У вас большие запросы!
Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.
Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.
Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад
У вас большие запросы!
Точнее, от вашего браузера их поступает слишком много, и сервер VK забил тревогу.
Эта страница была загружена по HTTP, вместо безопасного HTTPS, а значит телепортации обратно не будет.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы отключили сохранение Cookies, а они нужны, чтобы решить проблему.
Почему-то страница не получила всех данных, а без них она не работает.
Обратитесь в поддержку сервиса.
Вы вернётесь на предыдущую страницу через 5 секунд.
Вернуться назад
Обмотка трансформатора: типы обмоток ВН и НН
ООО «ПТК «Запчастьэнерго» производит и реализует различные обмотки для масляных силовых трансформаторов. Обмотки как правило используются в качестве зап.частей для ремонта масляных силовых ТМ.
Обмотка трансформатора представляет собой совокупность витков, которая образует электрическую цепь, в которой образуется электродвижущая сила, индуктированная в отдельных витках. Обмотка трансформатора содержит обмоточный провод, изоляционные детали, предусмотренные конструкцией; изоляция создает необходимые каналы для охлаждения, препятствует их смещению под действием электромагнитных сил, защищает от электрического пробоя. Обмотки трансформаторов отличаются количеством витков, типом и направлением намотки, количеством параллельных проводов в витке, схемой присоединения отдельных частей обмотки между собой.
Алюминиевый и медный провод прямоугольного и круглого сечений по ГОСТ 6324:52, ГОСТ 9761:61 применяют для обмоток силовых трансформаторов. Медные и алюминиевые трансформаторные обмотки применяются для трансформаторов мощностью 20-1000 кВА. Медь, в отличии от алюминия, наделена более высокой теплопроводностью, большей эластичностью, повышенной механической прочностью. Предел прочности при растяжении медных проводов в 3,5 раза больше, чем алюминиевых, поэтому в трансформаторах с высокой мощностью не рекомендуется применять алюминиевую обмотку.
Так как трансформаторы бывают различными по напряжению, то и обмотки будут отличаться. У них может отличаться тип намотки и ее направление, количество витков и параллельных проводов них, а также схемой соединения отдельных частей в целую систему. Чтобы сделать обмотку масляного трансформатора используют провода с эмалевой или хлопчатобумажной изоляцией. В силовых трансформаторах используют провода из стекловолокна, которое устойчиво к перепаду температур.
По тому, как располагается обмотка, выделяют следующие ее виды:
- Концентрическая. Они имеют цилиндрическую форму и располагаются на магнитном проводе. В этом случае обмотки НН (низкого напряжения) и ВН (высокого напряжения) располагаются напротив друг друга. Как правило, ближе к проводу расположена НН обмотка.
- Чередующаяся – это обмотка НН и ВН трансформатора. Они меняются местами вверх по оси стержня. При сильном напряжении изолировать обмотки бывает трудно. Именно поэтому чаще всего прибегают к первому варианту.
Обмотки многослойные цилиндрические обмотки
Чтобы сделать данный тип, используют закругленные провода, или провода прямоугольной формы. Они должны располагаться не одним слоем, при этом между каждым необходима изоляция. Если слоев много, то обмотка делится на 2 концентрические катушки, а между ними будет охладительный канал.
Катушечные цилиндрически обмотки из множества слоев
Они состоят из большого количества дисковых катушек и наматываются из круглого провода. Между катушками также могут расположиться каналы для охлаждения. Как правило, данный вид обмотки применяют на стороне ВН.
Цилиндрическая обмотка из одного слоя
С помощью одного или нескольких проводов их наматывают вверх по линии. Обмотка должна располагаться на торце, по обе его стороны
Цилиндрическая обмотка из двух слоев
Принцип намотки в данном случае такой же, как и в первом варианте, только провод располагается двумя слоями. Оба вида не должны превышать количество 4-х проводов на одном витке. Данный вид используют для напряжения низшего (НН). Мощность трансформатора с обмоткой из двух слоев не должна превышать более 550 киловатт.
Обмотка трансформатора из алюминиевого провода (основные типоразмеры):
| Условное обозначение обмотки |
Тип трансформатора | Сторона | Схема соединения | Напряжение, кВ | Габаритные размеры, мм |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Высота | Внутр.диаметр | Наруж.диаметр | |||||
| В 4-25-10/0,4 | ТМ-25/10 | ВН | Y/Y0-0 | 10 | 328 | 135 | 199 |
| ВН 4-25-10/0,4 | 304 | 150 | 205 | ||||
| ВН 4-40-10/0,4 | ТМ-40/10 | 392 | 160 | 230 | |||
| ВН 4-40-10/0,4 | 344 | 160 | 241 | ||||
| ВН 4-63-10/0,4 | ТМ-63/10 | 418 | 160 | 250 | |||
| ВН 4-100-10/0,4 | ТМ-100/10 | 504 | 190 | 266 | |||
| ВН 4-160-10/0,4 | ТМ-160/10 | 492 | 210 | 301 | |||
| ВН 4-250-10/0,4 | ТМ-250/10 | 527 | 235 | 324 | |||
| ВН 4-400-10/0,4 | ТМ-400/10 | 595 | 255 | 355 | |||
| ВН 4-630-10/0,4 | ТМ-630/10 | 629 | 295 | 412 | |||
| НН 4-25-0,4/6-10 | ТМ-125/10 | НН | 0,4 | 328 | 90 | 127 | |
| НН 4-25-0,4/6-10 | 304 | 96 | 132 | ||||
| НН 4-40-0,4/6-10 | ТМ-40/10 | 392 | 107 | 146 | |||
| НН 4-40-0,4/6-10 | 344 | 106 | 144 | ||||
| НН 4-63-0,4/6-10 | ТМ-63/10 | 418 | 118 | 149 | |||
| НН 4-100-0,4/6-10 | ТМ-100/10 | 504 | 128 | 181 | |||
| НН 4-160-0,4/6-10 | ТМ-160/10 | 492 | 147 | 201 | |||
| НН 4-250-0,4/6-10 | ТМ-250/10 | 527 | 163 | 225 | |||
| НН 4-00-0,4/6-10 | ТМ-400/10 | 595 | 188 | 246 | |||
| НН 4-630-0,4/6-10 | ТМ-630/10 | 629 | 212 | 285 | |||
| ВН 4-25-6/0,4 | ТМ-25/6 | ВН | 6 | 328 | 135 | 199 | |
| ВН 4-40-6/0,4 | ТМ-40/6 | 392 | 160 | 230 | |||
| ВН 4-63-6/0,4 | ТМ-63/6 | 418 | 160 | 252 | |||
| ВН 4-100-6/0,4 | ТМ-100/6 | 504 | 190 | 265 | |||
| ВН 4-160-6/0,4 | ТМ-160/6 | 492 | 210 | 303 | |||
| ВН 4-20-6/0,4 | ТМ-250/6 | 527 | 235 | 319 | |||
| ВН 4-400-6/0,4 | ТМ-400/6 | 595 | 255 | 357 | |||
| ВН 4-630-6/0,4 | ТМ-630/6 | 629 | 295 | 410 | |||
| ВН 4-25-10/0,4 | ТМ-25/10 | ВН | 10 | 290 | 145 | 208 | |
| ВН С*-25-10/0,4 | 320 | 135 | 194 | ||||
| ВН С-25-10/0,4 | 320 | 140 | 205 | ||||
| НН С-25-0,4/10 | НН | 0,4 | 290 | 95 | 135 | ||
| НН С*-25-0,4/10 | 320 | 91 | 124 | ||||
| НН С-25-0,4/10 | 320 | 90 | 130 | ||||
| ВН С-40-6/0,4 | ТМ-40/6 | ВН | 6 | 337 | 155 | 230 | |
| ВН С-40-10/0,4 | ТМ-40/10 | 10 | 337 | 159 | 216 | ||
| НН С-40-0,4/6-10 | НН | 0,4 | 337 | 105 | 144 | ||
| ВН С-100-10/0,4 | ТМ-100/10 | ВН | 10 | 540 | 160 | 234 | |
| НН С-100-0,4/10 | НН | 0,4 | 540 | 115 | 148 | ||
| ВН С-160-10/0,4 | ТМ-160/10 | ВН | 10 | 530 | 203 | 280 | |
| НН С-160-0,4/10 | НН | 0,4 | 530 | 142 | 190 | ||
2024 © zipenergi
ООО «ПТК «Запчастьэнерго»
Адрес: Чувашская республика, г. Чебоксары, пос. Восточный, 4
Email: zipenergo@mail.ru Телефон: (8352) 63-58-59, 48-27-98
Трансформаторное оборудование
Для связи с энергосистемой и потребителями, а также для питания собственных потребителей станции (собственных нужд) на электрических станциях и подстанциях устанавливают повышающие и понижающие трансформаторы. В связи с тем что в сетях энергосистем существует несколько ступеней трансформации, количество трансформаторов и их мощность в несколько раз превышают число и установленную мощность генераторов. Следует заметить, что на каждый установленный киловатт генераторной мощности приходится 7—8 кВ · А трансформаторной мощности, а на вновь вводимый — до 12—15 кВ · А.
На крупных электростанциях для связи двух высших напряжений, как правило, применяются автотрансформаторы, обладающие существенными технико-экономическими преимуществами в сравнении с обычными трансформаторами. Стоимость автотрансформатора, потери энергии при эксплуатации значительно ниже, чем у обычных трансформаторов той же мощности.
Конструкция трансформатора
Трансформатор кроме активной части — магнитопровода и обмоток — включает и конструктивную часть.
На подстанциях 35—750 кВ энергосистем России работает около 2500 силовых трансформаторов и автотрансформаторов общей мощностью более 570 тыс. MB · А, что почти втрое больше установленной мощности электростанций.
Распределение мощности трансформаторов и автотрансформаторов
Напряжение 1150 кВ отечественных трансформаторов является наивысшим в мире.
На диаграмме представлено распределение мощности трансформаторов и автотрансформаторов.
Принцип работы и устройство трансформатора
В трансформаторе передача электрической энергии из первичной обмотки во вторичную осуществляется, как и во всех электрических машинах, посредством магнитного потока Ф, который является переменным, т.е. изменяющимся во времени.
В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции, в соответствии с которым значение электродвижущей силы (ЭДС), наведенной в контуре, пропорционально скорости изменения потока Ф, пронизывающего этот контур. Если в контуре имеется несколько последовательно соединенных витков w, то наведенная в катушке ЭДС будет в w раз больше.
Принцип работы трансформатора рассмотрим на примере простейшего однофазного двухобмоточного трансформатора, электромагнитная система которого представлена на рис.
Электромагнитная система однофазного двухобмоточного трансформатора: 1 –первичная обмотка; 2 –вторичная обмотка; 3, 4, 5 –магнитопровод: 4 –стержень магнитопровода; 3, 5 –ярма магнитопровода
Трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода 3 и двух обмоток с числом витков w1 и w2.
Обмотки трансформатора служат для создания магнитного поля, посредством которого осуществляется передача электрической энергии и обеспечивается наведение в обмотках ЭДС, требуемой по условиям эксплуатации. Обмотки выполняют из медных или алюминиевых изолированных проводов круглого или прямоугольного сечения.
Обмотку w1 трансформатора, к которой подводится электрическая энергия (напряжение u1), называют первичной, а обмотку w2, от которой энергия отводится (напряжение u2), — вторичной.
Магнитопровод трансформатора служит для усиления магнитной связи между обмотками и является конструктивным основанием (остовом) для установки и крепления обмоток, отводов и других деталей трансформатора.
Остов трансформатора с прессующими шпильками
Магнитопровод набирают из изолированных листов специальной электротехнической стали с относительным содержанием кремния до 5 %. Толщину листов выбирают из условий получения приемлемого уровня потерь от индуктированных в них вихревых токов при заданной частоте питающего трансформатор источника переменного тока и технологических условий при производстве магнитопровода. При частоте 50 Гц в современных силовых трансформаторах толщина листов равна 0,27—0,35 мм.
Часть магнитопровода, на которой располагается обмотка, называют стержнем, а часть магнитопровода, замыкающая стержни, на которых не располагаются обмотки, называется ярмом.
Если первичную обмотку трансформатора при разомкнутой вторичной включить в сеть переменного тока с напряжением u1, то по ней потечет ток i1 = i0, называемый током холостого хода. Обусловленная током i0 магнитодвижущая сила (МДС) первичной обмотки i0w1 создает в магнитопроводе трансформатора переменный магнитный поток Ф, который почти полностью, за исключением некоторого рассеяния, сцеплен со всеми витками первичной и вторичной обмоток. Магнитный поток Ф в соответствии с законом электромагнитной индукции наведет в первичной обмотке ЭДС самоиндукции e1, значение которой пропорционально числу витков w1, а во вторичной обмотке — ЭДС e2, пропорциональную числу витков w2.
Отношение индуктированных в первичной и вторичной обмотках ЭДС, равное отношению чисел витков этих обмоток, называют коэффициентом трансформации K = el/e2 = wl/w2.
Таким образом, подбирая число витков обмоток, можно при заданном напряжении ul, которое примерно равно ЭДС el, получить требуемое выходное напряжение трансформатора u2 = e2.
Если ul > u2 (wl > w2), т.е. K > 1, трансформатор называют понижающим, а при ul < u2 (wl < w2) — повышающим.
При подключении вторичной обмотки к сопротивлению нагрузки Zн по ней потечет переменный ток i2. При этом в первичной обмотке возникнет ток i1, который поддерживает магнитный поток постоянным. Вследствие этого обеспечивается равновесие между ЭДС el, наведенной в первичной обмотке, и напряжением в сети ul.
Таким образом, при нагрузке трансформатора магнитный поток создается совместным действием магнитодвижущих сил первичной и вторичной обмоток.
При замкнутом магнитопроводе, собранном из пластин электротехнической стали, обладающей небольшим магнитным сопротивлением, МДС первичной обмотки i0w1 (при разомкнутой вторичной обмотке) составляет 0,2—3,0 % МДС обмоток при номинальной нагрузке, поэтому можно принять, что i1w1 i2w2. Следовательно, токи, протекающие в первичной и вторичной обмотках, обратно пропорциональны отношению чисел их витков i1/i2 = w2/w1.
Для силовых трансформаторов установлены стандартные обозначения (маркировка) начал и концов (выводов) обмоток.
В однофазном трансформаторе начало и конец обмотки высшего напряжения (ВН) обозначается соответственно прописными буквами А и X, а обмотки низшего напряжения (НН) — строчными латинскими буквами а и х. При наличии третьей обмотки с промежуточным (средним) напряжением (СН) начало и конец обмотки обозначают соответственно Аm и Хm.
В трехфазном трансформаторе начала и концы обмоток ВН обозначаются соответственно А, В, С и X, Y, Z и т.д.
В трехфазных трансформаторах обмотки могут быть соединены по схемам «звезда», «треугольник» или «зигзаг», которые соответственно обозначают русскими буквами У и Д и латинской Z. При выводе от нейтрали (общей точки обмоток фаз) у схемы «звезда» или «зигзаг» отвода (ответвления) его обозначают 0, добавляя к буквенным обозначениям схем соединения обмоток индекс «н» (Ун).
Схемы соединения трехфазного трансформатора обозначаются в виде дроби, в числителе которой ставят обозначение схемы соединения обмотки ВН, а в знаменателе — НН, например для трансформатора с обмоткой ВН, соединенной по схеме треугольник, а НН — в звезду с выведенной нейтралью обозначение имеет вид Д/Ун.
При обслуживании трансформаторов кроме схем соединения необходимо знать взаимное направление ЭДС в обмотках ВН и НН. Если две обмотки 1 и 2 размещены на одном и том же стержне и пронизываются одним и тем же потоком Ф, то при одинаковом направлении намотки и обозначении выводов (концов) наведенные ЭДС одинаково направлены (от концов к началам) и, следовательно, совпадают по фазе.
Группа соединения однофазных трансформаторов: а -0; б,в -6
Для характеристики сдвига фаз линейных ЭДС обмоток ВН и НН введено понятие группы соединения обмоток трансформатора.
Группа соединения обозначается целым числом, которое получено от деления на 30° угла сдвига между линейными ЭДС на одноименных выводах обмоток ВН и НН трансформатора, причем отсчет угла производится от вектора ЭДС обмотки ВН по направлению движения часовой стрелки.
На рис., а сдвиг между ЭДС Е1 и Е2 обмоток АХ и ах равен нулю, поэтому группа соединений обмоток обозначается как I/I-0, где «I» говорит об однофазном варианте трансформатора, при этом ЭДС высшего напряжения Е1 ассоциируется с минутной стрелкой часов и условно направляется на циферблате часов на цифру 12. Часовая стрелка часов представляет собой ЭДС низшего напряжения Е2 и обозначает группу соединения.
Фазовый сдвиг между фазными ЭДС обмоток ВН и НН зависит как от обозначения выводов, так и от направления намотки. При размещении обмоток на одном стержне этот сдвиг может быть равным либо 0, либо 180°.
При изменении обозначений концов обмотки НН или изменении направления намотки обмотки НН ЭДС Е2 поворачивается на угол 180°, что дает группу соединений I/I-6.
В трехфазных трансформаторах схемы соединения У, Д, Z могут образовывать 12 различных групп со сдвигом фаз линейных ЭДС через 30°.
Для трансформации трехфазного тока и напряжения применяют или три однофазных трансформатора, или один трехфазный трансформатор, в котором общий для трех фаз магнитопровод может быть образован из трех однофазных.
В самом деле, если три однофазных трансформатора расположить, то стержни магнитопроводов, на которых не размещены обмотки, можно конструктивно объединить в один. Учитывая, что в трехфазной системе сумма фазных токов IA + IB + IC = 0, а следовательно, и сумма потоков равна нулю, то надобность в объединенном стержне вообще отпадает. Полученный таким образом магнитопровод является пространственным трехфазным. В реальных конструкциях используют магнитопровод, называемый плоским стержневым трехфазным; он образуется, если у пространственного магнитопровода убрать ярма фазы В и все три стержня расположить в одной плоскости.
Трансформация трехфазных токов: а –группа однофазных трансформаторов; б –трехфазный трансформатор
Образование пространственного (а,б) и плоского (в) трехфазного магнитопровода из трех однофазных
Трехфазные трансформаторы с плоскими стержневыми магнитопроводами получили наибольшее распространение, а свойственная им магнитная несимметрия фаз существенного значения при эксплуатации не имеет.
Представлена конструкция пространственного ленточного магнитопровода, состоящего из трех овальных секций, имеющих фасонную форму сечения и навитых из ленты холоднокатаной стали переменной ширины при безотходном раскрое стали и высоком коэффициенте заполнения сечения стержня активной сталью. Обмотки наматываются после сборки системы непосредственно на стержни на специальном стенде.