силові трансформатори
У трансформаторних підстанціях міських електричних мереж силові трансформатори призначені для перетворення високої напруги в низьке.
Силовий масляний трансформатор (дивись малюнок нижче) складається з магнітопровода, зібраного з листової трансформаторної сталі, і двох намотаних на нього трифазних обмоток: обмотки на напругу вище 1000В (первинної), що приєднується паралельно шинам ТП або РП, і обмотки на напругу до 1000В (вторинної ), до якої підключають електроприймачі.
1 - катки, 2 - болт заземлення, 3 - бак,
4 - заводська табличка, 5 - підйомний гак,
6 - воздухоосушитель, 7 - маслоуказатель,
8 - розширювач, 9 - вводи 10 і 0,4 кВ, 10 - термометр,
11- термосифонний фільтр,
12 - пробка для відбору проб і зливу масла
Вторинна обмотка ізольована від первинної. Нульова точка вторинної обмотки заземлена або ізольована від землі з установкою між нею і землею пробивного запобіжника.
Ставлення вищої напруги до нижчого при холостому ході, приблизно рівне відношенню числа витків первинної обмотки до числа витків вторинної обмотки, називають коефіцієнтом трансформації силового трансформатора.
Обмотки і магнітопровід силового трансформатора занурені в бак з маслом 3. Бак має спеціальні трубки або ребра для кращого охолодження масла і розширювач 8 для можливості зміни обсягу масла при зміні його температури, що залежить від навантаження, і температури навколишнього повітря. На розширнику встановлені маслоуказатель 7 з нанесеними позначками необхідного рівня при температурах масла: +40, +15, - 45 ° С.
Бак трансформатора закривається кришкою, що прикріплюється болтами, розташованими по всьому периметру, до верхньої рами бака. Між кришкою і рамою бака для ущільнення прокладена прокладка з маслоупорной гуми.
На кришці встановлено прохідні ізолятори (вводи), через які кінці первинної і вторинної обмоток виведені назовні для приєднання до шин. У кришці є також отвір (некрізне) для установки термометра і отвір, закрите кришкою або болтом, для заливки трансформатора маслом. У нижній частині бака знаходяться кран для спуску масла і болт для приєднання заземлюючого провідника. Для зручності пересування баки трансформаторів потужністю 160кВА і вище поставлені на ковзанки.
Обмотки силових трансформаторів мають відгалуження для регулювання напруги в межах: ± 10% номінального ступенями по 1,67% у трансформаторів з пристроєм для автоматичного перемикання відгалужень обмоток під навантаженням і ± 5% номінального ступенями по 2,5% у трансформаторів, що мають перемикач з виведеною рукояткою перемикання на кришці бака. Щоб змінити напругу, трансформатори, що мають перемикач з виведеною рукояткою, відключають і повертають рукоятку в положення, відповідне необхідному напрузі.
Силові трансформатори потужністю до 1000кВА виготовляють не тільки з масляним заповненням, а й сухі з повітряним охолодженням. Ізоляція обмоток таких трансформаторів виконана з негорючих матеріалів (стеклоізоляція), тому вони безпечні в пожежному відношенні. Застосування сухих трансформаторів обмежена, так як вони призначені для роботи в опалювальних приміщеннях з відносною вологістю повітря не більше 80% і температурою не вище 35 ° С, а також в 2 - 3 рази дорожче звичайних трансформаторів тієї ж потужності.
Силові трансформатори характеризуються потужністю, номінальними напругами первинної і вторинної обмоток, напругою короткого замикання, групою і схемою з'єднання обмоток.
Напругою короткого замикання (Uк) називається напруга в процентах від номінального, яке необхідно підвести до первинної обмотці при замкнутої накоротко вторинній обмотці, щоб в обох обмотках протікали номінальні струми.
Трифазні трансформатори можуть мати різні групи і схеми з'єднання обмоток. Найбільш часто зустрічаються групи і схеми з'єднань обмоток показані в наступній таблиці.
Схеми і групи з'єднань обмоток силових трансформаторів,
застосовуваних у міських електричних мережах
Схема з'єднання обмоток
Перевага трансформаторів зі схемою з'єднань δ / Y-11 перед трансформаторами зі схемою Y / Y-0 полягає в тому, що їх нульовий провід може бути завантажений до 70% номінального фазового струму трансформатора, тоді як в трансформаторі зі схемою Y / Y-0 навантаження нульового дроту не повинна перевищувати 15% фазового струму трансформатора.
В позначенні силових трансформаторів вказують число фаз (Т - трифазний), тип охолодження (М - природне масляне, С - повітряне), потужність, номінальні напруги первинної і вторинної обмоток, групи і схеми з'єднання. Так, трифазний трансформатор з масляним охолодженням потужністю 160кВА первинним напругою 10кВ, вторинним 0,4 кВ зі схемою з'єднання зірка - зірка з нульовим виводом позначається ТМ-160-10 / 0,4 Y / Y-0, такий же трансформатор, але з повітряним охолодженням (сухий) - ТС-160 -10 / 0,4 Y / Y-0.
Для кращого захисту масла від окислення Маслорасшірітель трансформаторів забезпечені сілікагелевой осушувачем повітря, а баки трансформаторів потужністю зі 160кВА - термосифонним фільтром.
Згідно ГОСТ 11677-75 встановлені наступні номінальні потужності трифазних трансформаторів: 10, 16, 25, 40, 63, 100. 160, 250, 400, 630кВА і т. Д.
В даний час силові трансформатори виготовляють з просторовим магнітопроводом, виконаним з трьох стрижнів, зібраних з пластин холоднокатаної електротехнічної сталі і стягнутих зверху і знизу ярмамі трикутної форми, тому баки і кришки також мають трикутну форму. Ці трансформатори випускають габаритами і масою на 10 - 15% менше, ніж звичайні трансформатори з плоским магнитопроводом.