Обозначение трансформатора на схеме

Введение в эксплуатацию

Вводить в эксплуатацию оборудование можно только после предварительной подготовки. Сначала производится визуальный осмотр агрегата. На нем не должно быть дефектов. Элементы конструкции должны соответствовать заводской конфигурации.

Проводится визуальная оценка маслоуплотнительных материалов, крепежей. При необходимости их следует подтянуть. Протечки масла недопустимы

Обратить внимание нужно и на уровень масла в баке. Показатель находится на установленном производителем уровне

При необходимости излишек потребуется слить. При недостаточном уровне охладителя, нужно долить жидкость в бак.

Изоляторы протираются сухой ветошью и бензином. В корпус гильзы термометра нужно залить специальное масло. Далее нужно смонтировать измерительный прибор.

Если индикаторный силикагель увлажнен, его необходимо заменить. Он находится в конструкции осушителя воздуха. Аппаратура должна быть подключена к заземлению. Это также необходимо проверить перед запуском.

Масло из охладительной системы потребуется взять на анализ. Оно должно соответствовать установленным требованиям. После этого пробка изолируется. Если масляная жидкость не соответствует установленным требованиям, необходимо полностью ее слить. Новый охладитель соответствующего качества заливается в систему.

Замеряется сопротивление обмоток. Переключатель должен быть установлен в рабочее положение. После этого оборудование можно включить в сеть.

Требования при эксплуатации

Эксплуатировать оборудование следует в соответствии с инструкцией предприятия-изготовителя, а также установленным нормам техэксплуатации и нормам конструкции электрических установок.

Оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию при увеличении напряжения, но не больше десяти процентов над номинальным напряжением конкретного ответвления обмотки ВН. Причём мощность не должна быть больше номинально заявленной.

Согласно правилам ГОСТ:

  1. Окружающая среда не должна быть опасной для взрывов, не должна содержать пыль, проводящую пыль.
  2. Вышина конструкции над уровнем моря не должна быть больше тысячи метров, а влажность воздуха не должна быть больше восьмидесяти процентов.
  3. Изделия, выполненные в традиционном исполнении, нельзя использовать в условиях химически агрессивных сред.

Примеры расшифровки трансформаторов напряжения и тока

трднс -100/35 – перед нами силовой трансформатор, так как первая буква «А» отсутствует, «трехфазник» (Т) с расщепленной обмоткой (Р), который охлаждается с помощью масляного теплоносителя с обдувом бака (Д), регулирование напряжения возможно под нагрузкой. Выпущен для работы внутри самой электростанции (С). Мощность – 100 кВА, мощность обмоток – 35 кВ.

трдн 10000/50 -74 – практически полный аналог предыдущего экземпляра. Единственное, может использоваться не только на электростанциях (нет буквы «С»). Номинальная мощность составляет 10 МВА, мощность обмоток – 50 кВ, год начала производства – 1974 г.

тпб 50/5 – трехфазовый (Т) подвесного исполнения (П), способный прогревать зимой бетон (Б) с номинальной мощностью 50 кВА, а мощность обмоток составляет 5 кВ.

тдн –трехфазный (Т) с масляным охлаждением с обдувом (Д) с РПН (Н).

ТМ – трехфазовый (Т), в котором тепло отводится с помощью масляного теплоносителя (М).

ТРДЦН – трехфазный (Т), у которого обмотка низшего напряжения разделена на две (Р). Охлаждение масляное с дутьем (Д) и принудительной циркуляцией (Ц) с возможностью регулирования под нагрузкой (Н).

ТДНС – трехфазовый (Т) с масляным охлаждением и РПН, предназначен для самой электростанции.

Области применения АКБ

Аккумуляторные батареи получили широчайшее распространение во всех видах технических устройств. Без них не обходится ни одно портативное электронное устройство: от наручных часов до ноутбуков. Даже в простых электрических фонарях производители предпочитают использовать встроенные АКБ вместо сменных элементов питания. Не стали исключением и автомобили. В машинах привычных конструкций автомобильный аккумулятор используется для запуска двигателя и бесперебойного питания бортовой электрики и электроники. В набирающих всё большую популярность гибридных и электромобилях аккумуляторы играют ещё более важную роль. Причём в этом случае требования, предъявляемые к устройству АКБ автомобиля, ещё выше.

Особенности

Силовые трансформаторы ТМЗ обладают масляной охладительной конструкцией. Вещество внутри циркулирует естественным способом. Это относительно недорогой прибор. Каждый производитель предусматривает в трансформаторе типа ТМЗ специальную защиту. Масло представляет собой воспламеняемое вещество. Предотвратить аварийную ситуацию позволяет сухой азот. Вещество дополнительно защищает масло, предотвращает соприкосновение охладителя с воздухом.

Азотная подушка предотвращает окисление охладителя из-за влажности. Это продлевает срок эксплуатации масляного вещества. Обслуживание и ремонт подобных трансформаторов потребуется проводить гораздо реже.

Стоимость аппаратуры зависит от габаритов и мощности. Завод-изготовитель выпускает разные типоразмеры. Большим спросом пользуется трансформатор ТМЗ 1000, 1600, 250, 630, 400, 2500 и т. д. Широкий ассортимент представленной продукции позволяет приобрести установку, оптимально подходящую требованиям потребителя.

Требования при эксплуатации

Аппараты имеют хорошую устойчивость к внешним воздействиям и рассчитаны на эксплуатацию на высоте не более 1000 м (или 2000 м, в зависимости от модели) над уровнем моря. Максимальная температура для стабильной работы, учитывая внутренний перегрев трансформатора, не должна быть выше +55°C. Минимально допустимая температура воздуха -40°C. Трансформатор может иметь любое пространственное расположение.

Перед установкой нужно:

  • удалить консервирующую смазку и очистить аппарат от грязи и пыли;
  • осмотреть корпус на возможные сколы и трещины, присутствие коррозионных пятен на металлических частях;
  • после монтажа вторичной обмотки, осуществить пломбирование выводов.

Кратковременное превышение допустимого первичного тока – не более 2 часов в неделю. Электроэнергия должна быть качественной.

Окружающая среда в месте, где расположен трансформатор, не должна быть взрывоопасной, содержать излишнюю проводящую ток пыль, концентрировать химически активные газы и пары, способные повредить корпус. Вероятность размыкания вторичных обмоток при работе устройства должна быть полностью исключена. Если надобность в эксплуатации трансформаторов отпадает, вторичную обмотку замыкают накоротко.

Периодически аппарат должен проходить проверку. В случае отсутствия особых требований к эксплуатации нужно проводить испытания вторичной обмотки согласно ГОСТу при одноминутном испытательном напряжении, равном 3000 Вт. Межповерочный период указывается в техническом паспорте, прилагаемом к устройству.

Маркировка силовых трансформаторов


Пример и расшифровка маркировки силового трансформатора АТДЦТН-125000/220/110/10-У1

Пример маркировки трансформатора с обозначением позиций, параметров и климатического исполнения приводится на рисунке.

  1. Назначение трансформатора (в обозначении может отсутствовать)
    • А — автотрансформатор
    • Э — электропечной
  2. Количество фаз
    • О — однофазный трансформатор
    • Т — трехфазный трансформатор
  3. Расщепление обмоток (в обозначении может отсутствовать)
  4. Cистема охлаждения
    1. Сухие трансформаторы
      • С — естественное воздушное при открытом исполнении
      • СЗ — естественное воздушное при защищенном исполнении
      • СГ — естественное воздушное при герметичном исполнении
      • СД — воздушное с дутьем
    2. Масляные трансформаторы
      • М — естественное масляное
      • МЗ — с естественным масляным охлаждением с защитой при помощи азотной подушки без расширителя
      • Д — масляное с дутьем и естественной циркуляцией масла
      • ДЦ — масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла
      • Ц — масляно-водяное с принудительной циркуляцией масла
    3. С негорючим жидким диэлектриком
      • Н — естественное охлаждение негорючим жидким диэлектриком
      • НД — охлаждение негорючим жидким диэлектриком с дутьем
  5. Конструктивная особенность трансформатора (в обозначении может отсутствовать)
    • Л — исполнение трансформатора с литой изоляцией
    • Т — трехобмоточный трансформатор
    • Н — трансформатор с РПН
    • З – трансформатор без расширителя и выводами, смонтированными во фланцах на стенках бака, и с азотной подушкой
    • Ф – трансформатор с расширителем и выводами, смонтированными во фланцах на стенках бака
    • Г – трансформатор в гофробаке без расширителя – “герметичное исполнение”
    • У – трансформатор с симметрирующим устройством
    • П – подвесного исполнения на опоре ВЛ
    • э – трансформатор с пониженными потерями холостого хода (энергосберегающий)
  6. Назначение (в обозначении может отсутствовать)
    • С — исполнение трансформатора для собственных нужд электростанций
    • П — для линий передачи постоянного тока
    • М — исполнение трансформатора для металлургического производства
    • ПН – исполнение для питания погружных электронасосов
    • Б – для прогрева бетона или грунта в холодное время года (бетоногрейный), такой же литерой может обозначаться трансформатор для буровых станков
    • Э – для питания электрооборудования экскаваторов (экскаваторный)
    • ТО – для термической обработки бетона и грунта, питания ручного инструмента, временного освещения
    • Ш – шахтные трансформаторы (предназначены для электроснабжения угольных шахт стационарной установки)
    • Г — трансформатор с грозозащитой
    • К — трансформатор с кабельными вводами

См. также

  • Схема замещения трансформатора
  • Справочные данные параметров трансформаторов до 35 кВ
  • Справочные данные параметров трансформаторов от 35 кВ

Возможные неисправности и признаки нарушений работоспособности

Трансформаторы сталкиваются с различными негативными факторами в процессе работы. Это и высокие непрерывные нагрузки. Механические повреждения. Окружающие неблагоприятные воздействия. Короткие замыкания. Перегрузы, перегрев устройства и многое другое. Для работы трансформаторов, так же, требуется создавать определенные условия в помещениях, где они располагаются. Регулярно анализировать рабочие процессы, проводить диагностику и своевременно устранять нарушения, предотвращая поломки. Не допускается:

  • Высокая температура и влажность в помещении.
  • Отсутствие оптимального уровня масла.
  • Работа при внутренних повреждениях.

Выявить отклонения на ранних стадиях помогут:

  • Проверки нагрузки.
  • Ведение «журнала» обслуживания.
  • Изменение звука рабочих процессов.
  • Температура.
  • Высокие вибрации.
  • Осмотр обмотки.

Что такое трансформатор? Классификация и устройство.

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования  электрической энер­гии переменного тока одного напряжения в электрическую энергию другого напряжения при неизменной частоте.

Во второй части статьи читайте про рабочие характеристики, потери и другую детальную информацию.

Трансформатор, как правило, состоит из стального замкнутого магнитопровода (сердечника) и двух или нескольких изолированных друг от друга обмоток, размещенных на сердечнике и электрически между собой не связанных (исключение составляют автотрансформа­торы), клеммного щитка  и корпуса (бака). Силовые трансформаторы мощностью свыше 20 кВ·А могут иметь масляное охлаждение, при котором сердечник с обмотками располагается в масляном баке.

Рис. 1 — Устройство трансформатора

По типу магнитопровода различают стержневые (рис. 1, а) и броневые (рис. 1, б) трансформаторы. Часть сердечника, которая соединяет между собой стержни и служит для замыкания магнитной цепи, называют ярмом. Пространство, ограниченное замкнутым сердечником и служащее для размещения обмотки, называют окном. Сердечник набирается (шихтуется) из изолированных листов специальной трансформаторной (электротехнической) стали толщиной 0,35 или 0,5 мм с малыми удельными потерями на гистерезис. Шихтовка сердечника позволяет в значительной степени уменьшить потери от вихревых токов.

По числу фаз трансформаторы делятся на однофазные, трехфазные и многофазные. В свою очередь однофазные трансформаторы могут быть двух- или многообмоточными.

Обмотки судового трансформатора изготовляются из медного провода круглого или прямоугольного поперечного сечения. По способу расположения на стержнях различают концентрические (рис. 1, а) и чередующиеся обмотки (рис. 1, б).

Обмотки, к которым энергия подводится от сети, называются первичными, другие, к которым подключаются потребители, называются вторичными. Аналогично все величины (число витков, напряжение, ток, мощность и др.), относящиеся к соответствующим обмоткам, называют первичными или вторичными и обозначают символами с цифрами (соответственно W1, U1,  I1, P1 или W2, U2,  I2, P2 и др.)

Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим, если больше — повышающим. При концентрической форме обмоток ближе к стержню располагают обмотки низкого напряжения (НН), затем — обмотки высокого напряжения (ВН) (рис. 1, а). По назначению трансформаторы разделяют на силовые и на специальные — сварочные, измерительные и т.п.

Все судовые трансформаторы имеют воздушное охлаждение и по исполнению делятся на водозащищенные (мощностью от 0,25 до 4,0 кВ·А при частоте 50 Гц и мощностью от 0,25 до 10 кВ·А при частоте 400 Гц), брызгозащищенные (от 6,3 до 100 кВ·А при 50 Гц и от 16 до 100 кВ·А при 400 Гц) и открытые (без защитного бака). К последним относятся однофазные трансформаторы мощностью 0,26, 0,63 и 1,0 кВ·А.

Защитный бак выполняют сварным из листовой стали. У трансформаторов водозащищенного исполнения он имеет цилиндрическую форму, у брызгозащищенного — прямоугольную. В баке предусмотрены сальники ввода кабелей и лапы для крепления трансформатора. На корпусе бака прикреплен заводской щиток, на котором приведены следующие данные:

— завод-изготовитель, год выпуска и заводской номер трансформатора;
— тип трансформатора;
— номинальная мощность, в киловольт-амперах, число фаз, номинальное напряжение обмоток при холостом ходе, частота тока;
— схема и группа соединения обмоток трансформатора, которые необходимы для правильного включения трансформаторов на параллельную работу;
— напряжение короткого замыкания Uк% (в процентах от номинального напряжения), КПД при номинальной нагрузке, полная масса, исполнение корпуса, номинальные токи обмоток;
— расположение контактных зажимов, их обозначение и прин­ципиальная схема соединения обмоток.

Про принцип действия генератора постоянного тока читайте в нашей статье.

Литература

Конструкция и принцип работы

Трансформатор — название слова происходит от латинского transformare, что в переводе означает превращать. Общепринятое определение для него следующее: трансформатор — это устройство, которое, используя явление электромагнитной индукции, способно изменять амплитуду напряжения без изменения формы и частоты сигнала.

Трансформатор — это электротехнический прибор, с помощью которого происходит уменьшение или увеличение переменного электрического напряжения. Такие трансформаторы называют понижающими или повышающими. При этом следует отметить, что существуют и такие приборы, которые оставляют величину синусоидального сигнала без изменения, они называются гальваническими или дроссельными.

Любой трансформатор в своей конструкции содержит следующие компоненты:

  • магнитопровод (сердечник);
  • обмотки;
  • каркас для расположения обмоток;
  • изолятор;
  • различные дополнительные элементы (скобы для крепления, планки для вывода контактов и т. п. ).

Трансформатор в своей конструкции имеет две или более обмотки с индуктивной связью. Выпускаются они как проволочного, так и ленточного типа и всегда покрываются слоем изоляции. Обмотки закрепляются на магнитопроводе, изготовленном из мягкого ферромагнитного материала. Первичная обмотка подсоединяется к источнику напряжения, а вторичная к нагрузке.

Общий принцип работы устройства, независимо от его вида и назначения, заключается в следующем. На первичную обмотку прибора подаётся переменный сигнал, что приводит к появлению в ней переменного тока. Этот ток, в свою очередь, наводит в сердечнике переменное магнитное поле, под действием, которого происходит возникновение переменной электродвижущей силы (ЭДС) в обмотках. При подключении нагрузки к вторичной обмотке по ней начинает протекать переменный ток. Обмотка, на которую подаётся сигнал, называется первичкой. Обмотка, подключённая к нагрузке, называется вторичкой.

По способу охлаждения тороидальные устройства различаются на использующие воздушное и жидкостное охлаждение. Кроме этого, существуют трансформаторы с совмещённым охлаждением — жидкостно-воздушным. К главным техническим параметрам устройства относятся:

  1. Величина входного напряжения: допустимое значение напряжения, подаваемое на первичку.
  2. Величина выходного напряжения. Определяется коэффициентом трансформации.
  3. Тип трансформации. Существует с повышением или понижением уровня сигнала.
  4. Число фаз. В зависимости от сети, в которой используются трансформаторы, они делятся на однофазные или трехфазные.
  5. Число обмоток. Существуют двухобмоточные или многообмоточные устройства.

К основным параметрам устройства относят: номинальную мощность и коэффициент трансформации. Единица измерения мощности вольт-ампер (ВА). Коэффициент трансформации показывает соотношение уровней напряжения на входе устройства к его выходу. Его значение прямо пропорционально отношению количества витков первички к вторичке.

В тороидальном трансформаторе в качестве основы используется кольцевой сердечник, геометрически представляющий собой тор. Преимущество такого вида магнитопровода заключается в простой перемотке трансформатора своими руками и получении наибольшего коэффициента полезного действия (КПД) по сравнению с другими типами трансформаторов при тех же габаритных значениях. К недостаткам торов относят повышенный нагрев при работе.

Особенности охлаждения

В продаже сегодня представлены устройства с масляным и сухим охладителем. В первом случае оборудование характеризуется надежностью и относительно приемлемой стоимостью. Масляная среда отводит тепло от конструкционных элементов. Изоляция хорошо пропитывается диэлектрическим веществом.

Недостатком установки типа ТМ является высокая пожароопасность, возможность взрыва или утечки продуктов отработки охлаждающей среды. Такая ситуация возможна при повреждении изоляции. При этом возникает дуговое короткое замыкание. Оно происходит внутри бака.

Чтобы предотвратить развитие подобной ситуации, производители предусматривают высокотехнологичную защиту. Механизм срабатывает в аварийной ситуации. Поэтому представленные устройства сегодня пользуются спросом.

Применение трансформаторов ТДН, ТРДН, ТДНС, ТРДНС, ТРДЦН

Силовые трехфазные трансформаторы используется на электростанциях для сетей электро потребления собственных нужд, как принудительной циркуляцией воздушного охлаждения и естественной на трансформаторном  масле, используются ответвления под нагрузкой. Выполняется двух обмоточный с регулировкой под нагрузкой напряжения (РПН) с диапазоном  регулирования ±8 х 1,5%. Высокая стойкость токам короткого замыкания.

Трансформаторы ТРДНС 25000 по технике безопасности соответствуют ГОСТ 12.2.007.2-75, выпускаются в соответствии с ГОСТ 11677-85 и ГОСТ 11920-85. ГОСТ 11677-85;ГОСТ 11920-85.

Тип изготовления баков для трансформаторов типа ТДНС, ТРДНС овал. Для усиления охлаждения могут применяться охлаждающие радиаторы. Для принудительного охлаждения применены внизу специальные вентиляторы мощностью  для обдува радиаторов  250 Вт.

Два спец. крюка под верхней рамой бака позволяют осуществлять его транспортировку к месту установки трансформатора.

Как проверить трансформатор мультимтером правильно

Не вникая в подробности, которые здесь ни к чему, заметим, что ЭДС, как и напряжение, определяется числом витков обмотки при прочих равных параметрах

Чем больше витков, тем выше значение ЭДС (или напряжения) обмотки. В большинстве случаев мы имеем дело с понижающими трансформаторами. На их первичную обмотку подают высокое напряжение 220 В (230 В по-новому ГОСТу), а со вторичной обмотки снимается низкое напряжение: 9 В, 12 В, 24 В и т.д. Соответственно и число витков также будет разным. В первом случае оно выше, а во втором ниже.

Также, не приводя обоснований, заметим, что мощности обоих обмоток всегда равны:

А так как мощность – это произведение тока i на напряжение u

S = u∙i,

Откуда получаем простое уравнение:

Последнее выражение имеет для нас большой практический интерес, который заключается в следующем. Для сохранения баланса мощностей первичной и вторичной обмоток при увеличении напряжения нужно снижать ток. Поэтому в обмотке с большим напряжением протекает меньший ток и наоборот. Проще говоря, поскольку в первичной обмотке напряжение выше, чем во вторичной, то ток в ней меньше, чем во вторичной. При этом сохраняется пропорция. Например, если напряжение выше в 10 раз, то ток ниже в те же 10 раз.

Отношение числа витков или отношение ЭДС первичной обмотки ко вторичной называют коэффициентом трансформации:

Из приведенного выше, мы можем сделать важнейший вывод, который поможет нам понять, как проверить трансформатор мультиметром.

Вывод заключается в следующем. Поскольку первичная обмотка трансформатора рассчитана на более высокое напряжение (220 В, 230 В) относительно вторичной (12 В, 24 В и т.д.), то она мотается большим числом витков. Но при этом в ней протекает меньший ток, поэтому применяется более тонкий провод большей длины. Отсюда следует, что первичная обмотка понижающего трансформатора обладает большим сопротивлением, чем вторичная.

Поэтому с помощью мультиметра уже можно определить, какие выводы являются выводами первичной обмотки, а какие вторичной, путем измерения и сравнения их сопротивлений.

Как определить обмотки трансформатора

Измерив сопротивление обмоток, мы узнали, как из них рассчитана на более высокое напряжение. Но мы еще не знаем, можно ли на нее подавать 220 В. Ведь более высокое напряжение еще на означает 220 В. Иногда попадаются трансформаторы, рассчитаны на работу от мети переменного тока 110 В и 127 В или меньшее значение. Поэтому если такой трансформатор включить в сеть 220 В, он попросту сгорит.

В таком случае опытные электрики поступают так. Берут лампу накаливания и последовательно соединяют с предполагаемой первичной обмоткой. Далее один вывод обмотки и вывод лампочки подключают в сеть 220 В. Если трансформатор рассчитан на 220 В, то лампа не засветится, так как приложенное напряжение 220 В полностью уравновешивается ЭДС самоиндукции обмотки. ЭДС и приложенное напряжение направлены встречно. Поэтому через лампу накаливания будет протекать небольшой ток – ток холостого хода трансформатора. Величина этого тока недостаточна для разогрева нити лампы накаливания. По этой причине лампа не светится.

Если лампа засветится даже в полнакала, то на такой трансформатор нельзя подавать 220 В; он не рассчитан на такое напряжение.

Очень часто можно встретить трансформатор, имеющий много выводов. Это значит, что он имеет несколько вторичных обмоток. Узнать напряжение каждой из них можно узнать следующим образом.

Раньше мы рассмотрели, как проверить трансформатор мультиметром и определить по отношению сопротивления первичную обмотку. Также с помощью лампы накаливания можно убедится в том, что она рассчитана на 220 В (230 В).

Теперь дело осталось за малым. Подаем на первичную обмотку 220 В и выполняем измерение переменного напряжения на выводах оставшихся обмоток с помощью мультиметра.

Соединение обмоток трансформатора

Вторичные обмотки трансформатора соединяют последовательно и реже параллельно. При последовательном соединении обмотки могут включаться согласно и встречно.

Согласное соединение обмоток трансформатора применяют с целью получения большей величины напряжения, чем дает одна из обмоток. При согласном соединении начало одной обмотки, обозначаемое на чертежах электрических схем точкой или крестиком, соединяется с концом предыдущей. Здесь следует помнить, что максимальный ток всех соединенных обмоток не должен превышать значения той, которая рассчитана на наименьший ток.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий