Что такое понижающий трансформатор 220/36 В
Для чего нужен понижающий трансформатор:
- помещения, где по правилам безопасности запрещены высокие токи, присутствующие в обычной сети 220 Вольт (переменное напряжение). Это, например, освещение в саунах, банях, ванных, гаражных ямах, где затребован перевод на низковольтное питание;
- для условий, в которых затребован уменьшенный вольтаж в связи с особенностями запитываемых приборов. Часто через аппарат подключают паяльники на 36 Вольт. Удар током будет незначительным, не причинит вреда человеку;
- для безопасности вольтаж понижают при временных ремонтных работах.
Рассматриваемые приборы, если это не модуль (ЯТП), нельзя сразу взять и подключить к розетке, поскольку они без защитного корпуса, видны их элементы — обмотки первичная и вторичная, магнитопровод, контакты. Такие преобразователи подсоединяются проводами, поэтому пользователь должен ознакомиться, к каким виткам подключать сеть 220, какие контакты служат для выхода к потребителям уже преобразованного в 36 В напряжения.
Понижающие модели являются обычными трансформаторами, работающими по стандартным принципам, только эти аппараты преобразовывают переменное напряжение (а такое имеет обычная сеть в 220 В) в меньшее. Если определенное для безопасности (влажность, ремонт) надо понизить вольтаж линии 220 В до 24, 45 и так далее, а в нашем случае до 36 В, то ставят отдельные такие узлы, на вход которых подается 220 В, а на выходе получаем указанное или другое заданное значение.
Перегрузки
Для эффективного функционирования электрической системы, трансформаторы иногда подвергаются перегрузкам, чтобы соответствовать условиям работы
Следовательно, важно достичь с производителем трансформатора понимания того, какие перегрузки должно выдерживать устройство, не вызывая при этом проблем.
Основной проблемой перегрузок является выделение тепла. Если трансформатор перегружается на определенную величину, скажем на 20% выше его класса мощности в течение некоторого периода времени, то в зависимости от этого периода, возможно, что тепло, создаваемое обмотками, будет легко выводиться наружу через корпус трансформатора
В этом случае существуют вполне обоснованные шансы, что перегрузка не вызовет проблем. Однако если период времени становиться достаточно длительным, то тепло начнет накапливаться внутри трансформатора, и это может привести к серьезным проблемам.
Эффективным способом удаления тепла является использование встроенных вентиляторов. В этом случае нагрузка может быть увеличена без увеличения класса мощности трансформатора.
Трансформаторы сухого типа с охлаждающими вентиляторами, могут работать с перегрузками в 1.33 раза большими, чем трансформаторы с естественным, пассивным охлаждением. Некоторые конструкции трансформаторов могут выдерживать перегрузки в 1.4-1.5 раз выше, по сравнению с трансформаторами с пассивным охлаждением. При наличии таких требований, необходимо подготовить тщательно сформулированные спецификации.
У трансформаторов с жидким диэлектриком, благодаря их удвоенным требованиям по теплопередачи (магнитопровод/обмотка – жидкость, и жидкость – воздух), использование вентиляторов дает меньший эффект. Небольшие устройства с вентиляторами могут работать с перегрузками в 1.15 раз выше, чем трансформаторы с пассивным охлаждением. Более крупные трансформаторы могут иметь аналогичный показатель, равный 1.25. Для трансформаторов класса выше 10 МВА, этот показатель может достигать 1.67.
Следует различать два фактора при использовании принудительного охлаждения. Во-первых, этот подход используется для увеличения нагрузочной способности трансформатора. Однако при этом значительно увеличиваются и потери. Трансформатор сухого типа, работающий при мощности 133% от того, что дает естественное охлаждение, будет иметь потери в проводниках в 1.8 раза больше, чем потери при пассивном охлаждении. Кроме того, следует учитывать и потери энергии, расходуемой на работу двигателей вентиляторов. Нормальные же холостые потери остаются постоянными, независимо от нагрузки. Другой момент связан с тем, что при использовании дополнительного оборудования, такого, как вентиляторы, увеличиваются шансы того, что что-то откажет.
В таблице 1 на стр. 50 показаны нагрузочные способности для трансформаторов с жидким диэлектриком с увеличением температуры на 65°С, основанные на нормальных потерях в течение эксплуатации. Эта информация взята из таблицы 5, приведенной в руководстве по нагрузкам трансформаторов, погруженных в минеральное масло, имеющим класс 500 кВА и ниже (ANSI/IEEE C57.91-1981).
В таблице 2 на стр. 50 показаны нагрузочные способности трансформаторов сухого типа с системой изоляции, допускающей нагрев до 200°С, основанные на нормальных потерях в течение эксплуатации. Эта информация взята из таблицы 6, приведенной в руководстве на нагрузкам трансформаторов сухого типа (ANSI/IEEE C57.96-1989).
Преимущества и недостатки
ПБВ – компактный и простой переключатель, в чём преимущество данного устройства перед РПН, переключающими трансформатор без снятия нагрузки.
К недостаткам следует отнести необходимость полного отключения агрегата для проведения регулировки. Но данным минусом можно пренебречь, если оборудование запитано от двух трансформаторов, один из которых выступает в роли резервного.
Также недостатком устройства является высокая степень окисления замыкающих контактов в процессе эксплуатации. Данная особенность составляет проблему, если переключение производится не слишком часто. Поэтому устройство нуждается в проведении периодическом техническом обслуживании.
Применение ПБВ позволяет добиться следующих положительных результатов:
- улучшить режим энергоснабжения потребителей;
- увеличить допустимые потери напряжения;
- повысить качественные характеристики электрического напряжения, подающегося на запитанное оборудование.
Простота конструкции обеспечивает высокую степень надёжности устройства.
Размещение трансформатора вблизи нагрузки
Размещение трансформатора внутри, на крыше, или вблизи строения для того чтобы уменьшить расстояние между устройством и основной нагрузкой, приводит к снижению потерь энергии и снижению напряжения. Также уменьшаются затраты на вторичный кабель.
С другой стороны, такое размещение высоковольтного оборудования требует повышенного взимания к вопросам электрической и пожарной безопасности. Эти конфликтующие цели могут быть удовлетворены за счет использования трансформаторов, удовлетворяющих законодательным актам и разрешенным к использованию страховыми компаниями.
Когда выбираются трансформаторы с жидким диэлектриком, то для трансформаторов, устанавливаемых внутри зданий, или в непосредственной близости от них, принято использовать трудновоспламеняемые жидкости. Такие трансформаторы, использующие трудновоспламеняемые жидкости, или жидкости с высокой температурой возгорания, признаны Национальным Электрическим Кодексом США (NEC) с 1978 года для установки внутри зданий без специальной защиты, если только напряжение не превышает 35 кВ. Основываясь на том, что трансформаторы этого типа имеют хорошую противопожарную репутацию, страховые ограничения установлены минимальными. Традиционное минеральное масло не допускается для использования внутри зданий. Его разрешается использовать, только если трансформатор установлен в специальном внешнем корпусе, выдерживающим пожар в течение 3-х часов (за небольшими исключениями), согласно требованиями NEC, статья 450, часть С. Эти требования к жидкому содержимому трансформаторов с жидким диэлектриком не зависят от типа используемой жидкости.
Когда для установки выбираются трансформаторы сухого типа, к ним применяется меньше ограничений. Очевидно, что этот тип трансформаторов не нуждается в жидком содержимом. Согласно требованиями, указанным в разделе NEC 450-21, имеются минимальные расстояния до стен, которые следует соблюдать, и кроме того, устройства класса свыше 112 кВА должны устанавливаться в отдельной комнате, защищенной от возгораний, если только они не относятся к одному или двум, перечисленным в кодексе исключениям. Как и в случае трансформаторов с жидким диэлектриком, трансформаторы сухого типа, превышающие 35 кВ, должны помещаться во внешний корпус, выдерживающих пожар в течение 3-х часов.
Трансформаторы с жидким диэлектриком могут иметь протечки вокруг прокладок и фитингов. Однако если монтаж выполнялся правильно, то это не должно вызывать проблем. Основная процедура обслуживания может требовать инспекцию внутренних компонентов, означая, что охладитель нужно будет сливать. Обмотки у трансформаторов с жидким диэлектриком легче поддаются ремонту, чем обмотки у трансформаторов сухого типа. Литые обмотки не подлежат ремонту, и их следует заменять.
Выбор предохранителей для защиты силовых трансформаторов
Основные условия выбора плавких предохранителей силовых трансформаторов является следующие параметры.
Номинальное напряжение предохранителей и их плавких вставок должно быть равно номинальному напряжению сети:
Плавкие предохранители в СССР выпускались на номинальные напряжения, соответствующие ГОСТ 721—77, в том числе на 6; 10; 20; 35; 110 кВ. Номинальное напряжение указывается в наименовании предохранителя, например ПК-6, ПК-10, ПСН-10, ПСН-35 и т. п.
Установка предохранителя, предназначенного для сети более низкого напряжения, т. е. создание условия Uном пр < Uном. с не допускается во избежание к.з. из-за перекрытия изоляции предохранителя. Наряду с этим не допускается без специального указания завода-изготовителя применение предохранителя в сетях с меньшим номинальным напряжением из-за опасности возникновения перенапряжений при отключении к. з.
Номинальный ток отключения выбранного предохранителя должен быть равен или больше максимального значения тока к. з. в месте установки предохранителя:
Применительно к силовым трансформаторам ток /к. макс рассчитывается для трехфазного к. з. на выводах высшего напряжения трансформатора, т. е. там, где установлены плавкие предохранители. При этом режим питающей системы принимается максимальным, что соответствует наименьшему сопротивлению питающей системы до места подключения рассматриваемого трансформатора. Следует учитывать также подпитку места к. з. электродвигателями, включенными на той же секции, что и рассматриваемый трансформатор.
Номинальные токи отключения указаны в ГОСТ и заводских информация.
Предохранители напряжением свыше 1000 В выпускаются с номинальным током отключения от 2,5 до 40 кА (ГОСТ 2213—70). (Прежнее наименование номинального тока отключения — предельно отключаемый ток.)
Выбор плавких предохранителей 10 кВ для защиты трансформаторов
- По номинальному напряжению: т. е. номинальное напряжение предохранителя Уном.пр должно соответствовать номинальному напряжению сети: Uном = Uном.с
- По номинальному току отключения: Iо.ном >= Iк.макс т. е. номинальный ток отключения предохранителя по его паспортным данным должен быть больше или равен максимальному значению тока к. з. в месте установки предохранителя. При расчетах токов к. з. следует учитывать подпитку места к. з. электродвигателями.
- По номинальному току. Номинальный ток предохранителя равен номинальному току заменяемого элемента. Заменяемым, элементом предохранителя с мелкозернистым наполнителем, например типа ПК, считается патрон (один или несколько) с кварцевым песком, плавким.1 элементом, указателем срабатывания или ударным устройством, собранный в заводских условиях.
Номинальный ток предохранителей, защищающих силовые трансформаторы на сторонах 10 и 0,4 кВ, выбирается по таблице
Рекомендуемые значения номинальных токов плавких вставок 1ном вс предохранителей для трехфазных силовых трансформаторов
6/0,4 и 10/0,4 кВ
| Номинальный ток, А | ||||||
| Мощность трансформатора, кВ* А | трансформатора на стороне | плавкой вставки на стороне | ||||
| 0,4 кВ | 6 кВ | 10 кВ | 0,4 кВ | 6 кВ | 10 кВ | |
| 25 | 36 | 2,40 | 1,44 | 40 | 8 | 5 |
| 40 | 58 | 3,83 | 2,30 | 60 | 10 | 8 |
| 63 | 91 | 6,05 | 3,64 | 100 | 16 | 10 |
| 100 | 145 | 9,60 | 5,80 | 150 | 20 | 16 |
| 160 | 231 | 15,4 | 9,25 | 250 | 32 | 20 |
| 250 | 360 | 24,0 | 14,40 | 400 | 50 | 40 |
| 400 | 580 | 38,3 | 23,10 | 600 | 80 | 50 |
| 630 | 910 | 60,5 | 36,4 | 1000 | 160 | 80 |
Примечание Предполагается, что на стороне 0,4 кВ применены предохранители типа ПН-2, на стороне 6 кВ—типа ПК-6, на стороне 10 кВ—типа ПК-10.
Предохранители для защиты трансформатора напряжения по стороне ВН
Трансформаторы напряжения 110 кВ и выше защищают только по стороне низкого напряжения автоматами или предохранителями. Для трансформаторов напряжения 6, 10 и 35 кВ расчет тока для плавкой вставки не производится.
Предохранитель для защиты трансформатора напряжения по стороне ВН выбирается только по классу напряжения. Для каждого класса напряжения выпускают специальные предохранители типа ПКН (ПН) – 6, 10, 35 (в зависимости от класса напряжения), они применяются исключительно для защиты трансформаторов напряжения.
Недостатки защиты трансформаторов на предохранителях
Защита предохранителями конструктивно осуществляется наиболее просто, но имеет недостатки — нестабильность параметров защиты, что может привести к недопустимому увеличению времени срабатывания защиты при некоторых видах внутренних повреждений силовых трансформаторов. При защите предохранителями возникают сложности согласования защит смежных участков сети.
Читать так же:
- Основные виды релейных защит трансформаторов
- Газовая зашита силового трансформатора
- Принцип действия дифференциальной защиты трансформатора
3.2.58
В случаях присоединения трансформаторов (кроме
внутрицеховых) к линиям без выключателей (например, по схеме блока линия —
трансформатор) для отключения повреждений в трансформаторе должно быть
предусмотрено одно из следующих мероприятий:
1. Установка короткозамыкателя для искусственного замыкания
на землю одной фазы (для сети с глухозаземленной нейтралью) или двух фаз между
собой (для сети с изолированной нейтралью) и, если это необходимо, отделителя,
автоматически отключающегося в бестоковую паузу АПВ линии. Коротко замыкатель
должен быть установлен вне зоны дифференциальной защиты трансформатора.
2. Установка на стороне высшего напряжения понижающего
трансформатора открытых плавких вставок, выполняющих функции короткозамыкателя
и отделителя, в сочетании с АПВ линии.
3. Передача отключающего сигнала на выключатель (или
выключатели) линии; при этом, если необходимо, устанавливается отделитель; для
резервирования передачи отключающего сигнала допускается установка короткозамыкателя.
При решении вопроса о необходимости применения передачи
отключающего сигнала взамен мероприятий п. 1 и 2 должно учитываться следующее:
ответственность линии и допустимость искусственного
создания на ней металлического КЗ;
мощность трансформатора и допустимое время ликвидации
повреждения в нем;
удаленность подстанции от питающего конца линии и
способность выключателя отключать неудаленные КЗ;
характер потребителя с точки зрения требуемой быстроты
восстановления напряжения;
вероятность отказов короткозамыкателя при низких
температурах и гололеде.
4. Установка предохранителей на стороне высшего напряжения
понижающего трансформатора.
Мероприятия п. 1-4 могут не предусматриваться для блоков
линия — трансформатор, если при двустороннем питании трансформатор защищается
общей защитой блока (высокочастотной или продольной дифференциальной
специального назначения), а также при мощности трансформатора 25 МВ·А и менее
при одностороннем питании, если защита питающей линии обеспечивает также защиту
трансформатора (быстродействующая защита линии частично защищает трансформатор
и резервная защита линии с временем не более 1 с защищает весь трансформатор);
при этом газовая защита выполняется с действием отключающего элемента только на
сигнал.
В случае применения мероприятий п. 1 или 3 на
трансформаторе должны быть установлены:
при наличии на стороне высшего напряжения трансформатора
(110 кВ и выше) встроенных трансформаторов тока — защиты по 3.2.53, 3.2.54,
3.2.59 и 3.2.60;
при отсутствии встроенных трансформаторов тока —
дифференциальная (в соответствии с 3.2.54) или максимальная токовая защита,
выполненная с использованием накладных или магнитных трансформаторов тока, и
газовая защита по 3.2.53.
Повреждения на выводах высшего напряжения трансформаторов
допускается ликвидировать защитой линии.
В отдельных случаях при отсутствии встроенных
трансформаторов тока допускается применение выносных трансформаторов тока, если
при использовании накладных или магнитных трансформаторов тока не
обеспечиваются требуемые характеристики защиты.
Для защиты трансформаторов с высшим напряжением 35 кВ в
случае применения мероприятия п. 1 должны предусматриваться выносные
трансформаторы тока; при этом целесообразность установки короткозамыкателя и
выносных трансформаторов тока или выключателя с встроенными трансформаторами
тока должна быть обоснована технико-экономическим расчетом.
Если применены открытые плавкие вставки (см. п. 2), то для
повышения чувствительности действие газовой защиты может осуществляться на
выполнение механическим путем искусственного КЗ на вставках.
Если в нагрузках трансформаторов подстанций содержатся
синхронные электродвигатели, то должны быть приняты меры по предотвращению
отключения отделителем (при КЗ в одном из трансформаторов) тока от синхронных
электродвигателей, идущего через другие трансформаторы.
Как сфазировать обмотки трансформатора?
На электрических схемах принято отмечать жирной точкой начало намотки отдельных катушек трансформатора, если это необходимо. Но, выводы катушек реального трансформатора могут не иметь вообще никакой маркировки.
При прозвонке неизвестного трансформатора, может понадобиться определить начало намотки некоторых катушек.
Например, если две отдельные части первичной обмотки включить навстречу друг другу, то они просто могут выйти из строя. На картинке изображён трансформатор, у которого первичная обмотка состоит из двух частей и эти части подключены в противофазе, что недопустимо (!).
Для фазировки обмоток можно использовать стрелочный вольтметр постоянного тока и батарейку (химический элемент питания) включённые по приведённой схеме.
Диапазон измеряемого напряжения вольтметра нужно подобрать так, чтобы было хорошо заметно движение стрелки. Начинать лучше с большего диапазона.
Если при замыкании выключателя, стрелка вольтметра отклонилась в прямом направлении, то за начало фазируемых обмоток нужно принять «+» (плюс) батареи и «+» вольтметра.
Если стрелка отклонилась в обратном направлении, обмотки подключены в противофазе относительно «+» батареи и «+» вольтметра.
| Get the Flash Player to see this player. |
Нужно иметь в виду, что при замыкании выключателя, стрелка вольтметра будет отклоняться в одну сторону, а при размыкании в противоположную, из-за возникшей ЭДС самоиндукции. Ориентироваться нужно по отклонению стрелки именно в момент включения выключателя.
При подключении катушек витых стержневых или штампованных стержневых трансформаторов, у которых два симметрично расположенных каркаса, нужно иметь в виду, что силовые магнитные линии выходят из одного каркаса, но входят в другой.
На картинке изображён трансформатор, у которого первичная обмотка состоит из двух симметричных катушек с выводами 1, 2 и 1’, 2’. Катушки расположены на двух симметрично расположенных друг относительно друга каркасах.
Например, чтобы соединить катушки такого трансформатора последовательно, нужно соединить выводы 2 и 2’, а сеть подключить к выводам 1, 1’.
Вернуться наверх к меню
Защита ПБВ
Чтобы исключить самопроизвольное срабатывание переключателя, устройство снабжается фиксатором, освобождаемым при включении. Данный элемент не позволяет ПБВ переключиться произвольно, тем самым предотвращая нештатные ситуации.
Надёжность эксплуатации достигается регулярным техническим обслуживанием. Выход из строя может быть обусловлен следующими обстоятельствами:
- недостаточной плотностью прилегания элементов;
- ослабеванием регулировочных контактов;
- снижением прочности элементов в ходе эксплуатации по причине некачественной пайки.
В результате повреждённые места перегреваются, что может вызвать выход агрегата из строя. В процессе технического обслуживания места контактов очищаются от оксидной плёнки, покрывающей элементы со временем с помощью растворителя или бензина.
По завершении обслуживания устройство испытывается.
Применение ПБВ позволяет изменить характеристики напряжения, выдаваемого трансформатором на выходе. Это устройство намного проще, чем РПН, но для переключения требует отключения агрегата от нагрузки.
Распространенные модели
Покупатели отдают предпочтение в большинстве случаев всего нескольким моделям. Чтобы правильно выбрать аппаратуру, потребуется знать их маркировку, ее расшифровку. Большим спросом пользуются такие модели:
- ТСЗИ. Трехфазная разновидность, внутренняя конструкция которой защищена специальным кожухом.
- ОСМ. Применяются в системах сигнализации, освещения. Их устанавливают в специальный ящик. Внутрь корпуса не должна попадать грязь, пыль, влага. Монтируются на дин-рейку.
- ТТп, ТС-180, ЯТП применяются в бытовых сетях. Монтируются просто. Используются для напряжения невысокого уровня.
- ОСОВ, ОСО. Обладает сухой системой охлаждения. Применяют в бытовых сетях.
Информация о разновидности прибора приведена в маркировке. Она указывается на корпусе трансформатора. Маркировка находится в открытом доступе для обслуживающего персонала.
Что делает трансформатор
У трансформатора много полезных и важных функций:
Передает электричество на расстояние. Он способен повышать переменное напряжение. Это помогает передавать переменный ток на большие расстояния. Так как у проводов тоже есть сопротивление, от источника тока требуется высокое напряжение, чтобы преодолеть сопротивление проводов. Поэтому, трансформаторы незаменимы в электросетях, где они повышают напряжение до десятки тысяч вольт. Еще возле электростанций, которые вырабатывают электрический ток, стоят распределительные трансформаторы. Они повышают напряжение для передачи их потребителям. А возле потребителей стоит понижающий трансформатор, который уменьшает напряжение до 220 В 50 Гц.
Питает электронику. Трансформатор — это часть блока питания. Он понижает входное сетевое напряжение, которое затем выпрямляется диодным мостом, фильтруется и подается на плату. По сути, он используется практически в любом блоке питания и преобразователе.
Питает радиолампы и электронно-лучевые трубки. Для радиоламп нужен большой спектр напряжений. Это и 12 В и 300 В и др.
Для этих целей и делают трансформаторы, которые понижают и повышают сетевое напряжение. Это делается за счет разных обмоток на одном сердечнике. Разновидностью ламп являются электронно-лучевые трубки (ЭЛТ). Они используются в электронных микроскопах, где с помощью пучка электронов можно получить детальные изображения микроскопических поверхностей. Для них нужны высокие напряжения, порядка нескольких десятков тысяч киловольт. Это нужно для того, чтобы в вакуумной трубке можно было разогнать пучок электронов до больших скоростей. Электрон в вакууме может повышать скорость своего передвижения за счет повышения напряжения. И здесь, кстати, используется импульсный трансформатор. Он повышает напряжение за счет работы ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Такие трансформаторы называются строчными (или развертки).
Это название неспроста, так как такой трансформатор выполняет функцию строчной развертки. По сути кинескоп — это и есть электронно-лучевая трубка. Поэтому, для работы телевизоров, где используется кинескоп, нужен строчный трансформатор.
- Согласует сопротивления. В усилителях звука согласование источника и потребителя играет важную роль. Поэтому, есть согласующие трансформаторы, которые позволяют передать максимум мощности в нагрузку. Если бы не было такого трансформатора, то лаповые усилители, которые были рассчитаны на 100 Вт, выдавали бы менее 50 Вт в нагрузку.
Например, выход усилителя 2 кОм, а трансформатор согласует сопротивление и понижает напряжение для щадящей работы динамиков. А на его вторичной обмотке сопротивление всего несколько десятков Ом.
Для безопасности. Трансформатор создает гальваническую развязку между сетью и блоком питания. Это последний рубеж безопасности в блоке питания, если что-то пойдет не так. Будет время для срабатывания предохранителя. Или же катушки и магнитопровод расплавятся, но потребителю не дадут сетевую нагрузку. Он физически не связан с сетью 220 В. Связь есть только с помощью магнитного поля (взаимоиндукции). И если трансформатор рассчитан на 100 Вт, то он сможет выдать только 100 Вт.
Поэтому, потребитель будет защищен от опасных высоких токов. Именно из-за этого бестрансформаторные блоки питания считаются опасными.
Деталь оружия. В электрошокерах используются высокие напряжения. И их помогает форматировать высоковольтный трансформатор. А еще он используется в некоторых схемах Гаусс пушки.
Сторона — высокое напряжение
Сторона высокого напряжения защищается от атмосферных перенапряжений в соответствии с правилами грозозащиты подстанций ( см. гл. На изоляцию генератора при этом будет воздействовать некоторая часть этого напряжения, которая будет передана от обмотки высокого напряжения к обмотке низкого напряжения. Возможны два основных пути перехода волны через обмотки трансформаторов.
Со стороны высокого напряжения в КТП могут устанавливаться силовые предохранители типа ПСН или короткозамыкатели и отделители.
Со стороны высокого напряжения трансформаторы напряжения, защищаются плавкими предохранителями.
Со стороны высокого напряжения следует устанавливать разрядник РВП-6 или РВП-10 ( табл. 99), а также комбинированные предохранители-разъединители типа ПКН на 6 ( 10) кв с номинальным током плавления плавкой вставки, равным 2 а. Между кожухом и вторичной обмоткой трансформатора должен быть включен пробивной предохранитель ПП с разрядным ( пробивным) напряжением 700 вэф. Предохранитель устанавливается на корпусе трансформатора.
На стороне высокого напряжения выполнена простейшая схема с применением разъединителей, выключателей нагрузки и предохранителей. В распредустройстве 6 — 10 кв предусмотрены камеры типа К.
На стороне высокого напряжения выключатель должен играть роль защиты — предохранителя от токов короткого замыкания и от перегрузок. Для этого выключатели всегда соединяются с устройствами автоматической защиты.
На стороне высокого напряжения трансформатора пусковой ток достигает, в случае преобразователей от 200 до 1000 kW, 70 — 90 % нормальной силы тока, но при значительном сдвиге фаз ( cos 9 до 0, — 0 — Благодаря демпферной обмотке на полюсных башмаках и частичному напряжению, преобразователь достигает постепенно, как асинхронный двигатель, синхронного числа оборотов.
На стороне высокого напряжения трансформатора предохранители, как правило, устанавливаются.
На стороне высокого напряжения трансформатора напряжения должны быть включены предохранители в оба провода. На вторичной стороне предохранители должны быть включены лишь в незаземленные провода. Включение предохранителей в первичную цепь трансформатора напряжения предназначено для защиты трансформатора от повреждений или перенапряжений. Предохранители во вторичной цепи защищают трансформатор напряжения от перегрузок, происходящих вследствие неправильных включений измерительных приборов, неправильного заземления или короткого замыкания во вторичной цепи.
Обмотка со стороны высокого напряжения имеет шесть отпаек со ступенями, отличающимися друг от друга на 30 в. Отпайки соединены с клеммами, расположенными на панели по окружности.
Напряжение на стороне высокого напряжения определяют по показаниям вольтметра, включенного на стороне низкого напряжения и коэффициенту трансформации трансформатора. Один зажим обмотки высокого напряжения соединен с образцовым конденсатором С0 и испытуемым Сх, другой заземлен.
Вопросы об устройстве трансформатора
-Почему зазор между катушками делается минимальным?
Это делается для лучшего контакта магнитных полей. Если зазор будет большим — то и эффективность трансформатора будет низкая.
-А можно ли сделать трансформатор без сердечника аналогичный мощности с сердечником?
Да, но тогда придется увеличивать количество витков, чтобы увеличить магнитный поток. Например, с сердечником у обмоток витки могут быть по несколько тысяч. А без сердечника придется увеличивать магнитный поток за счет витков. И количество витков будет по несколько десяток тысяч. Это не только увеличивает размеры катушек, но и снижает их эффективность и увеличивает шансы перегрева.
-Можно ли подключить понижающий трансформатор как повышающий?
Если у вас есть трансформатор, который понижает сетевое напряжение с 220 В в 12 В, то его можно подключить как повышающий. То есть, вы можете подать на него переменное напряжение 12 В на вторичную обмотку и получить повышенное на первичной 220 В.
-А что будет, если на вторичную обмотку понижающего трансфоратора подать сетевое напряжение?
Тогда обмотка сгорит. Её сопротивление, количество витков и сечение провода не рассчитаны на такие напряжения.
-Можно ли сделать трансформатор самостоятельно своими руками в домашних условия?
Да, это вполне реально. И многие радиолюбители и электронщики этим занимаются. А некоторые еще и зарабатывают. продавая готовую продукцию. Но стоит помнить о том, что это долгий, сложный и не простой труд. Нужны качественные материалы. Это трансформаторное железо, эмалированные медные провода различного сечения, изоляционные материалы.
Все материалы должны быть высокого качества. Если медный провод будет с плохой изоляцией, то возможно межвитковое замыкание, которое неминуемо приведет к перегреву. А для начала нужно рассчитать все параметры будущего трансформатора. Это можно сделать с помощью различных программ, которые доступны в сети.
Далее, это долгие часы сборки. Особенно если вы решили намотать тороидальные трансформатор.
Нужно плотно и равномерно наматывать витки, записывать каждый десяток, чтобы не запутаться и не изменить характеристики будущего преобразователя или блока питания.
-Что будет, если включить трансформатор без сердечника?
Так как трансформатор рассчитывался изначально с сердечником, то и преобразовать полностью напряжение он не сможет. То есть, на вторичке что-то будет, но явно не те параметры. Да и если подключите нагрузку к обмоткам без сердечника, они быстро нагреются и сгорят.
Неисправности трансформаторов
К основным неисправностям трансформаторов можно отнести:
- Коррозия и наличие ржавчины на сердечнике;
- Перегрев и нарушение изоляции;
- Межвитковое короткое замыкание;
- Деформация корпуса, обмоток и сердечника
- Попадание воды в обмотку.
Как проверить на целостность
Трансформатор можно проверить обычным мультиметром. Установите прибор в режим измерения сопротивления и проверьте обмотки.
Они не должны быть в обрыве, никогда. Если нигде обрывов нет, то можно найти первичную и вторичную обмотки при помощи измерения сопротивления. У первичной обмотки понижающего трансформатора сопротивление будет выше, чем у вторичной. Это все из-за количества витков. Чем больше витков и чем меньше диаметр провода — тем больше сопротивление обмотки.
Так же вы можете найти паспорт на свой трансформатор. В нем указываются сопротивления обмоток, и их параметры, которые нужно будет проверить мультиметром.
Безопасная проверка работы трансформатора
Если вы решили намотать свой трансформатор или проверить старый, то обязательно подключайте лампочку в разрыв цепи (последовательно!). Если что-то не так произойдет то, лампочка загорится и заберет ток на себя и сможет спасти неисправный трансформатор.
Требования сети
Включение трансформаторов на параллельную работу вызвано определенными особенностями эксплуатации электроустановок. Представленный подход позволяет решить проблемы электроснабжения.
При параллельном подключении силовых трансформаторов удается избежать увеличения токов основного устройства. Система менее подвержена перегрузкам. В процессе параллельного подключения обмоток трансформатора уменьшается показатель сбоев в работе электросети. Вероятность, что не будут работать сразу два трансформаторных устройства, крайне мала.
При эксплуатации силового оборудования высокой мощности необходимо обеспечить достаточное пространство (в высоту) для установки агрегата. В небольшом помещении допускается параллельная работа трансформаторов, согласно ПУЭ. На территории одной электроустановки со стандартными размерами пространства возможно использовать необходимое количество силовой аппаратуры. Для увеличения продуктивности, безопасности работающих от разных источников агрегатов, потребуется правильно создать параллельное соединение обмоток.
Итог
Трансформаторы много где используются. Их конструкция разная и для каждой задачи она по-своему уникальна.
Интересные факты про трансформаторы
Трансформатор — это самый эффективный преобразователь. Его КПД (коэффициент полезного действия) может доходить до 99% (силовые трансформаторы). А вот у ДВС (двигатель внутреннего сгорания), КПД обычно не выше 30%.
Самый эффективный, но в тоже время и самый сложный в изготовлении — это тороидальный трансформатор. Он эффективен благодаря расположению катушек и магнитопроводу. Это усложняет процесс изготовления, особенно в промышленных масштабах.
Post Views:
658
