Меню

Основные параметры трансформатора таблица

Основные параметры силовых трансформаторов

СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР И ЕГО ПАРАМЕТРЫ

Силовой трансформатор — стационарный прибор с двумя или более обмотками, который посредством электромагнитной индукции преобразует систему переменного напряжения и тока в другую систему переменного напряжения и тока, как правило, различных значений при той же частоте в целях передачи электроэнергии без изменения её передаваемой мощности.

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях и подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12—15% ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20—25% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

Трехфазные трансформаторы на напряжение ……………………………………………….. 220 кВ изготовляют мощностью до 1000 MBА, на 330 кВ — 1250 МВА, на 500 кВ — 1000 МВА, 750 кВ — 3 * 417 МВА, 1150 кВ — 3 * 667 MBA. Удельная единичная мощность трансформаторов ограничивается массой, размерами, условиями транспортировки.

Однофазные трансформаторы применяются, если невозможно изготовление трехфазных трансформаторов необходимой мощности или затруднена их транспортировка. Наибольшая мощность группы однофазных трансформаторов напряжением 500 кВ — 3 * 533 МВА, напряжением 750 кВ — 3 * 417 МВА, напряжением 1150 кВ — 3 * 667 MBA.

По количеству обмоток различного напряжения на каждую фазу трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные. Кроме того, обмотки одного и того же напряжения, обычно низшего, могут состоять из двух и более параллельных ветвей, изолированных друг от друга и от заземленных частей. Такие трансформаторы называются трансформаторами с расщепленными обмотками. Обмотки высшего, среднего и низшего напряжения принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.
Трансформаторы с расщепленными обмотками НН обеспечивают возможность присоединения нескольких генераторов к одному повышающему трансформатору. Такие укрупненные энергоблоки позволяют упростить схему РУ 330—500 кВ. Широкое распространение трансформаторы с расщепленной обмоткой НН получили в схемах питания собственных нужд крупных ТЭС с блоками 200-1200 МВт, а также на понижающих подстанциях с целью ограничения токов КЗ.

Основные параметры силовых трансформаторов

К основным параметрам трансформатора относятся: номинальная мощность; напряжение; ток; напряжение короткого замыкания (КЗ); ток холостого хода (хх); потери хх и потери КЗ.

Номинальная мощность для двухобмоточного трансформатора — это мощность каждой из его обмоток. Трехобмоточные трансформаторы могут быть выполнены с обмотками как одной, так и разной мощности. В последнем случае за номинальную принимается большая из номинальных мощностей отдельных обмоток трансформатора.

За номинальную мощность автотрансформатора принимается номинальная мощность каждой из сторон, имеющих меж собой автотрансформаторную связь («проходная мощность»).

Номинальные напряжения обмоток — это напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе трансформатора. Для однофазового трансформатора — это его линейное (междуфазное) напряжение. Для однофазового трансформатора, созданного для включения в трехфазную группу, соединенную в звезду, это U/З. При работе трансформатора под нагрузкой и подведении к его зажимам первичной обмотки номинального напряжения напряжение на вторичной обмотке меньше номинального на величину падения напряжения в трансформаторе.

Коэффициент трансформации трансформатора – отношение номинальных напряжений обмоток высшего и низшего напряжений.

В трехобмоточных трансформаторах определяется коэффициент трансформации каждой пары обмоток ВН и НН, ВН и СН, СН и НН.

Номинальными токами трансформатора именуются обозначенные в заводском паспорте значения токов в обмотках, при которых допускается длительная работа трансформатора. Номинальный ток каждой обмотки трансформатора определяется ее номинальной мощностью и номинальным напряжением.

Напряжение короткого замыкания Uк — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в ней проходит ток, равный номинальному. Напряжение КЗ определяет падение напряжения в трансформаторе и характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора.

В трехобмоточном трансформаторе напряжение КЗ определяется для любой пары его обмоток при разомкнутой третьей обмотке. Таким образом, трехобмоточный трансформатор имеет три значения Uк .

Для всех трансформаторов напряжение КЗ в % от номинального, вычисляется по следующей формуле

Читайте также:  Комплекс упражнений круговая тренировка таблица

где Ua — активная составляющая напряжения КЗ, зависящая от активного сопротивления трансформатора; Up — реактивная составляющая напряжения КЗ, зависящая от реактивного (индуктивного) сопротивления трансформатора.

Увеличивая значение Uкз, можно уменьшить токи КЗ на вторичной стороне трансформатора, но при всем этом существенно возрастает потребляемая реактивная мощность и возрастает цена трансформаторов. Если трансформатор 110 кВ, 25 МВА выполнить с Uкз=20% вместо 10%, то расчетные издержки на него вырастут на 15.7%, а потребляемая реактивная мощность вырастет в два раза (с 2.5 до 5.0 МВАр).

Ток холостого хода характеризует активные и реактивные потери в стали и находится в зависимости от магнитных параметров стали, конструкции и свойства сборки магнитопровода и от магнитной индукции. Ток холостого хода выражается в процентах от номинального тока трансформатора.

Потери холостого хода и короткого замыкания определяют экономичность работы трансформатора.

Потери КЗ состоят из потерь в обмотках при протекании по ним токов нагрузки и дополнительных потерь в обмотках и конструкциях трансформатора. Дополнительные потери вызваны магнитными полями рассеяния, создающими вихревые токи в крайних витках обмотки и конструкциях трансформатора (стенки бака, ярмовые балки и др.). Для их уменьшения обмотки, выполняются многожильным транспонированным проводом, а стенки бака экранируются. В современных конструкциях трансформаторов потери существенно снижены. Чем меньше мощность трансформатора, тем больше относительные потери в нем. В сетях энергосистем установлено огромное количество трансформаторов малой и средней мощности, потому общие потери электроэнергии во всех трансформаторах страны значительны.

Источник



Основные параметры и характеристики трансформаторов, способы их определения

Трансформатор преобразует подаваемое напряжение в большее или меньшее значение без изменения мощности. Статическое электромагнитное устройство состоит из двух и более обмоток, размещенных на одном магнитопроводе. Подобрать требуемый электромагнитный аппарат не представит затруднений с помощью параметров трансформатора, указываемых в техническом описании на любое изделие.

Мощность

Основным параметром трансформаторов является мощность, обозначаемая буквой S. Она определяет массогабаритные показатели электромагнитного аппарата. От значения мощности зависит тип используемого магнитопровода, количество/диаметр витков в обмотках. Измеряется мощность в единицах В∙А (вольт-ампер). На практике для удобства используются кратные вольт-амперам величины кВА (10 3 ∙ В∙А) и МВА (10 6 ∙ В∙А).

Электромагнитная

Представляет собой мощность в выходной катушке, передаваемой с витков входной электромагнитным способом. Она определяется умножением действующего значения ЭДС на величину тока, протекающего в нагрузке электромагнитного преобразователя: S эм = E 2∙ I 2.

Полезная

Это произведение действующего напряжения во вторичной обмотке на значение нагрузочного тока. Рассчитывается по формуле: S 2 = U 2∙I 2.

Расчетная

Расчётная мощность – произведение величин I 1 и U 1 входной обмотки аппарата S 1 = U 1 I 1. Этот параметр определяет габариты изделия: число витков и сечение проводов.

Габаритная (типовая)

Параметр S габ определяет реальное сечение сердечника. Так называют полусумму мощностей всех обмоток электромагнитного устройства: S габ = 0,5∙(S 1+S 2 +S 3+ …).

Основные технические характеристики и способы определения параметров

Основные технические характеристики указываются в техдокументации на изделие. Они определяются расчетным путем или посредством замеров на специальном стенде при определенных режимах работы аппарата.

Первичное напряжение номинального значения

Так называют U 1н, которое требуется подать на входную катушку аппарата, чтобы в режиме холостого хода получить номинальное вторичное напряжение. Параметр U 1н указывается в техпаспорте изделия.

Вторичное номинальное напряжение

Это значение U 2н, которое устанавливается на выводах выходной обмотки при ненагруженном трансформаторе. На вход прикладывается номинальная величина параметра. Значение параметра зависит от величины U 1н и коэффициента трансформации К т. При активно-емкостной нагрузке (φ 2 2н может оказаться больше U 1н.

Номинальный первичный ток

Это ток I 1н, протекающий во входной обмотке, при котором возможна продолжительная работа аппарата. Значение I 1н указывается в техпаспорте на трансформатор.

Номинальный вторичный ток

Параметр также можно встретить в таблице паспортных данных трансформатора, он протекает по выходной катушке при продолжительной работе аппарата. Обозначается I 2н.

Читайте также:  Политическая карта латинской америки таблица

Коэффициент трансформации

Соотношением номинального входного и выходного напряжений определяется коэффициент трансформации: К = U 1н/U 2н.

Номинальный коэффициент трансформации определяет соответствие количества витков во вторичной и первичной катушке.

Номинальный коэффициент мощности (cos φ)

Сos φ (косинус фи) определяется отношением активной мощности трансформатора P к полной S: cos φ = P/S. Это величина, показывающая рациональность расходования электроэнергии с учетом реактивных потерь преобразователя.

Коэффициент полезного действия

КПД электромагнитного устройства представляет отношение активной мощности Р 2, отбираемой от аппарата, к подводимой P1: η = P2/P1. Величина КПД тем больше, чем выше cosφ 2 и коэффициент загрузки β= I 2/I 2н.

Характеристики, определяющие поведение электрической машины

Так называют совокупность параметров, определяющих поведение электрической машины при различных режимах работы. Таковыми являются: пусковой момент, режим короткого замыкания и холостого хода.

Напряжение при коротком замыкании

При измерениях значения закорачивают выводы, а на первичную катушку подается напряжение U к. Сила тока на ней не превышает номинала (I к 1ном), а U к составляет 5–12% от номинальной величины.

Напряжение при холостом ходе

Это значение ненагруженного (I 2=0) трансформатора при поданной номинальной величине U 1 на вход аппарата. При разомкнутой нагрузке вторичная катушка оказывается обмоткой высшего (ВН) напряжения от взаимоиндукциии, а первичная становится обмоткой низшего (НН) значения. Подобное происходит по причине самоиндукции на ней, направленной против приложенного напряжения.

Ток холостого хода

Он относится к параметрам первичной обмотки и измеряется при номинальном значении I 1н с ненагруженной вторичной катушкой.

Его величина обычно не превышает 5–10% от номинала I 1н.

Пусковой ток

Он протекает через первичную обмотку аппарата после включения в питающую сеть. Пиковое значение в несколько десятков раз превышает I 1н. Способами борьбы с переходными процессами в электрической машине считаются:

  • увеличение количества витков и эффективной площади сечения магнитопровода;
  • подключение к питающей сети в момент максимальной амплитуды импульса (φ = π/2).

Испытательное пробойное напряжение рабочей частоты

Этот параметр трансформатора характеризует электрическую прочность изделия – способность выдерживать повышенное напряжение. Величина испытательного напряжения зависит от класса используемой изоляции. Параметр измеряется подачей высокого U исп рабочей частоты относительно земли на закороченные выводы обмотки ВВ. Выводы ВН закорачиваются и вместе с магнитопроводом (баком с маслом, металлическими деталями) заземляются.

Внешняя характеристика

Рабочий режим силовой машины задается не только U 1н и К т, но и активно-реактивной нагрузкой электроприемника, подключенного к выводам вторичной обмотки. Изменяющийся ток в нагрузке (при электропитании U 1н = const), соответственно, меняет и напряжение на выходе трансформатора. Эта зависимость отражается в коэффициенте нагрузки: Кн = I 2/I 2н.

Потери в режиме холостого хода

Потери мощности ненагруженного электромагнитного устройства состоят из потерь в сердечнике из трансформаторного железа. ЭДС расходуется на нагрев магнитопровода, вихревые токи и гистерезис.

Повышает КПД аппарата применение электротехнической стали с высоким удельным сопротивлением и качественная изоляция пластин магнитопровода лаком, жаростойким покрытием. Помимо «потерь в железе», всегда присутствуют «потери в меди», обусловленные омическим сопротивлением витков электромагнитного устройства.

Потери в режиме короткого замыкания

Короткое замыкание трансформатора при эксплуатации создает экстремальный режим, способный вывести из строя аппарат. При этом вторичный ток а, соответственно, первичный увеличиваются в десятки раз по сравнению с I н. Поэтому в электрической цепи аппарата предусматривают защиту от сверхтока КЗ, которая автоматически размыкает цепь электропитания.

Источник

Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ

В статье приводятся справочные данные для оценки параметров схемы замещения силового трансформатора.

Содержание

  • 1 Справочные таблицы для трансформаторов и автотрансформаторов
    • 1.1 Трансформаторы 35 кВ
    • 1.2 Трансформаторы 110 кВ
    • 1.3 Трансформаторы и автотрансформаторы 150 кВ
    • 1.4 Трансформаторы и автотрансформаторы 220 кВ
    • 1.5 Трансформаторы и автотрансформаторы 330 кВ
    • 1.6 Трансформаторы и автотрансформаторы 500-750-1150 кВ
  • 2 Файлы
  • 3 См. также
  • 4 Использованная литература

Справочные таблицы для трансформаторов и автотрансформаторов

Трансформаторы 35 кВ

Примечания. 1. Регулирование напряжения осуществляется на стороне ВН путем РПН или ПБВ. 2. Трансформаторы типа ТМ, указанные в скобках, имеют ПБВ ±2*2,5 % на стороне ВН.

Читайте также:  Заполните таблицу способы образования видов

Трансформаторы 110 кВ

Примечания. 1. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали, за исключением трансформаторов типа ТМН-2500/110 с РПН на стороне НН и ТД с ПБВ на стороне ВН. 2. Трансформаторы типа ТРДН могут изготавливаться также с нерасщепленной обмоткой НН 38,5 кВ, трансформатор 25 МВА — с 27,5 кВ (для электрификации железных дорог).

Примечание. Все трансформаторы имеют РПН ±9*1,78 % в нейтрали ВН за исключением трансформатора ТНДТЖ-40000 с РПН ±8*1,5 % на ВН.

Трансформаторы и автотрансформаторы 150 кВ

Примечанме. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали ВН (трансформаторы 16-63 МВА) или ПБВ (трансформатор 250МВА).

Трансформаторы и автотрансформаторы 220 кВ

Примечания. 1. Регулирование напряжения осуществляется в нейтрали ВН. 2. Трансформаторы с расщепленной обмоткой могут изготавливаться также с нерасщепленной обмоткой НН на 38,5 кВ.

Примечания. 1. Для автотрансформаторов мощность обмотки НН равна 50 % от номинальной. 2. Регулирование напряжения осуществляется за счет РПН в нейтрали ВН (±8*1,5 %; ±12*1 %) или на стороне СН.

Трансформаторы и автотрансформаторы 330 кВ

Примечания. 1. Для автотрансформаторов мощность обмотки НН составляет 50 % номинальной, за исключением автотрансформаторов мощностью 200 и 250, 240 и 133 МВА, для которых она составляет 40 и 25 % номинальной соответственно. 2. Регулирование напряжения осуществляется на стороне СН за счет РПН ±6*2 %, за исключением автотрансформатора мощностью 240 МВА, который регулирования не имеет.

Источник

Параметры силовых трансформаторов

Электрический аппарат, предназначенный для преобразования электроэнергии одного значения напряжения в другое – это силовой трансформатор. Они различаются по некоторым критериям. Это:

  • По количеству обмоток (двухобмоточные, трехобмоточные);
  • По количеству фаз (однофазные и трехфазные);
  • По назначению (понижающие или повышающие);
  • По месту установки (внутреннее или наружное);
  • По группе соединения обмоток;
  • По способу охлаждения.

В компании «Терра-Ток» вы можете купить трансформаторы сухие силовые разных видов. Для получения консультации по продукции обратитесь к нашим специалистам.

Каковы параметры силового трансформатора

К основным параметрам силовых трансформаторов относят номинальную мощность, ток, напряжение короткого замыкания, потери холостого хода и потери короткого замыкания. Разберем подробнее.

  1. Номинальная мощность. Характеризует мощность каждой из обмоток. Что касается трехобмоточных трансформаторов – они могут быть выполнены с обмотками разной или одинаковой мощности. В случае с разными значениями номинальной считается та мощность, которая имеет большее значение. Номинальной мощностью всего трансформатора считается значение каждой из сторон, которые имеют между собой проходную мощность. Такое же значение обмоток – это напряжение первичной и вторичной обмоток при холостом ходе устройства. В однофазном трансформаторе им будет являться линейное напряжение.
  2. Коэффициент трансформации. Это отношение номинального напряжения обмоток (высшего и нижнего).
  3. Номинальный ток. Это обозначенные в паспорте устройства значения токов в обмотках, при которых возможна длительная работа агрегата. Данное значение определяется номинальной мощностью обмотки и таким же напряжением.
  4. Напряжение короткого замыкания. Определяет падение уровня напряжения при трансформации. Характеризуется полным сопротивлением обмоток. В трехобмоточном оборудовании напряжение короткого замыкания определяется для любой пары обмоток, когда третья – разомкнута.
  5. Ток холостого хода. Характеризует реактивные и активные потери в стали. Его нахождение зависит от магнитных параметров металла, конструктивных свойств и других особенностей сборки сердечника и от индукции магнита. Выражается в процентах от номинального трансформаторного тока.
  6. Потери холостого хода. Определят свойства экономичности в работе трансформатора.
  7. Потери короткого замыкания. Они состоят из потерь в обмотках, образуемых, когда по ним протекают токи нагрузки и дополнительные потери, существующие в обмотках и других конструкциях.

Современные параметры силового трансформатора отличаются от тех, какими обладают устаревшие модели. В новых конструкциях потери существенно снижены. Также количество потерь зависит от мощности трансформаторов.

Источник

Adblock
detector