Конструкция и принцип действия трехфазных трансформаторов


Назначение и виды


Трехфазный трансформатор
Классический станционный трехфазный силовой трансформатор используется для преобразования высоковольтной энергии в удобную для потребителя форму. На его первичные обмотки подается высокое напряжение (6,3-10 киловольт), а на выходе получают более удобные для использования в быту 220 Вольт. Эта величина измеряется между фазами и нулевой жилой трансформатора, называемой нейтралью. Ее принято обозначать как фазное напряжение, в отличие от линейных 380 Вольт, отсчитываемых между каждой из фаз.

Трехфазные понижающие трансформаторы этого класса обеспечивают передачу тока от местной подстанции по подземному кабелю или линии электропередач непосредственно до конечного потребителя. Для этих целей используется специальный 4-хжильный кабель в бронированном сердечнике, либо воздушный провод марки СИП. По ним электрическая энергия доставляет прямо по назначению — на вводно-распределительные устройства обслуживаемых территорий и объектов.

По своему функциональному назначению 3 фазные трансформаторы подразделяются на следующие классы:

  • линейные (станционные) устройства;
  • специальные преобразовательные агрегаты.

Особо выделяются трехфазные разделительные трансформаторы, используемые для развязки электрических схем и силовых цепей.


Испытательный трансформатор
Специальные устройства делятся на следующие виды:

  • Испытательные трансформаторы. К ним принято относить трехфазные автотрансформаторные системы.
  • Устройства, используемые для питания специальной аппаратуры: сварочных агрегатов, в частности.
  • Симметрирующие трансформаторные агрегаты.

Первые два типа применяются в исследовательских целях. Трансформаторы симметрирующие трехфазные используются для устранения перекоса фаз, возникающего в электрических сетях из-за неравномерности распределения нагрузок.

В электротехнике также встречаются варианты двухфазных трансформаторов, нередко применяемых в электронных схемах и устройствах автоматики. Они устроены так, что два выходных напряжения сдвинуты одно относительно другого на 90 электрических градусов. Чаще всего такие электротехнические решения используются в сварочном оборудовании.

Назначение

В современной электрической сети часто стали использоваться потребители требующие не классические 380 В, а специализированные 220. Областей его применения достаточно много. К их числу относится быт, а также обслуживающая, коммунальная сфера. В тех же случаях, когда требуется преобразовать его большое промышленное значение 380 обращаются к понижающему трансформатору. С его помощью создается необходимое напряжение с одной или несколькими фазами, для питания целевых потребителей.
Самих устройств, которые нуждаются во взаимодействии с таким модулем достаточно много:

  • Техника для домашнего пользования
  • Рабочий электроинструмент
  • Обслуживающее оборудование для жилых и коммерческих объектов
  • Модули освещения на строительных площадках
  • Промышленные станки и оборудование

Давайте разберемся в какие значения напряжений преобразуют данные трансформаторные приборы.

Если планируется использовать трансформатор в качестве понижающего и подключать его выходные обмотки «звездой», то выходное линейное напряжение будет равно 220, а фазное (между N и L1) будет 127 вольт. Используется такой вариант, когда нам необходимо подключить не симметричную нагрузку.

Если соединяем треугольником, то линейное напряжение будет равно фазному, то есть 220, при этом линейный ток будет больше фазного в √3 раз. Такое соединение обмоток используется для запитывания симметричной нагрузки, такой как двигатели.

Важно соблюдать нормы безопасности в работе с электрическим напряжением. Для этих целей предназначены разделительные устройства. Принципиальное отличие их заключается в наличии особых элементов на принципиальной схеме. Специальные компоненты делают доступной важный функционал защиты и регулировки.

Устройство трансформатора


Устройство трехфазного силового трансформатора
По своему устройству трехфазные трансформаторы представляют сборную конструкцию, состоящую из следующих узлов:

  • основание, изготавливаемое в виде прочного пластикового каркаса;
  • магнитопровода, размещенные в каркасных секциях;
  • набор первичных и вторичных катушек с проволочными обмотками;
  • распределительная (распаечная) панель с контактными колодками;
  • система охлаждения, необходимая для отвода тепла от рабочей зоны.

Каждое из известных исполнений таких устройств в том или ином виде содержит все обозначенные узлы. При этом они различаются способом соединения обмоток, а также типом используемого в них магнитопровода. Конструктивные особенности отдельных моделей отражаются на их рабочих характеристиках, в частности на величине потерь в магнитопроводе и коэффициенте полезного действия.
Исключение составляет панель распайки отводов обмоток трансформатора, благодаря которой удается комбинировать группы подключений для получения нужной конфигурации.

Трехфазные трансформаторы серии ТС, ТСЗ

Купить Трехфазные трансформаторы серии ТС, ТСЗ

Трехфазные трансформаторы серии ТС, ТСЗ класс напряжения 0,66 кВ

Трехфазные сухие трансформаторы класса напряжения 0,66 кВ предназначены для использования в электротехнических установках общего назначения и условиях умеренно-холодного климата. Интервал температур от -5 до + 40 С, относительная влажность воздуха не более 80%, высота над уровнем моря не более 1000 м. Окружающая среда должна быть невзрывоопасной, не содержать агрессивных газов, паров и токопроводящей пыли в концентрациях, разрушающих материалы и снижающих параметры изделий до недопустимых пределов. Класс нагревостойкости изоляции – В. Номинальная частота – 50 Гц.

Условные обозначения сухого трансформатора:

ТС(1) – (2)/380/(3) УХЛ4, Д/Ун-11 (У/Ун-0) Т- трехфазный С- сухой (1)- при наличии «З» с кожухом, без буквы кожух отсутствует. (2)- номинальная мощность, кВА 380- номинальное напряжение обмотки высокого напряжения (ВН), В. (3)- напряжение обмотки низкого напряжения (НН), В. УХЛ-4- климатическое исполнение и категория размещения

Схема соединения и группа соединения обмоток:

Д- схема соединения обмотки «треугольник», У- схема соединения обмотки «звезда», н- наличие изолированной нейтрали, 0, 11 – группа соединения обмоток.

Конструктивное исполнение:

Трансформатор состоит из следующих составных частей: магнитопровода, обмоток, отводов, кожуха, клеммных панелей. Магнитопровод трансформатора стержневого типа выполнен из холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,35 мм с изоляционным покрытием без сквозных шпилек. Обмотки многослойные, цилиндрические с аксиальными вентиляционными каналами, провод обмоток алюминиевый, или медный в зависимости от заказа. Обмотки на стержнях закрепляются вертикальными стяжными шпильками и ярмовыми балками через прокладки из изоляционного материала. Кожух трансформатора (при наличии) бескаркасный, навесной. Все металлические детали трансформатора имеют защитные антикоррозионные покрытия.

Основные параметры сухих трансформаторов ТС, ТСЗ указаны в таблице

:

Тип трансформатораСтепень защиты IPНоминальная мощность, кВАНоминальное напряжение, ВСхема и группа соединения обмотокПотери, кВтНапряжение короткого замыкания, %Размеры, ммМасса, кг
Обмотка ВНОбмотка ННх.х.к.з.LBH
ТС-6,3/0,66-УХЛ-4IP-006,3380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,040,153,846020037075
ТСЗ-6,3/0,66-УХЛ-4IP-216,3380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,040,153,849025040083
ТС-10/0,66-УХЛ-4IP-0010380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,070,273,8540410665130
ТСЗ-10/0,66-УХЛ-4IP-2110380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,070,273,8605410665150
ТС-16/0,66-УХЛ-4IP-0016380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,110,423,8650450665160
ТСЗ-16/0,66-УХЛ-4IP-2116380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,110,423,8730450665180
ТС-25/0,66-УХЛ-4IP-0025380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,150,643,8800500725215
ТСЗ-25/0,66-УХЛ-4IP-2125380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,150,643,8880500725230
ТС-40/0,66-УХЛ-4IP-0040380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,220,883,8820450780280
ТСЗ-40/0,66-УХЛ-4IP-2140380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,220,883,8865450780300
ТС-63/0,66-УХЛ-4IP-0063380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,301,303,8900500950400
ТСЗ-63/0,66-УХЛ-4IP-2163380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,301,303,81000500950425
ТС-100/0,66-УХЛ-4IP-00100380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,401,453,8980550985520
ТСЗ-100/0,66-УХЛ4IP-21100380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,401,453,81030550985550
ТС-160/0,66-УХЛ-4IP-00160380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,501,953,81150610960700
ТСЗ-160/0,66-УХЛ4IP-21160380Под заказУ/Ун-0; Д/Ун-110,501,953,81210610960750

Производитель:

Сухие силовые трансформаторы ТС и ТСЗ производятся ООО «Электропроект» под заказ. По заказу потребителей возможно изготовление трансформаторов с любыми сочетаниями напряжений до 660 В, с другими схемами и группами соединений.

Телефон доб. 209

Информация относится к следующим наименованиям каталога

Способы соединения обмоток


Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов
Основное отличие различных трансформаторных схем состоит в используемых при их включении конфигурациях (способах соединения обмоток). При организации централизованного энергоснабжения традиционно применяются две классические схемы, называемые «треугольник» и «звезда». Первый вариант предполагает последовательное включение первичных и вторичных фазных обмоток: конец одной катушки подсоединяется к началу следующей).

При использовании схемы «звезда» начала всех фазных жил первичной и вторичной обмоток объединяются в одной точке, называемой нейтралью, а их концы подсоединяются к 3-хпроводной нагрузочной линии. В этом случае для передачи электроэнергии потребуется кабель, содержащий четыре жилы. При подключении в линию вторичных трансформаторных обмоток, соединенных в «треугольник», используется только три жилы. Возможен еще один вариант их включения, который называется «взаимосвязанная звезда». Однако из-за редкости его применения он не рассматривается.

Варианты конфигураций


Варианты обмоток
При организации систем энергоснабжения возможно несколько комбинаций включения первичных и вторичных обмоток трехфазного трансформатора. Набор производимых при этом коммутационных действий:

  • Первичная обмотка выполняется как «звезда», а вторичная – в виде «треугольника».
  • При втором подходе используется обратный порядок включения.
  • В третьем случае применяется уже рассмотренная комбинация типа «звезда»-«звезда» или же вариант с двумя треугольниками (другое название – дельта-дельта).

Для учета всех способов включения первичных и вторичных обмоток и последующего расчета параметров трансформатора в электротехнике используются специальные идентификационные таблицы. В них приводятся возможные сочетания и комбинации, используемые, если требуется подключить трансформатор в линию и получить от него максимальную отдачу. От правильности выбора этого сочетания в каждом конкретном случае зависит эффективность работы всей системы энергоснабжения.

Параллельное включение


Соединение вторичных обмоток
Параллельное включение одинаковых вторичных обмоток позволяет увеличить мощность (ток) на выходе устройства. Этим путем удается увеличить КПД и нагрузочную способность обслуживаемой линии.

При использовании данного подхода потребуется учесть одну важную деталь, связанную с порядком соединения вторичных обмоток. Для получения ожидаемых результатов обмотки должны включаться синфазно, что означает соединение однотипных концов всех трех катушек в одной точке. При нарушении этого правила напряжение на выходе двух соединенных не синфазно обмоток будет близко к нулю (действует принцип замещения). Когда эту ошибку допускают при включении трансформатора, его мощность и КПД существенно снижаются. Если при вторичной проверке обнаружится, что напряжение не изменилось по сравнению с одиночным включением, значит катушки включены синфазно.

Преобразовательное устройство, определяемое как трансформатор 220 на 380 Вольт 3 фазы, удается получить, если применить специальную схему с повышением выходного напряжения. Ее особенностью является наличие одной первичной и трех вторичных обмоток, включенных по схеме «звезда» или «треугольник».

Фото понижающих трансформаторов


Читайте здесь! Почему срабатывает УЗО — основные причины, методы поиска и устранения проблемы. Проверка устройства своими руками
Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]