22.1).

Для снижения индуктивного сопротивления обмоток Х\ и х2 уменьшают расстояние между первичной и вторичной обмотками [18.2].
При заданном первичном напряжении U\ намагничивающий ток /0 практически постоянен. В этом случае согласно (23.3) погрешность линейно растет с увеличением тока нагрузки 1’2. Поскольку в номинальном режиме напряжение U’2 мало меняется с током нагрузки Г2, то вторичная (выходная) мощность Р2 пропорциональна этому току. Зависимость погрешности по напряжению от вторичной мощности для одного из исполнений ТН показана на рис. 23.4, а.
На погрешность влияет коэффициент мощности нагрузки cos ф2. С уменьшением cos ф2 погрешность увеличивается.

Погрешность зависит и от первичного напряжения.

Трехфазная группа 3 х НОЛ.08-6(10)М

Трехфазная группа 3 х НОЛ. 08-6(10)М.

Игнатенко Е.В

Главный конструктор отдела

измерительных трансформаторов ОАО «СЗТТ»

 

Электрические сети (6 – 35) кВ это сети с изолированной, либо с компенсированной нейтралью. Такой режим нейтрали позволяет при однофазных (ОЗЗ) или дуговых замыканиях на землю (ОДЗ) не проводить немедленное отключение сети. Надо отметить, что в сетях этих классов напряжений, замыкание на землю не является аварийным режимом, и случаются они достаточно часто. Нормативные документы допускают работу линии, с изолированной нейтралью, при ОЗЗ – до восьми часов, но при этом необходимо немедленно приступить к отысканию места замыкания и его устранению, так как в этом режиме есть большая опасность попадания людей под высокое напряжение. Так же, возможно повреждение электрооборудования из-за повышения фазного напряжения до уровня линейного. ОЗЗ это, как правило, металлическое, постоянное замыкание, а ОДЗ носит переменный характер.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); Например, раскачивающаяся на ветру ветка касаясь высоковольтной линии (ВЛ) замыкает ее на землю, при этом зажигается дуга. ОДЗ это наиболее опасный вид замыканий на землю, так как при этом могут возникать перенапряжения 2,3 – 3,0 наибольшего фазного напряжения, которые уже наблюдаются при первом зажигании дуги и сопровождаются ее многократными зажиганиями. В этих режимах создаются все условия для появления феррорезонанса в сети.

Феррорезонансный контур в сети с изолированной нейтралью – это контур нулевой последовательности с нелинейной характеристикой намагничивания. Трехфазный заземляемый трансформатор напряжения, по конструктиву, это три однофазных трансформатора, соединенные по схеме звезда/звезда, с обособленной магнитной системой. При перенапряжениях в сети индукция в магнитопроводе увеличивается, как минимум в 1,73 раза. В таких режимах возможно насыщение магнитопровода и как следствие возникновение феррорезонанса в сети.

По некоторым данным, ежегодно в эксплуатации повреждается 7% – 9% трансформаторов напряжения по причине феррорезонанса. Существует множество способов защиты ТН от резонансных явлений в сети:

— изготовление ТН с максимально уменьшенной рабочей индукцией;

— включение в цепь ВН и НН дополнительных демпфирующих сопротивлений;

— изготовление трехфазных трансформаторов напряжения с единой магнитной системой в пятистержневом исполнении;

— применение специальных устройств, включаемых в цепь разомкнутого треугольника;

— заземление нейтрали трехфазного трансформатора напряжения через токоограничивающий реактор;

— применение специальных компенсационных обмоток и т.д.

— применение специальных релейных схем, для защиты обмотки ВН от сверхтоков.

Все эти меры в той или иной степени защищают измерительный трансформатор напряжения, но не решают проблему в корне.

Заземляемы трансформаторы напряжения применяются в сетях с изолированной нейтралью. Заземление нейтрали ТН позволяет осуществлять контроль изоляции сети, с помощью дополнительных вторичных обмоток, соединенных по схеме звезда/треугольник.

На наш взгляд, это основная функция заземляемых трансформаторов, функция измерения и учета – дополнительная. Зачастую, в электрических сетях эксплуатируются заземляемые трансформаторы напряжения, у которых защитные обмотки не используются. Применение заземляемых трансформаторов без использования функции контроля изоляции сети – неоправданный риск. Это связано с тем, что:

— заземляемые трансформаторы напряжения подвержены влиянию феррорезонансных явлений;

— изоляцию обмотки ВН невозможно испытать в условиях эксплуатации приложенным одноминутным напряжением промышленной частоты;

Для решения всех вопросов, связанных с эксплуатацией заземляемых трансформаторов напряжения в сетях с изолированной нейтралью, на нашем предприятии разработана новая трехфазная группа. Трехфазная 3хНОЛ-6(10) группа состоящая из трех незаземляемых трансформаторов, соединенных по схеме треугольник/треугольник. Основное преимущество 3хНОЛ-6(10) – отсутствие заземляемого вывода с ослабленной изоляцией. Это значит, что трансформатор не подвержен влиянию феррорезонанса и не требует дополнительных защит от его воздействия. Также изоляцию этого трансформатора возможно испытать приложенным одноминутным напряжением промышленной частоты в условиях эксплуатации, так как в этом случае нет необходимости в источнике повышенной частоты. У незаземляемых трансформаторов нет высоковольтных выводов с ослабленной изоляцией, что также позволит избежать нарушений, которые зачастую случаются в эксплуатации, при определении сопротивления изоляции вывода «Х», так как есть разночтения в нормативной документации.

На сегодняшний день большое количество пунктов коммерческого учета (ПКУ) имеют в своем составе заземляемые трансформаторы напряжения, со встроенными предохранителями (ЗНОЛП). При однофазных замыканиях на землю, а они как указывалось выше, случаются достаточно часто в воздушных распределительных сетях, что ведет к срабатыванию встроенного защитного предохранительного устройства (ЗПУ). Встраиваемое ЗПУ, прежде всего, предназначено для защиты трансформатора напряжения от коротких замыканий во вторичных цепях. Так как ток срабатывания предохранителя достаточно мал, то при различных перенапряжениях, вызванных, в том числе и однофазными замыканиями на землю это приводит к отключению ТН. ЗПУ защищает обмотку ВН от сверхтоков, которые возможны при различных технологических нарушениях в электрических сетях. При срабатывании предохранителя учет электроэнергии будет отсутствовать. Для восстановления учета, необходимо заменить плавкую вставку ЗПУ.

Трехфазная группа 3хНОЛ-6(10)М устойчива к различным перенапряжениям в электрических сетях, так как в отсутствии связи ТН с землей, контур нулевой последовательности также отсутствует.

Также при однофазных замыканиях на землю, изоляция незаземляемого трансформатора не находится под повышенным напряжением, так как трансформаторы НОЛ включаются на линейное напряжение.

Незаземляемые измерительные трансформаторы напряжения лишены всех тех недостатков, которые характерны для заземляемых ТН, поэтому в пунктах коммерческого учета целесообразно использовать трехфазную группу 3хНОЛ-6(10)М.

Назначение и принцип действия трансформатора напряжения | ТТ и ТН

Трансформаторы напряжения  двух- или трехобмоточные предназначены как для измерения напряжения, мощности, энергии, так и для питания цепей автоматики, сигнализации и релейной защиты линий электропередач от замыкания на землю. Трансформаторы напряжения имеют два назначения: изолировать вторичную обмотку НН и, тем самым, обезопасить обслуживающий персонал; понизить измеряемое напряжение до стандартного значения 100; 100ν3; 100/3 В.
Трансформаторы напряжения различают: по числу фаз — однофазные и трехфазные; по числу обмоток — двухобмоточные и трехобмоточные; по классу точности — 0,2; 0,5; 1,0; 3; по способу охлаждения — с масляным охлаждением, с воздушным охлаждением; по способу установки — для внутренней установки, для наружной установки и для КРУ.
На рис. 1 представлена схема включения трансформаторов напряжения с обозначениями первичной и вторичной обмоток. Однофазный двухобмоточный трансформатор напряжения применяется в установках как однофазного, так и трехфазного тока. В последнем случае он включается на линейное напряжение. Один из выводов вторичной обмотки для обеспечения безопасности при обслуживании заземляется.
Основными параметрами трансформаторов напряжения являются:
номинальные напряжения обмоток, т.е. напряжения первичной и вторичной обмоток, указанные на щитке;
номинальный коэффициент трансформации, т. е. отношение номинального первичного напряжения к номинальному вторичному
погрешность по напряжению %
угловая погрешность, т. е. угол между вектором первичного напряжения и повернутым на 180° вектором вторичного напряжения, выраженный в угловых градусах (минутах).

Рис. 1. Однофазный двухобмоточный трансформатор напряжения: а — присоединение трансформатора напряжения к трехфазной сети без нулевого провода; б — расположение выводов (Л-X — выводы ВН; а-х — выводы НН)
На рис. 2 приведен пример изменения погрешности трансформатора напряжения при изменении мощности Бг вторичной нагрузки. Коррекцией напряжения называется преднамеренное изменение коэффициента трансформации в сторону повышения вторичного напряжения, выраженное в процентах. Это достигается уменьшением числа витков первичной обмотки.

Рис. 2. Погрешность по напряжению и угловая погрешность однофазного трансформатора напряжения (сплошные линии с коррекцией числа витков, штриховые линии — без коррекции)
Особо следует сказать о трансформаторах напряжения высокого и сверхвысокого напряжения. Как было отмечено, трансформаторы напряжения передают очень малую мощность, поэтому практически в таких трансформаторах напряжения определяющим является вопрос обеспечения изоляции между первичной и вторичной цепями. Поэтому при напряжениях выше 500 кВ используются так называемые емкостные трансформаторы напряжения, состоящие из емкостного делителя напряжения (двух последовательно соединенных конденсаторов С1 и С2) и понижающего трансформатора, показанных на рис. 3. В современных РУ устанавливаются колонны конденсаторов высокочастотной связи для цепей автоматики и сигнализации. Поэтому, если использовать эту колонку связи CJ и добавить некоторый конденсатор отбора мощности С2, получим емкостной делитель. К конденсатору подключается трансформатор напряжения обычно на 12-15 кВ первичного напряжения. Для устойчивой работы в первичную цепь включается дополнительный реактор LR и высокочастотный заградитель 3. Таким образом, это устройство имеет существенно меньшую стоимость, чем трансформатор напряжения на полное первичное напряжение.

Рис. 3. Практическая схема емкостного трансформатора напряжения

Трансформатор напряжения , назначение и принцип действия

Трансформатор напряжения — это одна из разновидностей трансформаторов, который нужен для:

1. преобразования электрической мощности и питания различных устройств,
2. гальванической развязки цепей высокого напряжения (6 кВ и выше) от низкого (обычно 100 В) напряжения вторичных обмоток.
3. измерения напряжения на подстанциях и питания всевозможных реле защиты

измерительный трансформатор напряжения

Измерительный трансформатор напряжения служит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики.

Трансформатор напряжения принцип работы

Для непосредственного включения на высокое напряжение потребовались бы очень громоздкие приборы и реле вследствие необходимости их выполнения с высоковольтной изоляцией. Изготовление и применение такой аппаратуры практически неосуществимо, особенно при напряжении 35 кВ и выше.

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения; обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

Кроме того, трансформатор напряжения изолирует (отделяет) измерительные приборы и реле от высокого напряжения, благодаря чего он обеспечивает безопасность их обслуживания на подстанции.

Основное принципиальное отличие измерительных трансформаторов напряжения (ТН) от трансформаторов тока (ТТ) состоит в том, что они, как и все силовые модели, рассчитаны на обычную работу без закороченной вторичной обмотки.

В то же время, если силовые трансформаторы предназначены для передачи транспортируемой мощности с минимальными потерями, то измерительные трансформаторы напряжения конструируются с целью высокоточного повторения в масштабе векторов первичного напряжения.

измерительный трансформатор напряжения

Принципы работы трансформатора напряжения

Конструкцию трансформатора напряжения, как и трансформатора тока, можно представить магнитопроводом с намотанными вокруг него двумя обмотками:

• первичной;
• вторичной.

Специальные сорта стали для магнитопровода, а также металл их обмоток и слой изоляции подбираются для максимально точного преобразования напряжения с наименьшими потерями. Число витков первичной и вторичной катушек рассчитывается таким образом, чтобы номинальное значение высоковольтного линейного напряжения сети, подаваемое на первичную обмотку, всегда воспроизводилось вторичной величиной 100 вольт с тем же направлением вектора для систем, собранных с заземленной нейтралью.

Если же первичная схема передачи энергии создана с изолированной нейтралью, то на выходе измерительной обмотки будет присутствовать 100/√3 вольт.

Для создания разных способов моделирования первичных напряжений на магнитопроводе может располагаться не одна, а несколько вторичных обмоток.

Устройство однофазного трансформатора напряжения

устройство однофазного трансформатора напряжения

Устройство однофазного трансформатора напряжения:

• а — общий вид трансформатора напряжения;
• б — выемная часть;
• 1,5 — проходные изоляторы;
• 2 — болт для заземления;
• 3 — сливная пробка;
• 4 — бак;
• 6 — обмотка;
• 7 — сердечник;
• 8 — винтовая пробка;
• 9 — контакт высоковольтного ввода

Однофазные трансформаторы напряжения получили наибольшее распространение. Они выпускаются на рабочие напряжения от 380 В до 500 кВ.

Конструктивные размеры и масса ТН определяются не мощностью, как у силовых трансформаторов, а в основном объемом изоляции первичной обмотки и размерами её выводов высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения с номинальным напряжением от 380 В до 6 кВ имеют исполнение с сухой изоляцией (обмотки выполняются проводом марки ПЭЛ и пропитываются асфальтовым лаком).

Свердловский завод трансформаторов тока выпускает трансформаторы напряжения на 6, 10, 35 кВ с литой изоляцией.

У трансформаторов напряжением 10 — 500 кВ изоляция масляная (магнитопровод погружен в трансформаторное масло).

Пример назначение и область применение трансформаторов напряжения ЗНОЛ-НТЗ

Трансформаторы предназначены для наружной установки в открытых распределительных устройствах (ОРУ). Трансформаторы обеспечивают передачу сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, предназначены для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения 35 кВ. Трансформаторы выполнены в виде опорной конструкции.

Корпус трансформаторов выполнен из компаунда на основе гидрофобной циклоалифатической смолы «Huntsman», который одновременно является основной изоляцией и обеспечивает защиту обмоток от механических и климатических воздействий. Рабочее положение трансформаторов в пространстве — вертикальное, высоковольтными выводами вверх.

схема включения обмоток трансформатора напряжения ЗНОЛ-НТЗ

Схемы включения  трансформаторов напряжения

Измерительные трансформаторы применяются для замера линейных и/или фазных первичных величин. Для этого силовые обмотки включают между:

• проводами линии с целью контроля линейных напряжений;
• шиной или проводом и землей, чтобы снимать фазное значение.

Важным элементом безопасности измерительных трансформаторов напряжения является заземление их корпуса и вторичной обмотки.

На заземление трансформаторов напряжения обращается повышенное внимание, ведь при пробое изоляции первичной обмотки на корпус или во вторичные цепи в них появится высоковольтный потенциал, способный травмировать людей и сжечь оборудование.

Преднамеренное заземление корпуса и одной вторичной обмотки отводит этот опасный потенциал на землю, чем предотвращает дальнейшее развитие аварии.

Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ

Трансформатор напряжения при напряжении до 35 кВ по принципу выполнения ничем не отличается от силового понижающего трансформатора. Он состоит из магнитопровода, набранного из пластин листовой электротехнической стали, первичной обмотки и одной или двух вторичных обмоток. На рис. 2.1. показана схема трансформатора напряжения с одной вторичной обмоткой. На первичную обмотку подается высокое напряжение Ub a напряжение вторичной обмотки U2 подведено к измерительному прибору.

рис. 2.1  Схема включения однофазного трансформатора напряжения

Трансформаторы применяются в наружных (типа НОМ-35, серий ЗНОМ и НКФ) или внутренних установках переменного тока напряжением 0,38-500 кВ и номинальной частотой 50 Гц. Трехобмоточные трансформаторы НТМИ предназначены для сетей с изолированной нейтралью, серии НКФ (кроме НКФ-110-5 8) — с заземленной нейтралью.

В электроустановках используются однофазные, трехфазные (пятистержневые) и каскадные трансформаторы напряжения (ТН). Выбор того или иного типа трансформатора напряжения  зависит от напряжения сети, значения и характера нагрузки вторичных цепей и назначения трансформатора напряжения (для целей изменения, для контроля однофазных замыканий на землю, для питания устройств релейной защиты и автоматики).

Ввиду относительно высокой стоимости ТН для сетей 110-750 кВ они в ряде случаев, там, где это возможно по условиям работы систем измерения, защиты и автоматики электроустановок, заменяются емкостными делителями напряжения.

По изоляции различают трансформаторы напряжения с сухой и масляной изоляцией.

Обозначение трансформатора напряжения на схеме

Обозначение трансформатора напряжения на схеме

Предохранители  трансформаторов осуществляют защиту трансформаторов напряжения от повреждения в случае их работы в ненормальном режиме — при однофазном замыкании на землю, при возникновении в сети феррорезонансных явлений или в случае наличия короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора напряжения.

Трёхфазный трансформатор

Среди электромагнитных устройств данного типа выделяется трёхфазный трансформатор. Он имеет магнитную и гальваническую связи фаз. Наличие схемы первого типа обусловлено соединением магнитопроводов в одну систему. При этом потоки магнитного воздействия расположены относительно друг друга под углом 120 °. Стержень в данной системе не нужен, так как при объединении центров трёх фаз сумма электромагнитных русел равняется нулю вне зависимости от времени. Благодаря этому схема с шестью стержнями преобразуется в трёхстержневую.

В соединении обмоток устройства можно использовать схемы трёх типов:

• Соединение в виде звезды может осуществляться с выводом от общих точек или же без него. Здесь каждую обмотку соединяют с нейтральной точкой.
• По треугольной схеме фазы соединяются последовательно.
• Зигзаг-это схема, которая чаще всего применяется во время отвода от общей точки. В ней соединяются три обмотки, расположенные на разных стержнях магнитопроводов.

Применение трёхфазного трансформатора является более экономичным, чем использование соединённых однофазных конструкций.

Нагрузка трансформаторов напряжения

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения—это мощность внешней вторичной цепи. Под номинальной вторичной нагрузкой понимают наибольшую нагрузку, при которой погрешность не выходит за допустимые пределы, установленные для трансформаторов данного класса точности.

Конструкции трансформаторов напряжения

В установках напряжением до 18 кВ применяются трехфазные и однофазные трансформаторы, при более высоких напряжениях — только однофазные.

При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ, НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 устанавливаются в комплектных токопроводах мощных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше применяют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

Измерительные трансформаторы напряжения

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для уменьшения первичных напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.

Видео: Трансформаторы напряжения

Технические характеристики трансформаторов напряжения, схемы включения. Факторы, влияющие на класс точности. Виды трансформаторов напряжения, расшифровка маркировки.

Поделиться ссылкой:

Кликните на звездочку чтобы выставить рейтинг страницы

[Total: 1 Average: 5]

Измерительные трансформаторы напряжения.

Устройство и работа

Измерительные трансформаторы напряжения предназначены для возможности измерения высокого напряжения электроустановок переменного тока путем снижения этого напряжения для подачи на защитные реле, приборы измерения и системы автоматики.

При отсутствии измерительных трансформаторов понадобилось бы применять приборы и реле с большими габаритными размерами, так как необходима надежная изоляция от высокого напряжения, которая увеличивает размеры устройств. Изготовить такое оборудование практически невозможно, так как напряжения линий могут достигать величины 110 киловольт.

Измерительные трансформаторы для замера напряжения дают возможность применять стандартные обычные приборы для измерений электрических параметров, при этом увеличивая их диапазон измерения. Защитные реле, подключаемые через эти трансформаторы, могут применяться обычного исполнения.

Гальваническая развязка, которую обеспечивают трансформаторы путем отделения измерительной цепи от высокого напряжения, позволяет создать необходимый уровень безопасности обслуживающего персонала.

Такие трансформаторы нашли свою популярность в устройствах высокого напряжения. От их качественного функционирования зависит степень точности учета расхода электрической энергии и электрических измерений, а также автоматических аварийных систем и защитных реле.

Устройство и работа

Измерительные трансформаторы устроены аналогично понижающим силовым трансформаторам, и состоят из металлического сердечника, выполненного из электротехнической листовой стали, первичной и вторичной обмоток. Трансформаторы могут оснащаться несколькими вторичными обмотками, в зависимости от конструкции и предъявляемых требований к трансформатору.

К первичной обмотке подключается высокое напряжение, а с вторичной обмотки снимается напряжение измерительными устройствами. Коэффициент трансформации такого устройства равен отношению первичного высокого напряжения к номинальному значению вторичного напряжения.

Если бы трансформатор функционировал абсолютно без потерь и с абсолютной точностью, то оба напряжения на обеих обмотках совпадали бы по фазе, и коэффициент трансформации был бы равен единице. Однако на практике коэффициент трансформации всегда меньше единицы, так как всегда имеются некоторые потери энергии при работе трансформатора.

Погрешность измерительного трансформатора зависит от:

• Величины вторичной нагрузки.
• Магнитной проницаемости сердечника.
• Устройства магнитопровода.

Существуют методы снижения погрешности по напряжению путем снижения числа витков первичной обмотки, добавления различных компенсирующих обмоток.

Число витков первичной обмотки намного больше, чем вторичной. Измеряемое напряжение подается на первичную обмотку, к вторичной обмотке подключают различные измерительные приборы: вольтметры, ваттметры, фазометры и т.д.

Трансформаторы напряжения эксплуатируются в режимах, подобных холостому ходу. Это объясняется тем, что подключенный к вторичной обмотке прибор, например, вольтметр, обладает большим сопротивлением, и ток, протекающий по этой обмотке, очень незначителен.

Особенности подключения

Трансформаторы могут устанавливаться как на шинах подстанции, так и на каждом отдельном объекте. Перед электрическим монтажом необходимо осмотреть трансформатор на предмет необходимого уровня масла для масляных моделей, исправности армированных швов, целостности изоляции.

При проведении монтажа обе обмотки трансформатора должны быть завернуты в изоляцию, так как случайное касание выводов вторичной обмотки с проводами, находящимися под напряжением, может привести к возникновению на первичной обмотке опасного для жизни напряжения.

Для безопасности вторичную обмотку перед подключением заземляют. Это предотвращает возможность попадания высокого напряжения в цепи низкого напряжения при возможном пробивании изоляции.

Необходимо учитывать, что если к вторичной цепи подключить слишком много измерительных и других приборов, то величина тока вторичной цепи значительно увеличится, так же как и погрешность измерения. Вследствие этого необходимо следить, чтобы общая мощность присоединенных приборов не превзошла наибольший допустимый предел мощности, определенный инструкцией или паспортом трансформатора.

При превышении общей мощности допустимой величины целесообразно подключить дополнительный трансформатор, и переключить на него несколько приборов от первого трансформатора.

Трансформаторы должны иметь защиту от короткого замыкания, в противном случае при коротком замыкании обмотки перегреются, и изоляция будет повреждена. Для этого в цепях всех незаземленных проводников подключают электрические автоматы, а также рубильники (для образования видимого разрыва цепи при ее отключении). Первичную обмотку трансформатора чаще всего защищают путем установки предохранителей.

Разновидности

Измерительные трансформаторы классифицируются по нескольким признакам и параметрам. Рассмотрим основные из таких признаков и параметров.

По числу фаз:

• Однофазные.
• Трехфазные.

По количеству обмоток:

• Трехобмоточные.
• Двухобмоточные.

По методу охлаждения:

• С воздушным охлаждением (сухие).
• С масляным охлаждением.

По месту монтажа:

• Внутренние (для монтажа внутри помещений).
• Внешние (для установки снаружи помещений).
• Для распределительных устройств.

По классам точности: 0,2; 0,5; 1; 3.

Измерительные трансформаторы с несколькими обмотками

К таким трансформаторам есть возможность подключения сигнализирующих устройств, которые подают сигнал о замыкании цепи с изолированной нейтралью, а также защитных устройств, защищающих от замыканий в цепи с заземленной нейтралью.

На рисунке «а» изображена схема с 2-мя вторичными обмотками. На рисунке «б» показана схема 3-х трехфазных трансформаторов. В них первичные и основные вторичные обмотки соединены по схеме звезды, а нейтральный проводник соединен с землей. На приборы измерения могут подключаться три фазы и ноль от основных вторичных обмоток. Вспомогательные вторичные обмотки соединены «треугольником». От этих обмоток поступает сумма напряжений фаз на дополнительные устройства: сигнальные, защитные и другие.

Основные схемы подключения

Наиболее простая схема с применением однофазного трансформатора изображена на рисунке 4 «а». Она используется в панелях запуска электродвигателей, на пунктах переключения напряжением до 10 киловольт, для подключения реле напряжения и вольтметра.

Схема по рисунку 4 «б» используется для неразветвленных цепей в электроустановках от 0,4 до 10 киловольт. Это дает возможность установить заземление вторичных цепей возле трансформаторов.

Во вторичной цепи, изображенной на рисунке 4 «в», подключен двухполюсный автомат вместо предохранителей. При срабатывании автомата его контакт замкнет сигнальную цепь «обрыв цепи». Вторичные обмотки заземлены в фазе В на щите. Рубильником можно выключить вторичную цепь, и обеспечить при этом видимый разрыв. Такая схема используется в электроустановках от 6 до 35 киловольт при разветвленных вторичных цепях.

На рисунке 4 «г» измерительные трансформаторы подключены схемой «треугольник-звезда». Это позволяет создать вторичное напряжение, необходимое для приборов автоматической регулировки возбуждения компенсаторов. Для надежности функционирования этих приборов предохранители во вторичных цепях не подключают.

Похожие темы:

Область применения и принцип действия трансформаторов напряжения

Они встречаются везде, где присутствует необходимость преобразовать высокое напряжение сети в пропорционально более низкое значение. В этом и есть их назначение: преобразование величины напряжения. ТН-ы используют для:

• уменьшения величины напряжения до величины, которую безопасно и удобно использовать в цепях измерения (вольтметры, ваттметры, счетчики), защиты, автоматики, сигнализации
• защиты от высокого напряжения вторичных цепей, а следовательно и человека
• повышения напряжения при испытаниях изоляции различного эо
• на подстанциях ТН используют для контроля изоляции сети, работы в составе устройства сигнализации или защиты от замыканий на землю

Если бы не существовало трансформаторов напряжения, то, например, чтобы измерить напряжение на шине 10кВ, пришлось бы сооружать супермощный вольтметр с изоляцией, выдерживающей 10кВ. А это уже габариты ого-го. А ещё плюс к этому необходимо соблюсти точность измерений. Проблемка, но и это не всё. Если в таком приборе что-то коротнет, то электрик ошибается однажды…. при выборе профессии. 10кВ, а ведь есть и 750кВ, как там померить? Загвоздочка. Поэтому отдаем почести изобретателям трансформаторов, и в частности трансформаторов напряжения. Отвлеклись, продолжаем.

Прежде, чем двигаться дальше, нарисую однофазный ТН, чтобы было наглядно и более понятнее далее в изложении материала.

Значит на рисунке сверху у нас приходит напряжение на выводы А, Х трансформатора напряжения на первичную обмотку(1). Это напряжение номинальное напряжение, первичное напряжение. Далее оно трансформируется до величины вторичного напряжения, которое находится на вторичной обмотке (3). Выводы вторичной обмотки — а, х. Вывод вторичной обмотки заземляются. В — это вольтметр, но это может быть и другое устройство. (2) — это магнитопровод ТНа.

Принцип работы ТН

Принцип действия трансформатора напряжения аналогичен принципу работы трансформатора тока. Обозначим это еще раз. По первичной обмотке проходит переменный ток, этот ток образует магнитный поток. Магнитный поток пронизывает магнитопровод и обмотки ВН и НН. Если ко вторичной обмотке подключена нагрузка, то по ней начинает течь ток, который возникает из-за действия ЭДС. ЭДС наводится из-за действия магнитного потока. Подбирая разное количество витков первичной и вторичной обмоток можно получить нужное напряжение на выходе. Более подробно это показано в статье про векторную диаграмму трансформатора напряжения.

Если на ТН подавать постоянное напряжение, то ЭДС не создается постоянным магнитным потоком. Поэтому ТНы выпускают на переменное напряжение. Коэффициентом трансформации трансформатора напряжения называют естественно отношение напряжения первичной обмотки к напряжению вторичной и записывают через дробь. Например, 6000/100. Когда приходят молодые студенты, они иногда на вопрос какой коэффициент отвечают 60. Не стоит так делать.

Классификация трансформаторов напряжения

ТНы классифицируются по следующим параметрам:

• напряжение первичной обмотки (3, 6, 10 … 750кВ)
• напряжение основной вторичной обмотки (100 В — для однофазных, включаемых между фазами, трехфазных; 100√3 — однофазных, включаемых между фазой и землей напряжение дополнительной вторичной обмотки (100В — однофазные в сети с заземленной нейтралью, 100√3 — однофазные в сети с изолированной нейтралью
• число фаз (однофазные, трехфазные)
• количество обмоток (двухобмоточные, трехобмоточные)
• класс точности (0,1 0,2 0,5 1 3 3Р 6Р)
• способ охлаждения (сухие, масляные, газонаполненные)
• изоляция (воздушно-бумажная, литая, компаунд, газ, масло, фарфор)

На напряжение 6, 10кВ используют литые ТНы, залитые эпоксидной смолой. Эти аппараты устанавливают в распредустройствах. Они занимают меньшие габариты, по сравнению с масляными. Также к их плюсам стоит отнести меньшее количество ухода за ними.

электромагнитные и емкостные

Если открыть объемы и нормы испытаний электрооборудования на странице ТНов, то можно увидеть, что трансформаторы напряжения там разделяются на электромагнитные и емкостные. В чем же состоит различие этих типов оборудования.

Электромагнитными считаем все ТНы в которых преобразование происходит по принципу, описанному выше (магнитные потоки, ЭДС и так далее). Индукционный ток, в брошюрах западных производителей их называют индуктивными, в противоположность емкостным. По моему всё именно так.

А вот емкостные трансформаторы напряжения, или же всё таки емкостные делители напряжения… Тут история умалчивает. Принцип работы такого оборудования можно понять, если нарисовать схему.

Вот, например схема ТН марки НДЕ-М. Они выпускаются на напряжение выше 110кВ. Состоит из емкостного делителя и электромагнитного устройства. Емкостной делитель состоит из конденсаторов С1 и С2. Принцип емкостного делителя в следующем. Напряжение линии Л делится обратно пропорционально величинам емкостей С1 и С2. То есть мы подключаем к С2 наш ТН и напряжение на нем пропорционально входному, которое идет по Л, но гораздо меньше его. Раз рассматриваем НДЕ, то вот табличка величин напряжения для разных классов оборудования.

Электромагнитное устройство состоит из понижающего трансформатора, реактора и демпфера.

Реактор предназначен для компенсации емкостного сопротивления и следовательно уменьшения погрешности.

Электромагнитный демпфер предназначен для устранения субгармонических колебаний, которые могут возникать при включениях и коротких замыканиях в обмотках ТНа.

Чем выше класс напряжения, тем емкостные трансформаторы напряжения выгоднее своих собратьев. За счет снижения размеров изоляции и материалов.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Самое популярное

Номинальное напряжение — обзор

8.

4.1 Нормализация

Выбор базовых значений, используемых в единичной или нормализованной системе, в некоторой степени произвольный. В частном случае SYNCREL в литературе использовалось несколько различных схем. Однако следует понимать, что выводы, сделанные при использовании различных нормализаций, должны быть одинаковыми, поскольку они просто смотрят на систему немного по-другому. Также следует понимать, что некоторые нормализации больше подходят для анализа конкретных стратегий управления — они производят более простые выражения, которые легче анализировать.

Поскольку следующий анализ основан на моделях, полученных в предыдущем разделе, они основаны на тех же предположениях. Кроме того, большая часть анализа также предполагает, что сопротивлением статора можно пренебречь. Это предположение создает выражения, достаточно простые, чтобы по ним можно было почерпнуть основные свойства машины.

Одна нормализация, которую можно использовать для SYNCREL, основана на максимальном крутящем моменте на ампер и номинальном напряжении и токе машины [10]. При использовании этой нормировки индуктивности исчезают, поскольку они представлены в модели как отношение L _d / L _q , которое обозначено символом ξ.

Чтобы определить максимальный крутящий момент на ампер, нам необходимо определить угол вектора тока относительно оси d . Рассмотрим выражение (8.54), повторенное здесь для удобства:

(8.75) Te = 32pp (Ldr − Lqr) idriqr

Это выражение также можно записать как

(8.76) Te = 32pp (Ldr − Lqr) (icos⁡θ) (isin⁡θ) = 34pp (Ldr − Lqr) i2sin⁡2θ

, где θ≜ угол текущего пространственного вектора относительно d — оси станка, а i ≜ модуля вектора тока (как показано на рис. 8.9).

Из (8.76) можно увидеть, что для данной величины вектора тока крутящий момент максимален, если θ = π / 4 радиан. Следовательно, максимальный крутящий момент для SYNCREL составляет

(8,77) Temax⁡ = 34pp (Ldr-Lqr) i02

, где i ₀ ≜ номинальный ток для SYNCREL.

Для удобства мы определим базовый крутящий момент для машины в терминах двухфазной машины. Следовательно,

(8,78) T0 = 12pp (Ldr − Lqr) i02.

Базовая частота определяется как частота, при которой в машине заканчивается напряжение при базовом крутящем моменте и токе. Это нормальная «точка излома» характеристики крутящего момента машины. Следовательно, базовая частота равна

(8,79) ω0≜ppωbrk.

Номинальное напряжение машины (то есть напряжение на частоте отключения) обозначается как В ₀ . ¹²

Базовый поток для станка может быть получен следующим образом:

(8.80) ψ0 = (Ldrid0r) 2+ (Lqriq0r) 2

, где i ^r _d0 ≜ d — ток оси и i ^r _q0 ≜ q — ток оси, оба когда величина тока равна i ₀ . Как видно из рис. 8.9, эти токи можно записать как

(8,81) id0r = i0cos⁡θ = 12i0 для θ = π / 4

(8. 82) iq0r = i0sin⁡θ = 12i0 для θ = π / 4

Следовательно, используя эти выражения, базовый поток можно записать как

(8,83) ψ0 = i02 (Ldr) 2+ (Lqr) 2.

Теперь можно определить другие базы в терминах уже определенных. Базовое напряжение

(8,84) v0 = ω0ψ0.

Теперь можно определить базовую мощность:

(8,85) P0 = v0i0 = ω0ψ0i0 = ω0i022 (Ldr) 2+ (Lqr) 2.

Теперь также можно определить базовое сопротивление и индуктивность:

(8,86) R0 = v0i0

Давайте теперь суммируем нормализованные значения, используя вышеупомянутые основы для основных параметров машины.

Сводка 8.2

(8,88) Tn = TeT0 Pn = PP0 ψn = ψnψ0ωn = ωω0 in = iin vn = vv0Rn = RR0 Ln = LL0}.

Используя нормировки в Сводке 8.2 и предполагая, что сопротивлением статора можно пренебречь, ¹³ мы можем вывести следующие нормированные электрические уравнения из приведенных в Сводке 8.1:

(8.89) vdn = 2ξξ2 + 1 (1ω0pidn − ωnξiqn)

(8. 90) vqn = 2ξξ2 + 1 (1ξω0piqn + ωnidn)

(8.91) Tn = in2sin⁡2θ = 2in2tan⁡θ1 + tan⁡2θ

, где p ≜ оператор производной d / dt

(8.92) ξ = LdrLqr (который известен как коэффициент значимости).

Используя эти базовые выражения, можно сгенерировать ряд других вспомогательных выражений. Установившиеся напряжения SYNCREL могут быть записаны как (если принять члены p в (8.89) и (8.90) равными нулю)

(8.93) vdn = −2ωniqnξ2 + 1

(8.94) vqn = — 2ξωnidnξ2 + 1.

Используя тот факт, что tan θ≜ i _qn / i _dn и i _n =

idn2 + iqn2

можно записать токи в машина как

(8.95) idn = in1 + tan⁡2θ

(8.96) iqn = intan⁡θ1 + tan⁡2θ

, который можно подставить в (8.93) и (8.94), чтобы получить

(8.97) vdn = −2ωn (tan ⁡Θ) в (ξ2 + 1) (1 + tan⁡2θ)

(8.98) vqn = 2ξωnin (ξ2 + 1) (1 + tan⁡2θ).

Эти выражения напряжения могут быть заменены на В ² _n = v ² _dn + В ² _qn и преобразованы в следующее выражение для нормированной амплитуды тока в машине:

(8.99) in2 = (ξ2 + 1) (1 + tan⁡2θ) vn22ωn2 (tan⁡2θ + ξ2).

Затем это можно подставить в (8.91), чтобы получить:

(8.100) Tn = (ξ2 + 1) (tan⁡θ) vn2ωn2 (tan⁡2θ + ξ2).

Замечание 8.15 Это выражение для крутящего момента машины неявно предполагает, что текущий угол постоянен. Это происходит как следствие предположения о стационарном состоянии.

Еще одно очень полезное выражение может быть получено, если мы получим величину напряжения через крутящий момент в переходных условиях .Если использовать тот факт, что i ² _n = i ² _dn + i ² _qn вместе с (8. 91) можно написать

( 8.101) idn = Tn2cot⁡θ

, который при подстановке в (8.89) и (8.90) дает нормированные напряжения в терминах крутящего момента и угла тока:

(8.103) vdn = ξξ2 + 1 [cot⁡θω0pTn − ωnξTntan⁡ θ]

(8.104) vqn = ξξ2 + 1 [tan⁡θξω0pTn + ωnTncot⁡θ]

Замечание 8.16 Обратите внимание, что эти выражения напряжения предполагают, что θ является постоянным, т. Е. Не изменяется во времени. Это позволило вынести термы на основе θ за пределы оператора p. Следовательно, эти уравнения и следующее уравнение, полученное на их основе, ограничиваются стратегиями управления постоянным углом (CAC). Это означает, что токи i _dn и i _qn не являются независимыми, а связаны между собой величиной tan θ.

Используя v ² _n = v ² _dn + v ² _qn и подставив (8. 103) и (8.104) мы можем написать

(8,105) vn2 = tan⁡θ + ξ2cot⁡θξ2 + 1 [14Tnω02 (pTn) 2 + ωn2Tn].

Наконец, еще одна полезная нормализация — это нормализованная скорость изменения нормализованного крутящего момента, то есть pT _n . Его можно нормировать на угловую скорость следующим образом:

(8.106) p’Tn = pTnω0

, который имеет единицы о.е. / радиан.

Замечание 8.17 Можно интерпретировать p ′ T _n как то, насколько крутящий момент в о.е. возрастает за один радиан электрического цикла при частоте ω ₀ . Например, если p ′ T _n = 5 / 2π , то крутящий момент увеличивается на 5 о.е. на 2π радиан или на 1 о.е. на 2π / 5 радиан, что составляет 1/5 часть базовый электрический цикл .

Как рассчитать / найти номинал 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 Ампера.

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 номинал трансформатора (на паспортной табличке) составляет 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 VA = 50kVA

Примечание: этот пост был сделан по просьбе поклонника нашей страницы Анила Виджая.

У вас есть вопросы по трансформаторам? На нашей странице часто задаваемых вопросов есть ответы!

Не случайно, что вы редко слышите трансформаторы, посещая школы, больницы и офисы. В этих чувствительных к звуку условиях часто требуются тихие трансформаторы, и MGM может проектировать блоки со средним уровнем звука на 3 дБ ниже стандартов NEMA ST-20. Для некоторых номиналов кВА и классов кВ мы можем снизить уровень звука до 7 дБ ниже NEMA!

Что вызывает шум трансформатора? Трансформаторы
по своей конструкции издают слышимый «гул», вызванный вибрациями электротехнической стали.Вибрации вызваны свойством, известным как «магнитострикция», которое заставляет стальной сердечник изменять свою форму и размер во время намагничивания. По мере увеличения вибрации увеличивается уровень «гудящего» звука.

Почему важно снизить уровень шума?
Для всех устройств MGM придерживается стандартов NEMA, которые определяют уровни звука в зависимости от кВА. Кроме того, существуют специальные приложения, в которых критически важно повышенное снижение шума. Примеры включают больницы, высотные здания, школы, офисы, библиотеки и другие объекты, в которых трансформаторы размещаются рядом с их нагрузками в чувствительной к шуму среде.

Как MGM снижает уровень шума?
MGM имеет запатентованную конструкцию шумоподавления, в которой используются методы минимизации гудения, вызванного магнитострикцией. Наша конструкция регулирует усилие зажима, материал сердечника, конструкцию сердечника и устанавливает антивибрационные прокладки по всему устройству. Помимо конструкции критически важно размещение трансформатора, поэтому MGM предлагает услуги поддержки, чтобы гарантировать учет акустических принципов во время установки.

Как MGM проверяет уровни шума?
В соответствии со стандартами тестирования NEMA MGM тестирует каждый блок на его номинальной частоте и напряжении в условиях холостого хода.Помещение для испытаний примерно на 10 футов больше трансформатора со всех сторон с уровнем окружающего звука 5 дБ. С помощью аттестованного / откалиброванного шумомера снимаются пять показаний звука на расстоянии одного фута с каждой стороны кожуха трансформатора и на один фут выше кожуха. Оценка звука — это среднее значение этих пяти значений.

Разъяснение деталей паспортной таблички трансформатора | Electrical Academia

Паспортные таблички трансформатора содержат несколько стандартных элементов информации и другую дополнительную информацию.На паспортной табличке трансформатора должны быть указаны следующие параметры:

• Номинальное значение вольт-ампер (ВА) или киловольт-ампер (кВА)
• Номинальное напряжение первичной и вторичной цепей
• Номинальное сопротивление трансформатора (обычно ограничивается 25 кВА или больше)
• Необходимые зазоры для трансформаторов с вентилируемыми отверстиями
• Количество и вид изоляционной жидкости, если она используется.
• На трансформаторах сухого типа (без жидкого хладагента или изоляции) на паспортной табличке также должен быть указан номинальный температурный класс изоляции обмотки.

Рис.1: Паспортная табличка трансформатора

Номинальная мощность трансформатора

Паспортная табличка всегда указывает размер трансформатора с точки зрения того, какую полную мощность (номинальная кВА) он предназначен для передачи нагрузки на непрерывная основа. По самой своей природе трансформатор будет иметь более одного номинального напряжения, в зависимости от того, с какой стороны мы смотрим, и сколько обмоток на этой стороне.

Номинальное напряжение трансформатора

Ниже приводится список некоторых условных обозначений для определения номинального напряжения трансформатора:

U-W

Прочерк между напряжениями U и W указывает, что они находятся на разных сторонах трансформатора.Например, 480–120 говорит нам, что первичная обмотка рассчитана на 480 В, а вторичная — на 120 В.

U / W

Косая черта указывает, что два напряжения поступают от одной и той же обмотки и оба напряжения доступны;

1. г., 120/240 может указывать на обмотку 240 вольт с центральным отводом.

U × W

Крестик указывает на двухэлементную обмотку, которую можно соединить последовательно или параллельно для получения более высокого напряжения или тока соответственно. Только одно напряжение доступно одновременно; Например, 120 × 40 означает, что трансформатор может работать при 120 или 240 В, но не при обоих одновременно.

U Y / W

Буква Y обозначает трехфазную обмотку, соединенную по схеме «звезда». Первая буква (U) — это напряжение в сети, а вторая буква (W) — это фазное напряжение (между фазой и нейтралью). Ясно, что U = √3 W. Примеры включают 208Y / 120 и 480Y / 277.

Номинальная частота трансформатора

Номинальная частота также будет указана на паспортной табличке (обычно 60 Гц для США).Работа трансформатора на более низкой частоте увеличит магнитный поток в сердечнике, если не будет снижено напряжение, это может вызвать магнитное насыщение сердечника и перегрев из-за повышенного гистерезиса и потерь на вихревые токи.

Максимальное повышение температуры

Максимально допустимое повышение температуры трансформатора также указано на паспортной табличке и основано на предполагаемой температуре окружающей среды 30 ^o C.

Класс изоляции

Класс изоляции указывает тип изоляции трансформатора.

Процентное сопротивление трансформатора

Процентное полное сопротивление — это полное сопротивление обмоток, относящееся к одной стороне трансформатора. Это число представляет собой процент номинального напряжения, которое должно быть приложено к стороне высокого напряжения, чтобы вызвать номинальный ток на стороне низкого напряжения, когда сторона низкого напряжения закорочена.

Другие элементы, которые могут быть на паспортной табличке, включают количество фаз, схему подключения и информацию об переключении ответвлений.

Информация на паспортной табличке трансформатора

Ниже приводится ключевая информация, предоставленная производителем на паспортной табличке трансформатора.

Полное сопротивление Изготовитель

Серийный номер	Количество фаз
Частота	Номинальное напряжение
кВА Номинальное значение	Повышение температуры
	Полярность	Процентное сопротивление
Тип изоляционной жидкости	Материал проводника для каждой обмотки
Базовый уровень изоляции (BIL)	Общий вес (кг)

Трансформаторы и двигатели 2 Основные компоненты 9: Трансформаторы и двигатели

---

Цели :

• Обсудите конструкцию изолирующего трансформатора.

• Определите конфигурацию обмотки с помощью омметра.

• Подключите трансформатор и произведите измерения напряжения.

• Вычислить коэффициент трансформации обмоток.

Трансформатор — это машина с магнитным приводом, которая может изменять значения напряжения, тока и сопротивления без изменения частоты. Трансформеры являются самыми эффективными из известных машин. Их эффективность обычно варьируется от 90% до 99% при полной нагрузке.

Трансформаторы

можно разделить на несколько классификаций, например:

Автоматическая изоляция по току

Основной закон, касающийся трансформаторов, заключается в том, что все значения трансформатора пропорциональны его коэффициенту поворота. Это не означает, что точный количество витков провода на каждой обмотке должно быть известно для определения различных значения напряжения и тока для трансформатора.

Что необходимо знать, так это соотношение оборотов. Например, предположим, что трансформатор имеет две обмотки. Одна обмотка, первичная, имеет 1000 витков провода, а другая, вторичная, — 250 витков провода, как показано на рис. I1. В Коэффициент трансформации этого трансформатора составляет 4: 1 или 4: 1 (1000/250 = 4). Этот указывает на то, что на первичной обмотке имеется четыре витка провода на каждый виток провода на вторичной обмотке.

Полезный совет: основной закон, касающийся трансформаторов, заключается в том, что все значения трансформатор пропорционален его коэффициенту вращения.

Илл. I1 Все значения трансформатора пропорциональны его коэффициенту передачи.

Формулы трансформатора

Существуют различные формулы, которые можно использовать для найти значения напряжения и тока для трансформатора. Следующее это список стандартных формул: где: NP = количество витков в первичной обмотке NS = количество витков во вторичной обмотке EP = напряжение первичной обмотки ES = Напряжение вторичного IP = Ток первичного IS = Ток в вторичный

Первичная обмотка трансформатора является обмоткой ввода мощности. это обмотка, подключенная к входящему источнику питания. Вторичный обмотка — обмотка нагрузки или выходная обмотка. Это сторона трансформатора, подключенная к управляемой нагрузке, как показано на рис. I2. Любая намотка трансформатор может использоваться как первичная или вторичная обмотка при условии, что номинальное напряжение или ток не превышено. Трансформаторы также могут работать при более низком напряжении, чем указано в их номинальных значениях, но они не могут быть подключены к более высокому напряжению.Предположим, что трансформатор, показанный на рис. I2, например, имеет номинальное напряжение первичной обмотки 480 вольт, а вторичное напряжение рейтинг 240 вольт. Теперь предположим, что первичная обмотка подключена к источник на 120 вольт. Трансформатор не повредит, но вторичная обмотка обмотка давала только 60 вольт.

Разделительные трансформаторы

Ill. I2 Изолирующий трансформатор.

Илл. I3 Ток через индуктор нарастает экспоненциально.

Ill. I4 Скачки напряжения обычно очень непродолжительны.

Ill. I5 Изолирующий трансформатор значительно снижает скачки напряжения.

Трансформаторы, показанные на рисунках I1 и I2, являются изолирующими трансформаторами. Это означает, что вторичная обмотка физически и электрически изолирована. от первичной обмотки. Нет электрического соединения между первичная и вторичная обмотка. Этот трансформатор имеет магнитную связь, без электрической связи.Эта «изоляция линии» часто очень желаемая характеристика. Поскольку нет электрического соединения между нагрузки и источника питания, трансформатор становится фильтром между два. Изолирующий трансформатор ослабит любые скачки напряжения, которые возникают на стороне питания, прежде чем они будут переведены на сторону нагрузки. Некоторая изоляция трансформаторы имеют коэффициент трансформации 1: 1. Трансформатор этого тип будет иметь одинаковое входное и выходное напряжение и используется для этой цели только изоляции.

Причина, по которой трансформатор может значительно уменьшить скачки напряжения до того, как они достигнут вторичной обмотки, из-за времени нарастания тока через индуктор. Ток в катушке индуктивности растет экспоненциально. скорость, как показано на рисунке I3. По мере увеличения значения тока расширение Магнитное поле прорезает проводники катушки и индуцирует напряжение, противоположное приложенному напряжению. Величина наведенного напряжения равна пропорционально скорости изменения тока.Это просто означает, что чем быстрее текущие попытки нарастить, тем сильнее сопротивление этому увеличение будет. Пиковые напряжения и токи обычно очень короткие. продолжительность, что означает, что они очень быстро растут в цене (Илл. I4). Это быстрое изменение стоимости вызывает усиление противодействия изменению. так же быстро. К тому времени, когда спайк был передан на вторичный обмотка трансформатора устранена или значительно уменьшена ( Больной.I5). Другая цель изолирующих трансформаторов — удалить или изолировать некоторое электрическое оборудование от земли цепи. Иногда бывает желательно, чтобы электрическое оборудование не подключалось напрямую к заземлению цепи. Часто это делается в качестве меры предосторожности для устранения опасность случайного контакта человека с потенциалом земли с незаземленным проводом. Если корпус оборудования должен прийти при контакте с незаземленным проводом изолирующий трансформатор предотвратить замыкание цепи на землю из-за прикосновения человека к корпус оборудования.Многие цепи переменного тока имеют одну сторону подключен к земле. Знакомый пример этого — обычный 120-вольтный цепь с заземленным нейтральным проводником, как показано на рис. I6. Изоляция трансформатор можно использовать для отсоединения или изоляции части оборудования от цепь заземления.

Ill. I6 Изолирующий трансформатор, используемый для снятия части электрического оборудования. с земли. Оборудование не имеет заземления.

Ток возбуждения

В первичной обмотке трансформатора всегда будет протекать некоторый ток. даже если к вторичной обмотке не подключена нагрузка.Это называется ток возбуждения трансформатора. Ток возбуждения — это величина тока, необходимого для намагничивания сердечника трансформатора. Возбуждение ток остается постоянным от холостого хода до полной нагрузки. Как общее правило, ток возбуждения составляет настолько малую часть тока полной нагрузки, что его часто не учитывают при расчетах.

Расчет трансформатора

В следующих примерах значения напряжения, тока и оборотов для различных трансформаторы будут рассчитаны.

Пример №1: Предположим, что развязывающий трансформатор, показанный на рис. I2, имеет 240 витков провода на первичной и 60 витков на вторичной. Этот это соотношение 4: 1 (240/60 = 4).

Теперь предположим, что к первичной обмотке подключено 120 вольт. Что напряжение вторичной обмотки?

Трансформатор в этом примере известен как понижающий трансформатор, потому что он имеет более низкое вторичное напряжение, чем первичное.

Теперь предположим, что нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, имеет сопротивление из 5?.Следующая задача — рассчитать ток, протекающий во вторичной и первичной обмотках. Текущий поток вторичной обмотки можно вычислить используя закон Ома, так как напряжение и импеданс известны.

Теперь, когда величина тока во вторичной обмотке известна, первичная ток можно рассчитать по формуле:

Обратите внимание, что первичное напряжение выше вторичного напряжения, но первичный ток намного меньше вторичного.Хороший Правило для трансформаторов — мощность на входе должна быть равна мощности на выходе. Если первичный напряжение и ток умножаются, результат должен быть равен произведение напряжения и тока вторичной обмотки.

Первичная 120 _ 1,5 = 180 вольт Вторичная 30 _ 6 = 180 вольт

Полезный совет: Хорошее правило для трансформаторов — мощность в них должна равняться выход питания.

Пример № 2: В следующем примере предположим, что первичная обмотка содержит 240 витков провода, а вторичная обмотка содержит 1200 витков провода.Этот это отношение витков 1: 5 (1,200 / 240 = 5). Теперь предположим, что подключено 120 вольт. к первичной обмотке. Вычислите выходное напряжение вторичной обмотки.

Обратите внимание, что вторичное напряжение этого трансформатора выше, чем первичное напряжение.

Этот тип трансформатора известен как повышающий трансформатор.

Теперь предположим, что нагрузка, подключенная к вторичной обмотке, имеет импеданс 2400 Ом. Найдите количество тока в первичной и вторичной обмотках. обмотки.Ток во вторичной обмотке можно рассчитать с помощью Закон Ома.

Теперь, когда величина тока во вторичной обмотке известна, первичная ток можно рассчитать по формуле:

Обратите внимание, что количество потребляемой мощности равно количеству выходной мощности.

Первичный 120 _ 1,25 = 150 вольт-ампер

Вторичный 600 _ 0,25 = 150 вольт-ампер

Расчет значений трансформатора с использованием коэффициента трансформации

Как показано в предыдущих примерах, трансформаторные значения напряжения, ток, а обороты можно вычислить с помощью формул.Также возможно для вычисления этих же значений с использованием коэффициента поворота. Есть несколько способов в котором могут быть выражены отношения поворота. Один из способов — использовать целое число значение, например 13: 5 или 6:21. Первое соотношение означает, что одна обмотка имеет 13 витков провода на каждые 5 витков провода другой обмотки. В второе соотношение означает, что в одной обмотке имеется 6 витков провода для каждые 21 ход в другом.

Второй метод — использовать число 1 как основу.При использовании этого метода цифра 1 всегда присваивается обмотке с самым низким напряжением рейтинг. Отношение находится путем деления более высокого напряжения на более низкое. Напряжение. Число в левой части отношения представляет первичный обмотка, а число справа от соотношения обозначает вторичную обмотка. Например, предположим, что первичная обмотка трансформатора составляет 240 вольт, а вторичная — 96 вольт, как показано на рисунке I7. Коэффициент оборотов можно вычислить, разделив более высокое напряжение на более низкое.

СООТНОШЕНИЕ: 240/96 СООТНОШЕНИЕ: 2,5: 1 Обратите внимание, что в этом примере первичная обмотка имеет более высокое номинальное напряжение, а вторичная обмотка — более низкое. Следовательно, 2.5 находится слева, а базовый блок 1 — справа. Это соотношение указывает на то, что в первичной обмотке 2,5 витка провода. на каждый 1 виток провода во вторичной обмотке.

Теперь предположим, что к вторичной обмотке подключено сопротивление 24 Ом. обмотка. Величину вторичного тока можно найти с помощью закона Ома.

Илл. I7 Расчет значений трансформатора с использованием коэффициента трансформации.

Первичный ток можно найти с помощью коэффициента трансформации. Напомним, что вольт-амперы первичной обмотки должны равняться вольт-амперам вторичной обмотки. С первичное напряжение больше, первичный ток должен быть меньше чем вторичный ток. Следовательно, вторичный ток будет разделен по коэффициенту оборотов.

Чтобы проверить ответ, найдите вольт-амперы первичной и вторичной обмоток.

Первичный = 240 _ 1,6 = 384

Среднее = 96 _ 4 = 384

Теперь предположим, что вторичная обмотка содержит 150 витков провода. В витки первичной обмотки также можно найти с помощью коэффициента трансформации. Поскольку первичный напряжение выше, чем вторичное напряжение, первичное должно иметь больше витки проволоки. Поскольку первичная обмотка должна содержать больше витков провода, вторичная число оборотов будет умножено на коэффициент поворота.

P S × =

П 150 2.5 × =

P 375 оборотов =

В следующем примере предположим, что первичное напряжение трансформатора составляет 120 вольт и вторичное напряжение 500 вольт. Вторичная обмотка имеет сопротивление нагрузки 1,200 Ом. Вторичная обмотка содержит 800 витков провода (рис. I8). В Коэффициент трансформации можно найти, разделив более высокое напряжение на более низкое.

Илл. I8 Расчет значений трансформатора.

Вторичный ток можно найти с помощью закона Ома.

В этом примере первичное напряжение ниже вторичного. Следовательно, первичный ток должен быть выше. Чтобы найти первичный ток, умножьте вторичный ток на коэффициент поворотов.

IP = IS _ Коэффициент трансформации IP = 0,417 _ 4,17 IP = 1,74 А

Чтобы проверить этот ответ, вычислите вольт-амперы обеих обмоток.

Первичная 120 _ 1,74 = 208,8

Среднее 500 _ 0,417 = 208,5

Небольшая разница в ответах вызвана округлением значений.

Поскольку первичное напряжение меньше вторичного, повороты провода в первичной обмотке тоже будет меньше. Будут найдены первичные витки путем деления витков провода во вторичной обмотке на отношение витков.

ЛАБОРАТОРНОЕ УПРАЖНЕНИЕ

Имя _______ Дата __________

Необходимые материалы :

Управляющий трансформатор, 480-240 / 1В, 0,5 кВА Омметр Вольтметр переменного тока, линейный или зажим. (Если используется зажимной тип, рекомендуется делитель шкалы 10: 1.) Эти эксперименты призваны дать электрику практические опыт работы с трансформаторами. Трансформаторы, использованные в этих экспериментах стандартные управляющие трансформаторы с двумя высоковольтными обмотками номиналом на 240 вольт каждая, как правило, используется для обеспечения первичного напряжения 480/240, и одна обмотка низкого напряжения рассчитана на 120 вольт. Трансформаторы имеют номиналом 0,5 кВА. Нагрузками являются стандартные лампы мощностью 100 Вт, которые могут подключены параллельно или последовательно. Предполагается, что источник питания 208/120 вольт трехфазный четырехпроводной. Также возможно использование с 240/120 трехфазная система высокого напряжения, при условии, что регулировки выполняются в расчеты.

Как и в промышленности, эти трансформаторы будут работать с полным напряжением. применяется к обмоткам.

При обращении с этими трансформаторами следует проявлять особую осторожность. Эти трансформаторы могут обеспечить достаточное напряжение и ток, чтобы серьезно ранить или убить кого-нибудь.Перед попыткой для создания или изменения каких-либо подключений.

Осторожно : Эти трансформаторы могут обеспечить достаточное напряжение и ток серьезно ранить или убить кого-либо.

Трансформатор, используемый в этом эксперименте, содержит две обмотки высокого напряжения и одну обмотку низкого напряжения. Обмотки высокого напряжения имеют маркировку h2 — h3 и h4 — h5. Обмотка низкого напряжения имеет маркировку X1 — X2.

1. Установите омметр на диапазон Rx1 и измерьте сопротивление между следующие терминалы:

h2 — h3 ____________? h2 — h4 ____________? h2 — h5 ____________? h2 — X1 ____________? h2 — X2 ____________? h3 — h4 ____________? h3 — h5 ____________? h3 — X1 ____________? h3 — X2 ____________? h4 — h5 ____________? h4 — X1 ____________? h4 — X2 ____________? h5 — X1 ____________ ? h5 — X2 ____________? X1 — X2 ____________?

2.Используя информацию, полученную в результате измерений на шаге 1, который комплекты или клеммы образуют законченные цепи в трансформаторе?

Эти схемы представляют собой соединения трех отдельных обмоток. внутри трансформатора.

3. Какая из обмоток имеет наименьшее сопротивление и почему?

4. Клеммы h2 — h3 подключаются к одной из обмоток высокого напряжения, а выводы h4 — h5 подключаются ко второй обмотке высокого напряжения.Каждая из этих обмоток рассчитана на 240 вольт. Когда этот трансформатор будет для работы на 240 вольт, две высоковольтные обмотки соединены параллельно, чтобы сформировать одну обмотку, подключив h2 к h4 и h3 на h5, как показано на рисунке I9. Это обеспечит соотношение витков 2: 1 с обмотка низкого напряжения.

Когда этот трансформатор работает от напряжения 480 В, подключенного к первичной обмотке, обмотки высокого напряжения соединяются последовательно путем подключения h3 к h4 и подачи питания на h2 и h5, как показано на рис.I10. Это эффективно удваивает количество витков первичной обмотки, обеспечивая соотношение витков 4: 1 с низковольтным обмотка.

5. Соедините две обмотки высокого напряжения для параллельной работы, как показано. в илл. I9.

Предположим, что к высоковольтным обмоткам приложено напряжение 208 вольт. Вычислите напряжение, которое должно быть на обмотке низкого напряжения между клеммы X1 и X2. _ вольт.

6. Убедитесь, что подводящие силовые провода подключены к клеммам. h2 и h5, как показано на рис.I9. Подайте напряжение 208 вольт на трансформатор и измерьте напряжение на клеммах X1 и X2. ____ вольт.

7. Измеренное напряжение может быть немного выше расчетного. Номинальное напряжение трансформатора основано на полной нагрузке. Это нормально чтобы вторичное напряжение было немного выше, когда нагрузка не подключена к трансформатору. Трансформаторы обычно заводятся с несколькими дополнительными витками провода в обмотке, предназначенной для использования в качестве стороны нагрузки.Этот помогает преодолеть падение напряжения при добавлении нагрузки. Небольшое изменение в Коэффициент трансформации не влияет на работу трансформатора в большой степени степень.

Илл. I9 Параллельно включенные обмотки высокого напряжения.

Илл. I10 Последовательно соединенные обмотки высокого напряжения.

8. Отключите питание трансформатора.

9. Отсоедините провода, подключенные к трансформатору, и снова подсоедините трансформатор, как показано на рис.I10. Две высоковольтные обмотки соединены последовательно, соединив h3 и h4 вместе. Это соединение меняет Коэффициент трансформации трансформатора от 2: 1 до 4: 1. Убедитесь, что входящее питание подключается к клеммам h2 и h5.

10. Предположим, что к высоковольтной сети приложено напряжение 208 вольт. обмотки. Вычислите напряжение на обмотке низкого напряжения. ___ вольт

11. Включите питание и подайте на трансформатор напряжение 208 вольт.Измерьте напряжение на клеммах X1 и X2. ___ вольт

12. Выключите питание. Отключите подключенные линии питания. к клеммам h2 и h5. Не отсоединяйте провод между клеммами h3 и h4.

13. В следующей части упражнения обмотка низкого напряжения будет используется в качестве первичной, а обмотки высокого напряжения будут использоваться в качестве вторичной. Если высоковольтные обмотки соединены последовательно, коэффициент передачи будет быть 1: 4, что означает, что вторичное напряжение будет в четыре раза больше чем первичное напряжение.Трансформатор теперь стал повышающим трансформатором. вместо понижающего трансформатора. Предположим, что напряжение 120 вольт подключается к клеммам X1 и X2. Если высоковольтные обмотки подключены последовательно вычислите напряжение на клеммах h2 и h5. ___ вольт

14. Подключите трансформатор, как показано на рисунке I11. Убедитесь, что напряжение, приложенное к клеммам X1 и X2, составляет 120 вольт, а не 208 вольт. Также убедитесь, что вольтметр переменного тока настроен на более высокий диапазон, чем вычисленное значение напряжения на шаге 13.

Внимание: вторичное напряжение на этом этапе будет 480 вольт или выше. Будьте предельно осторожны при выполнении этого измерения. Обязательно наденьте безопасность очки всегда.

Илл. I11 Входное питание подключается к клеммам X1 и X2.

Илл. I12 Трансформатор имеет коэффициент трансформации 1: 2.

15. Включите питание и измерьте напряжение на клеммах h2 и h5. ____ вольт

16. Выключите питание.

17. Отсоедините провод между клеммами h3 и h4. Подключите трансформатор так что высоковольтные обмотки соединяются параллельно путем соединения h2 и h4 вместе и h3 и h5 вместе, как показано на рисунке I12. Не надо отсоедините провода питания от клемм X1 и X2. Трансформатор сейчас имеет передаточное число 1: 2.

18. Предположим, что к низковольтной сети подключено напряжение 120 вольт. обмотка. Рассчитайте напряжение на обмотке высокого напряжения.____ вольт

19. Убедитесь, что провода питания по-прежнему подключены к клеммам X1 и X2. Включите питание и подайте 120 вольт на клеммы X1 и X2. Мера напряжение на выводах h2 и h5 .___ вольт

20. Выключите питание и отсоедините все выводы к трансформатору. Верните компоненты на их место.

ВИКТОРИНА:

1. Что такое трансформатор?

2. Каков общий КПД трансформаторов?

3.Что такое изолирующий трансформатор?

4. Все значения трансформатора пропорциональны его:

5. Трансформатор имеет первичное напряжение 480 В и вторичное напряжение. 20 вольт. Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

6. Если вторичная обмотка рассматриваемого трансформатора 5 подает ток 9,6 ампер на нагрузку, каков первичный ток (без учета возбуждения Текущий)?

7. Объясните разницу между повышающим и понижающим трансформатором.

8. Трансформатор имеет первичное напряжение 240 вольт и вторичное напряжение. 48 вольт.

Какой коэффициент трансформации у этого трансформатора?

9. Трансформатор имеет выходную мощность 750 вольт-ампер. Первичное напряжение 120 вольт. Что такое первичный ток?

10. Трансформатор имеет коэффициент трансформации 1: 6. Первичный ток 18 амперы. Что такое вторичный ток?

Азия

Азия

Сообщение о COVID-19.

• Hammond Power Solutions

  Надежные трансформаторы для коммунальных нужд

  Поставка надежных и эффективных маслонаполненных и сухих трансформаторов для коммунального рынка.

• Hammond Power Solutions

  Приверженность качеству и постоянному совершенствованию

  HPS работает в соответствии с Системой управления качеством, основанной на ISO 9001.

  
  

• Hammond Power Solutions

  Трансформаторы для требовательных приводов

  Обеспечение качественных трансформаторов, когда производительность и надежность жизненно важны.

  
  

Каталоги и литература по HPS

Наши брошюры по продукции HPS позволяют вам сконфигурировать и указать продукт, который вам нужен.

• Возобновляемая энергия

  
  

• Инфраструктура

• Промышленное

• Орошение

  
  

• Привод и автоматизация

  
  

• Распределение энергии

  
  

Возобновляемая энергия

HPS производит трансформаторы на заказ для систем альтернативной энергетики, таких как энергия ветра и когенерация. ..

Инфраструктура

HPS поставляет как сухие, так и маслонаполненные трансформаторы крупным инфраструктурным организациям на всей территории …

Промышленное

HPS — один из ведущих поставщиков трансформаторов для преобразователей, дуговых печей и индукционных печей …

Ирригация

Государственная политика уделяет большое внимание ирригационному сектору.HPS имеет …

Привод и автоматизация

HPS умеет создавать технические решения в соответствии с требованиями заказчика. У нас более 20 лет …

Распределение энергии

Масляные и сухие трансформаторы часто используются для распределения электроэнергии. Они предоставляют необходимые …

Воспользуйтесь множеством инструментов, которые помогут вам с техническими вопросами: обслуживание клиентов, ответы на часто задаваемые вопросы, руководство по устранению неполадок, руководства по установке, инструкции и веб-семинары.

HPS — крупнейший производитель сухих трансформаторов в Северной Америке. Мы разрабатываем и производим широкий спектр стандартных и нестандартных трансформаторов, которые экспортируются по всему миру в составе электрического оборудования и систем.

Файлы cookie помогают нам улучшить работу вашего сайта.Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie.

Проверка обрыва и короткого замыкания на трансформаторе

Эти два испытания трансформатора выполняются для определения параметров эквивалентной схемы трансформатора и потерь трансформатора. Испытание на обрыв цепи и испытание на короткое замыкание на трансформаторе очень экономичны и удобны, поскольку они выполняются без фактической нагрузки трансформатора.

Проверка обрыва цепи или холостого хода трансформатора

Испытание на обрыв цепи или испытание без нагрузки на трансформаторе выполняется для определения «потерь без нагрузки (потерь в сердечнике)» и «тока холостого хода I ₀ ».Принципиальная схема для проверки обрыва цепи показана на рисунке ниже.

Обычно обмотка высокого напряжения (ВН) остается разомкнутой, а обмотка низкого напряжения (НН) подключается к обычному источнику питания. Ваттметр (W), амперметр (A) и вольтметр (V) подключаются к обмотке низкого напряжения, как показано на рисунке. Теперь приложенное напряжение медленно увеличивается от нуля до нормального номинального значения на стороне низкого напряжения с помощью вариакросигнала. Когда приложенное напряжение достигает номинального значения обмотки НН, снимаются показания всех трех приборов.

Показания амперметра показывают ток холостого хода I ₀ . Поскольку I ₀ сам по себе очень мал, падениями напряжения из-за этого тока можно пренебречь.

Входная мощность отображается ваттметром (Вт). А поскольку другая сторона трансформатора замкнута, выходная мощность отсутствует. Следовательно, эта входная мощность состоит только из потерь в сердечнике и потерь в меди. Как описано выше, ток холостого хода настолько мал, что этими потерями в меди можно пренебречь. Следовательно, теперь входная мощность почти равна потерям в сердечнике.Таким образом, показания ваттметра показывают потери в сердечнике трансформатора.

Иногда к обмотке ВН подключают вольтметр с высоким сопротивлением. Хотя вольтметр подключен, обмотку ВН можно рассматривать как разомкнутую цепь, так как ток через вольтметр ничтожно мал. Это помогает найти коэффициент трансформации напряжения (K).

Две составляющие тока холостого хода могут быть представлены как:

I _μ = I ₀ sinΦ ₀ и I _w = I ₀ cosΦ ₀ .
cosΦ ₀ (коэффициент мощности без нагрузки) = Вт / (В ₁ I ₀ ). … (Вт = показание ваттметра)

Отсюда параметры шунта эквивалентной схемы трансформатора (X ₀ и R ₀ ) могут быть рассчитаны как

X ₀ = V ₁ / I _μ и R ₀ = V ₁ / I _w .

(Эти значения относятся к низковольтной стороне трансформатора.)
Следовательно, видно, что испытание обрыва цепи дает параметры сердечника трансформатора и шунта эквивалентной схемы.

Тест на короткое замыкание или сопротивление трансформатора

Схема подключения для проверки короткого замыкания или проверки импеданса трансформатора показана на рисунке ниже. Сторона низкого напряжения трансформатора замкнута накоротко, а ваттметр (W), вольтмер (V) и амперметр (A) подключены к стороне высокого напряжения трансформатора. Напряжение подается на сторону ВН и увеличивается от нуля до тех пор, пока показание амперметра не станет равным номинальному току. Все показания снимаются при этом номинальном токе.

Показание амперметра дает первичный эквивалент тока полной нагрузки (I _sc ).

Напряжение, приложенное для тока полной нагрузки, очень мало по сравнению с номинальным напряжением. Следовательно, потерями в сердечнике из-за небольшого приложенного напряжения можно пренебречь. Таким образом, показание ваттметра можно принять за потери в меди в трансформаторе.

Следовательно, W = I _sc ² R _eq ……. (где R _eq — эквивалентное сопротивление трансформатора)
Z _экв = V _sc / I _sc .

Таким образом, эквивалентное реактивное сопротивление трансформатора можно рассчитать по формуле Z _eq ² = R _eq ² + X _eq ² .

Эти значения относятся к стороне ВН трансформатора.
Следовательно, видно, что испытание на короткое замыкание дает потери в меди трансформатора и приблизительные эквивалентные сопротивления и реактивные сопротивления трансформатора.