Отчет по практике студента 1 курса электроэнергетического факультета
Подождите немного. Документ загружается.
6. Трансформатор
Известно, что при протекании по линии тока часть электроэнергии расходуется на нагревание
проводов. Электрическая энергия, теряемая в проводах, тем больше, чем больше ток и
сопротивление проводов. Уменьшить потери только за счет снижения сопротивления проводов
экономически невыгодно, так как при этом требуется значительное увеличение сечения проводов,
т.е. большой расход цветных металлов.
Для снижения потерь электроэнергии и сокращения расхода цветных металлов идут по пути
увеличения напряжения при помощи трансформаторов. Трансформаторы, изменяя величину
напряжения, автоматически изменяют величину тока, поэтому передаваемая мощность остается
неизменной, а потери в проводах линии пропорциональные квадрату силы тока (I
2
·R), при
повышении напряжения резко сокращается. Например, при увеличении напряжения передаваемой
энергии в 10 раз потери снижаются в 100 раз.
Для повышения напряжения любой электропередачи устанавливают повышающие
трансформаторы, а чтобы напряжение снизить до величины, на которую строят теплоприемники, в
конце линии устанавливают понижающие трансформаторы. В современной электроэнергетике
большую роль играют силовые трансформаторы, т.е. трансформаторы, которые служат для
повышения и понижения напряжения в сетях энергетических систем, передачи электроэнергии на
большие расстояния и распределения ее между потребителями. Силовые трансформаторы
отличаются большой мощностью и высоким напряжением. Электрическую энергию приходится
передавать на большие расстояния – в объединенную энергосистему, в центры ее потребления и
непосредственно к многочисленным мелким потребителям, поэтому необходима многократная ее
трансформация, а следовательно, установка значительного количества повышающих и
понижающих силовых трансформаторов.
Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, имеющее две
или большее число индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования
посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну
или несколько систем переменного тока, в том числе для преобразования электрической энергии
одного напряжения в электрическую энергию другого по величине напряжения. В основу работы
трансформатора положено явление электромагнитной индукции, заключающееся в том, что при
изменении во времени магнитного потока, пронизывающего проводящий контур, в последнем
наводится электродвижущая сила.
Рис.5 Трехфазный трансформатор ТМ-50/6:
1 – трубчатый бак, 2 – термометр, 3 – крышка бака, 4 – привод переключателя, 5 – пробка яла заливки масла и
сообщения с воздухом, 6 – маслоуказатсль, 7 – отводы обмотки ВН, 8 – обмотки, 9 – отводы обмотки НН, 10 –
переключатель регулировочных ответвлений обмотки ВН, 11 – пробивной предохранитель, 12 – ввод НН (400
В), 13 – ввод ВН (6000 В), 14 – магнитопровод, 15 – пробка для отбора и спуска масла
Обмотка трансформатора, к которой подводится энергия (напряжение) преобразуемого
переменного тока, называется первичной обмоткой трансформатора. Обмотка трансформатора,
от которой отводится энергия (напряжение) преобразованного переменного тока, называется
вторичной обмоткой трансформатора.
Важным показателем трансформатора является коэффициент трансформации k, равный
отношению э.д.с. первичной обмотки к э.д.с. вторичной обмотки.
При холостом ходе допустимо считать, что э.д.с. обмоток равны по напряжению, т.е. Е
1
= U
1
и
Е
2
= U
2
. Поэтому если, например, первичная обмотка с числом витков w
1
является обмоткой
высшего напряжения, а вторичная с числом витков w
2
– низшего, то,
.,,
2121
2
1
2
1
2
1
kwwkUUоткуда
w
w
U
U
E
E
k
Если k > 1, то трансформатор понижающий, если k < 1, то повышающий.
Т.о., зная коэффициент трансформации и напряжение на вторичной стороне трансформатора,
легко определить напряжение на первичной стороне, и наоборот. Это относится и к числам витков.
По напряжению трансформаторы делят на классы. Обмотка трансформатора, имеющая
больший класс напряжения, называется обмоткой высшего напряжения (обмоткой ВН). Обмотка
трансформатора, имеющая меньший класс напряжения, называется обмоткой низшего
напряжения (обмоткой НН). Обмотка трансформатора, класс напряжения, которой является
промежуточным между классом напряжения обмотки ВН и классом напряжения обмотки НН (у
трехобмоточных трансформаторов), называется обмоткой среднего напряжения (обмоткой СН).
Трансформатор, имеющий на стержне магнитопровода две гальванически не связанные обмотки,
называется двухобмоточным, имеющий три гальванически не связанные обмотки –
трехобмоточным. Мощные силовые трансформаторы часто выполняют трехобмоточными. Одна
из этих обмоток является первичной, две другие – вторичными. Трансформатор, у которого
первичной обмоткой является обмотка низшего напряжения, называется повышающим.
Трансформатор, в магнитной системе которого создается однофазное магнитное поле,
называется однофазным, в магнитной системе которого создается трехфазное магнитное поле –
трехфазным. Для улучшения электрической изоляции токоведущих частей и условий охлаждения
трансформатора обмотки вместе с магнитопроводом погружают в бак с трансформаторным
маслом. Такие трансформаторы называют маслонаполненными или масляными. Трансформаторы,
работающие на воздухе (не погруженные в масло), называют сухими.
Номинальными называются величины, на которые рассчитан трансформатор: мощность,
высшее и низшее напряжения, токи, частота и др. Номинальная мощность трансформаторов
выражается полной электрической мощностью в киловольтамперах (кВА). Номинальное
первичное напряжение – это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка
трансформатора. Номинальное вторичное напряжение – это напряжение, получающееся на
зажимах вторичной обмотки при холостом ходе трансформатора и номинальном напряжении на
зажимах первичной обмотки. Номинальные токи определяются соответствующими номинальными
значениями мощности и напряжениями. Номинальной частотой для трансформаторов 50 Гц.
6.1. Холостой ход. Ток и потери холостого хода.
Если к зажимам одной из обмоток трансформатора, например А—X первичной обмотки с
числом витков w
1
(рис.6), подведено переменное номинальное напряжение U
1
а вторичная обмотка
разомкнута, то такой режим работы называется режимом холостого хода трансформатора.
Ток I
х
, протекающий при холостом ходе (х. х.) по виткам обмотки, называется током
холостого хода. Величина тока холостого хода мала по сравнению с номинальным током
трансформатора: для трансформаторов малой мощности она составляет 2 – 3,5% номинального тока,
для мощных силовых трансформаторов отечественного производства – 0,5 – 1,5%.
Реактивная составляющая тока холостого хода создает основной
магнитный поток Ф в магнитопроводе и небольшой поток рассеяния
Ф
р1
, который вызывает в первичной цепи индуктивное сопротивление;
активная составляющая тока холостого хода по величине не
превышает обычно 10% от реактивной составляющей, оказывает
ничтожное влияние на ее величину и только создает активное падение
напряжения в первичной обмотке трансформатора,
Рис.6 Холостой ход поэтому ток холостого хода принято называть намагничивающим
током.
При холостом ходе трансформатор не передает электрическую энергию, так как вторичная
обмотка с числом витков w
2
разомкнута. Потребляемая им активная мощность тратится на тепловые
потери в стали магнитопровода и частично в первичной обмотке. Эти суммарные потери называют
потерями холостого хода трансформатора и обозначают Р
х
.
Потери в активном сопротивлении обмотки при холостом ходе незначительны ввиду малой
величины тока, поэтому ими пренебрегают и считают, что мощность, потребляемая
трансформатором при холостом ходе Р
х
, расходуется только на потери в стали Р
ст
, т.е. Р
х
= Р
ст
.
Потери в стали магнитопровода вызваны периодическим ее перемагничиванием (изменением
полярности с двойной частотой переменного тока) и вихревыми токами. Перемагничивание стали
связано с выделением тепла и, как любой другой вид работы, требует затраты энергии. Потери
энергии, расходуемые на перемагничивание стали, называют потерями от перемагничивания
(гистерезиса).
Магнитопровод собран из металла и находится в переменном магнитном поле, поэтому
согласно закону электромагнитной индукции в нем индуктируются токи. Эти токи протекают в
плоскостях, перпендикулярных направлению магнитного потока, и называются вихревыми. Их
величина тем больше, чем толще стальные пластины, из которых собран магнитопровод, и чем меньше
их удельное электрическое сопротивление. Вихревые токи являются паразитными, так как,
замыкаясь в стали магнитопровода, они нагревают ее и вызывают бесполезные потери энергии.
Если бы стальной магнитопровод был сплошным, вихревые токи были бы огромны и привели бы к
недопустимому его нагреву. Для уменьшения потерь от вихревых токов магнитопроводы
трансформаторов собирают из тонких стальных пластин толщиной 0,35—0,5 мм, изолированных друг
от друга. Изоляционная пленка препятствует прохождению тока от пластины к пластине. На
практике обычно потери от перемагничивания и вихревых токов не разделяют и говорят просто о
потерях в стали, имея в виду суммарные потери от перемагничивания и вихревых токов. Потери в
стали оценивают удельными потерями, т. е. потерями мощности в 1 кг стали. Удельные потери данной
марки стали зависят от ее магнитной проницаемости, удельного сопротивления, частоты переменного
тока, величины магнитной индукции и толщины листов.
При нормальной работе трансформатора потери холостого хода составляют лишь 0,3—0,5% его
номинальной мощности. Тем не менее их стремятся максимально снизить. Дело в том, что индукция, а
следовательно потери в стали, практически не зависят от того, работает трансформатор вхолостую или
загружен, и остаются постоянными, поэтому суммарные годовые потери холостого хода составляют
значительную величину.
6.2. Короткое замыкание трансформатора
Коротким замыканием трансформатора называют такой режим его работы, при котором одна
из обмоток замкнута накоротко, а вторая находится под напряжением. Если короткое замыкание (к.
з.) происходит в процессе эксплуатации трансформатора при номинальных напряжениях, то в
обмотках возникают токи короткого замыкания, превышающие номинальные в 10—15 раз и более.
При этом в обмотках возникают большие механические усилия и повышается их температура. Такое
замыкание является аварийным и требует специальной защиты, которая должна отключить
трансформатор в течение долей секунды.
Рассмотрим опыт короткого замыкания (рис.7), при котором к
трансформатору подводится не номинальное, а пониженное напряжение.
Этот опыт определяет одну из основных характеристик трансформатора
– напряжение короткого замыкания U
к
. Если замкнуть накоротко одну
из обмоток, например вторичную, как показано на рисунке, а к
первичной обмотке подвести пониженное напряжение и постепенно
его повышать, то при определенном значении напряжения U
к
, которое
Рис.7 Короткое замыкание называют напряжением короткого замыкания, в обмотках будут
протекать токи I
1к
и I
2к
, равные по величине номинальным токам I
1н
и I
2н
обмоток.
Обычно напряжение короткого замыкания трансформатора выражают в процентах
номинального напряжения:
%100
н
к
к
U
U
u
где u
к
– напряжение короткого замыкания, %;
U
к
– напряжение короткого замыкания, В;
U
н
– номинальное напряжение обмотки трансформатора, В.
Напряжение короткого замыкания является очень важным эксплуатационным показателем.
Равенство напряжений короткого замыкания трансформаторов – одно из условий их параллельной
работы. Напряжение u
к
указывают в паспортной табличке каждого трансформатора. Его величина
определена стандартами в зависимости от типа и мощности трансформатора: для силовых
трансформаторов малой и средней мощности величина u
к
колеблется в пределах 5—7%, для
мощных трансформаторов – 6 – 17% и больше.
При опыте короткого замыкания в магнитопроводе создается незначительный магнитный поток
Ф
к
, обусловленный малой величиной подведенного напряжения короткого замыкания. Кроме того,
протекающие по первичной и вторичной обмоткам номинальные токи, создают потоки рассеяния Ф
р1
и
Ф
р2
, замыкающиеся через воздух и металлические детали трансформатора.
Потоки рассеяния при коротком замыкании создают значительное индуктивное сопротивление.
Тем самым они ограничивают величину тока короткого замыкания в обмотках и предохраняют их от
чрезмерного нагревания и разрушения от механических сил. Падение напряжения в индуктивном
сопротивлении обмоток в основном и определяет величину напряжения короткого замыкания
трансформатора. Чем выше U
н
, тем меньше опасность разрушения обмоток от действия механических
сил, возникающих при аварийных коротких замыканиях.
Однако величину u
к
ограничивают до определенного значения, в противном случае, создавая
значительное индуктивное сопротивление, потоки рассеяния вызовут недопустимо большое
реактивное падение напряжения во вторичной обмотке и этим снизят вторичное напряжение U
2
. Это
уменьшит мощность, получаемую приемниками энергии. Кроме того, потоки рассеяния, замыкаясь по
металлическим деталям трансформатора, создают добавочные потери – вихревые и от
перемагничивания, снижающие к.п.д. трансформатора.
При расчете трансформаторов величину u
к
выбирают такой, чтобы по возможности
удовлетворить оба требования: обеспечить механическую и термическую прочность и получить
наибольший к.п.д.
6.3. Нагрузочный режим трансформатора
Нагрузочным режимом трансформатора (рис.8) является режим при котором к первичной
обмотке приложено напряжение U
1
а вторичная подсоединена к нагрузке (на рисунке нагрузка
показана в виде сопротивления R). Первичная обмотка электромагнитно связана со вторичной,
поэтому возникновение при нагрузке (аналогично режиму короткого замыкания) тока во вторичной
обмотке автоматически изменяет величину тока в первичной обмотке вследствие того, что в любой
электромагнитной системе всегда сохраняется равновесие магнитодвижущих сил (м.д.с).
Подведенное к первичной обмотке напряжение по величине остается
практически неизменным, поэтому противо-э.д.с. Е
1
первичной
обмотки при нагрузке не изменится, она будет такой же, как при
холостом ходе. Следовательно, останутся без изменения
намагничивающий ток I
х
и вторичная э.д.с. Е
2
. Ввиду этого при
заданном не зависящем от нагрузки напряжении первичной обмотки
U
1
величины первичной э.д.с. Е
2
основного потока Ф, тока холостого
хода I
х
и э.д.с. вторичной обмотки Е
2
остаются при нагрузке
Рис.8 Нагрузочный режим трансформатора такими же, как при холостом ходе.
Аналогично закону равновесия э.д.с. магнитодвижущая сила, действующая в магнитной цепи,
всегда уравновешивается обратной м.д.с. этой цепи. При холостом ходе м.д.с. I
х
w
1
первичной обмотки
затрачивается в основном на создание основного магнитного потока Ф в магнитопроводе. При нагрузке
же первичная м.д.с. I
1
w
1
должна уравновесить вторичную м.д.с. I
2
w
2
обусловленную током нагрузки и
направленную встречно, и создать м.д.с. I
х
w
1
вызывающую в цепи основной магнитный поток Ф.
Потоками рассеяния первичной и вторичной обмоток ввиду их небольшой величины по сравнению с
основным потоком Ф можно пренебречь и сказать, что при нагрузке трансформатора первичные
ампервитки I
1
w
l
равны сумме вторичных ампервитков I
2
w
2
и намагничивающих ампервитков I
х
w
1
т. е.
.
12211
wIwIwI
x
Точки над обозначениями показывают, что токи являются векторными величинами и
складываются геометрически (с учетом сдвига токов по фазе в цепи с индуктивными и активными
сопротивлениями). Потери в трансформаторе при нагрузке состоят из потерь в стали (холостого хода)
и нагрузоч-
ных потерь, представляющих собой потери в сопротивлениях обмоток ВН и НН. К нагрузочным
потерям относятся также потери в стенках бака, ярмовых балках и других металлических частях
трансформатора, вызванные замыкающимися через них потоками рассеяния. Эти потери,
обусловленные перемагничиванием металлических частей и возникновением в них вихревых токов,
называют потерями от рассеяния или добавочными потерями.
6.4. Коэффициент полезного действия трансформатора
При нормальной работе трансформатора под нагрузкой имеют место потери энергии в стали и
обмотках (холостого хода и нагрузочные). Зная величину потерь холостого хода и к. з., а также
мощность, выдаваемую трансформатором в сеть, можно определить его КПД и судить об
экономичности. КПД в процентах определяется выражением
%,100
1
2
Р
Р
где Р
1
– мощность, потребляемая первичной обмоткой, кВт;
Р
2
– мощность, выдаваемая трансформатором во вторичную сеть, кВт.
Так как мощность, подводимая к трансформатору, равна снимаемой мощности Р
2
плюс потери
в трансформаторе, то выражение для КПД примет вид
%,100
2
2
хк
РРР
Р
где Р
к
– потери к. з. (нагрузочные), кВт; Р
х
– потери холостого хода (потери в стали).
Трансформаторы имеют сравнительно высокий КПД; в зависимости от номинальной мощности
и нагрузки он равен 98,5 – 99,6 %.
6.5. Условное обозначения. Схемы и группы соединения обмоток трансформаторов
В Государственном стандарте на силовые трансформаторы (ГОСТ 11677—75) установлены
обозначения начал и концов обмоток и их ответвлений.
Начала фазных обмоток ВН трехфазных трансформаторов обозначают прописными
латинскими буквами А, В, С, концы – буквами X, Y, Z. Чередование фаз А, В, С принято считать
слева направо, если смотреть со стороны отводов ВН. Начала обмоток НН обозначают строчными
латинскими буквами а, b, с, концы х, у, z.
Для трехобмоточных трансформаторов начала обмоток среднего напряжения СН обозначают
буквами А
т
, В
т
, С
т
, концы – буквами Х
т
, У
т
, Z
m
. Выводы от нейтрали обозначают 0 и 0
m
. Обмотки
однофазных трансформаторов обозначают так же, как первых фаз трехфазных трансформаторов: А–
Х, А
т
–Х
т
, а – х.
Обмотки трехфазных трансформаторов могут быть соединены в звезду, треугольник или
зигзаг. Соответственно эти схемы обозначают значками Y, ∆ и буквами У, Д и Z. При выводе от
нейтрали звезды или зигзага ответвления (отвода) к буквенным обозначениям добавляют букву н
(У
н
, Z
н
).
По ГОСТ 11677—75 обмотки ВН и НН трансформаторов соединяют в следующие схемы и
группы:
1. Обмотки трехфазных двухобмоточных трансформаторов У/У
н
-0, У/Д-11, У
н
/Д-11, У/Z
н
-11, Д/У
н
-11
и Д/Д-0 (условное графическое обозначение схем и диаграмм векторов напряжений показано на
(рис.9,а);
2. Обмотки однофазных двухобмоточных трансформаторов – 1/1-0 (рис.9,б);
3. Обмотки трехфазных трехобмоточных трансформаторов У
н
/Ун / Д-0-11 и У
н
/Д/
Д-11-11 (рис.9,в).
Рис.9. Схемы и группы соединения трансформаторов
6.6. Работа силовых трансформаторов
Работа силовых трансформаторов в условиях эксплуатации
Силовые трансформаторы являются одним из наиболее ответственных звеньев
энергетического обслуживания. От их работы зависит бесперебойное снабжение потребителей
электрической энергией. Главное место в передаче и распределении электроэнергии занимают
масляные силовые трансформаторы. Большинство из них работают не обособленно, а параллельно
с другими трансформаторами.
Для надежной и экономичной работы трансформаторы должны отвечать ряду технических
требований: удовлетворять условиям параллельной работы; не перегреваться выше допустимых
пределов; выдерживать превышения напряжения в допустимых пределах и внешние короткие
замыкания при обусловленных значениях кратности и длительности тока; обеспечивать
регулирование напряжения.
Параллельная работа трансформаторов
Под параллельной работой трансформаторов понимают работу нескольких трансформаторов
на общую сеть при параллельном соединении их первичных и вторичных обмоток. Параллельная
работа трансформаторов более экономична, чем раздельная, и создаёт некоторый резерв
мощности. Чтобы трансформаторы могли работать параллельно, они должны отвечать ряду
технических требований, основными из которых являются: равенство первичных и вторичных
напряжений, а следовательно, и коэффициентов трансформации; равенство напряжений короткого
замыкания; одинаковость групп соединения обмоток.
Нагревание трансформаторов
Повышение температуры трансформатора и его отдельных узлов при нагрузке сверх
допустимой приводит к сокращению срока службы трансформатора, а в отдельных случаях – к
аварийному выходу его из работы. Из применяемых в трансформаторах изоляционных материалов
одним из наименее нагревостойких является кабельная бумага. Наибольшая температура, которую
она может длительно выдерживать в масле без существенного снижения своих изоляционных
качеств, 105
0
С. По нагревостойкости кабельная бумага относится к классу А. Повышение
температуры трансформаторного масла сверх 95
0
С приводит к его интенсивной порче, снижению
теплоотводящих и изоляционных качеств.
В сухих трансформаторах наибольшее превышение температуры обмоток над температурой
охлаждающей среды при применении изоляционных материалов классов нагревостойкости A, E, B,
F и H не должно превосходить соответственно 60, 75, 80, 100, 125
0
С.
Допустимые превышения температуры приняты при условии, что максимальная температура
охлаждающего воздуха не должна превышать 40
0
С. Исходя из наибольших допустимых
превышений температуры обмоток и магнитопровода за наивысшую расчетную температуру
обмоток масляных трансформаторов принимают 65
0
С+40
0
С=105
0
С, магнитопровода (на
поверхности) 75
0
С+40
0
С =115
0
С.
Поддержание температуры в пределах допустимой у масляных трансформаторов малой
мощности (порядка 25 кВА) достигается путем рассеяния тепла в окружающую среду гладкими
стенками бака. У трансформаторов большей мощности приходится искусственно увеличивать
охлаждающую поверхность бака и применять специальные охладители.
Перенапряжения
При нормальной работе трансформаторов их изоляция находится под рабочим напряжением
сети. Но в сети, к которой они подключены, напряжение, хотя и кратковременно, может
значительно превысить номинальное. Повышение напряжения на зажимах трансформатора до
опасного для его изоляции, называют перенапряжением. Перенапряжения делят на внутренние и
внешние.
К внутренним, или коммутационным, относят перенапряжения, возникающие при изменении
режима работы трансформатора или системы, в которой он работает, например при аварийных к.
з., отключении и включении трансформаторов, линий с большой индуктивностью и емкостью и
т.д. Причиной такого перенапряжения служит резкое изменение электромагнитных и
электрических полей, которые при нормальной работе уравновешенны; в случае внезапного
изменения режима их равновесие скачкообразно нарушается и приводит к опасному для изоляции
повышению напряжения.
К внешним перенапряжениям относят атмосферные; они возникают в результате действия
грозовых разрядов. Если грозовой разряд происходит в непосредственной близости от
трансформатора или линии, к которой он подключен, то перенапряжение возникает вследствие
индуктивного влияния тока и заряда молнии. Такое перенапряжение называют индуктированным.
Наиболее опасным для трансформаторов атмосферным перенапряжением является
непосредственный удар молнии в линию или опору.
Под действием различного рода перенапряжений в трансформаторах возникает сложный
электромагнитный процесс, приводящий к перенапряжениям между элементами обмоток внутри
трансформатора. Их величина может во много раз превзойти рабочее напряжение. Поэтому
каждый трансформатор в зависимости от его номинального напряжения и условий работы в
электрической системе должен выдерживать некоторое перенапряжение.
Все трансформаторы имеют стандартные классы напряжения: 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220,
330, 500 и 750 кВ (ГОСТ 721 – 74). Величина или уровень допускаемых перенапряжений на
зажимах трансформатора определяется его классом напряжения.
Сверхтоки и динамические усилия
Помимо перенапряжений при изменении режимов работы и особенно при внезапных к. з. в
обмотках возникают токи, величина которых во много раз превосходит рабочие. Эти токи
называются сверхтокам. В момент включения трансформатора в сеть на холостую работу ток
включения может превышать номинальный в 6 – 8 раз.
Включение трансформатора на к. з. вызывает сверхток, величина которого может превысить
рабочий ток в 35 раз и более. При прохождении такого тока по обмоткам возникают механические
усилия. Между витками в каждой обмотке действуют силы притяжения, так как токи в витках
имеют одинаковое направление.
Усилия, действующие между концентрически расположенными обмотками разных
напряжений, направлены противоположно, эти силы стремятся оттолкнуть обмотки друг от друга;
наружная обмотка будет растягиваться и стремиться разорваться, внутренняя – сжиматься.
Для предотвращения механического разрушения обмоток в трансформаторах обмотки
пресссуют, обеспечивая надежное их закрепление. Согласно ГОСТ 11677 – 75 все силовые
трансформаторы должны выдерживать без повреждений и остаточных деформаций внезапные
сквозные (внешние) к. з. Допустимая длительность протекания тока к. з. и кратность установивше-
гося тока к. з. указаны в стандартах и технических условиях. Наибольшая допускаемая
продолжительность к. з. на зажимах трансформатора должна составлять несколько секунд.
Т.о., трансформатор должен удовлетворять определенным требованиям в отношении
надежности и прежде всего должен быть грузоупорен, динамически и термически устойчив.
6.7. Устройство трансформаторов. Общие сведения
Конструктивная форма трансформатора зависит от его назначения и области применения.
Однако каждый трансформатор имеет одни и те же главные конструктивные элементы –
магнитопровод и обмотки.
В зависимости от класса напряжения обмотки ВН и мощности силовые трансформаторы и
автотрансформаторы условно делят на семь габаритов.
Таблица 3. Классификация силовых трансформаторов общего назначения по габаритам
Номера
габаритов
Номинальная мощность, кВА Класс напряжения, кВ
I 16 – 100 6 и 10
II 125 – 630 6; 10 и 35
III 1000 – 6300 6; 10 и 35
IV 10000 – 80000
2500 – 80000
До 40000
35
110
150 и 220
V 100000 – 400000
63000 – 320000
400000 и выше
110
150 и 220
150 и 220
VI Все трансформаторы и автотрансформаторы классов
напряжения 330 и 500 кВ
VII Все трансформаторы и автотрансформаторы классов
напряжения 750 и выше
Трансформаторы, имеющие мощность или напряжение, не соответствующие стандартной
шкале, относят к габариту и группе ближайшей стандартной мощности или напряжения.
Типы трансформаторов
Каждому типу трансформаторов присваивают обозначение, которое состоит из букв и цифр.
Буквы в обозначении типов маслонаполненных и сухих трансформаторов, обозначают:
О – однофазное исполнение;
Т – трехфазное исполнение;
Н – регулирование напряжение под нагрузкой;
А – автотрансформаторное соединение обмоток;
Р – с расщепленными обмотками;
Г – грозоупорное исполнение (в результате специальной емкостной защиты обмоток);
С – сухое исполнение;
М – масляное охлаждение с естественной циркуляцией масла внутри бака и воздуха снаружи;
Д – масляное охлаждение с дутьем и естественной циркуляцией масла;
ДЦ – масляное охлаждение с дутьем и с принудительной циркуляцией масла;
МВ – масляно-водяное охлаждение с естественной циркуляцией масла и воды;
Ц – масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла и воды.
Вторичное употребление буквы Т в обозначении типа трехфазного трансформатора или ее
применение для обозначения однофазного показывает, что трансформатор трехобмоточный.
Цифры в числителе показывают мощность трансформатора в кВА, в знаменателе – класс
напряжения обмотки ВН в кВ.
Например, ТМ-400/10 – трехфазный трансформатор, масляное охлаждение с естественной
циркуляцией, мощность 400 кВА, класс напряжения 10 кВ; ТДТГ-20000/110 – трехфазный транс-