Трансформаторы — разновидности, схемы обмотки

Обычный трансформатор преобразовывает первичное напряжение U1 во вторичное U2. Нередко одного выходного напряжения для питания электроприемников бывает недостаточно. Задача создания третьего среднего напряжения СН (U3), наряду с высоким напряжением ВН (U1) и трансформируемым низким (U2), решается установкой трехобмоточного трансформатора с дополнительной третьей обмоткой на магнитопроводе. Этот электрический аппарат заменяет собой два двухобмоточных трансформатора.


Блок: 1/6 | Кол-во символов: 480
Источник: https://OTransformatore.ru/silovoj/trehobmotochnyj-transformator/

Описание трехфазного трансформатора

До сих пор мы рассматривали конструкцию и работу однофазного двухобмоточного трансформатора напряжения, который можно использовать для увеличения или уменьшения его вторичного напряжения по отношению к первичному напряжению питания. Но трансформаторы напряжения также могут быть сконструированы для подключения не только к одной однофазной, но и для двухфазных, трехфазных, шестифазных и даже сложных комбинаций до 24 фаз для некоторых выпрямительных трансформаторов постоянного тока.

Если мы возьмем три однофазных трансформатора и соединим их первичные обмотки друг с другом и их вторичные обмотки друг с другом в фиксированной конфигурации, мы можем использовать трансформаторы от трехфазного источника питания.

Трехфазные, также записанные как 3-фазные или 3φ источники питания, используются для выработки, передачи и распределения электроэнергии, а также для всех промышленных применений. Трехфазные источники питания имеют много электрических преимуществ по сравнению с однофазными, и при рассмотрении трехфазных трансформаторов нам приходится иметь дело с тремя переменными напряжениями и токами, различающимися по фазе на 120 градусов, как показано ниже.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1195
Источник: https://meanders.ru/chto-takoe-trehfaznyj-transformator-toka-shema-podkljuchenija-konstrukcija-i-tipy.shtml

Общее устройство и принцип работы


Каждый трансформатор оборудуется двумя или более обмотками, индуктивно связанными между собой. Они могут быть проволочными или ленточными, покрытыми изоляционным слоем. Обмотки наматываются на сердечник, он же магнитопровод, выполненный из мягких ферромагнитных материалов. При наличии одной обмотки, такое устройство называется автотрансформатором.

Принцип действия трансформатора довольно простой и понятный. На первичную обмотку устройства подается переменное напряжение, что приводит к течению в ней переменного тока. Этот переменный ток, в свою очередь, вызывает создание в магнитопроводе переменного магнитного потока. Под его воздействием в первичной и вторичной обмотках происходит наведение переменной электродвижущей силы (ЭДС). Когда вторичная обмотка замыкается на нагрузку, по ней также начинает течь переменный ток. Этот ток во вторичной системе отличается собственными параметрами. У него индивидуальные показатели тока и напряжения, количество фаз, частота и форма кривой напряжения.

Энергетические системы, осуществляющие передачу и распределение электроэнергии, пользуются силовыми трансформаторами. С помощью этих устройств изменяются величины переменного тока и напряжения. Однако частота, количество фаз, кривая тока или напряжения, остаются в неизменном виде.

В конструкцию простейшего силового трансформатора входит магнитопровод, изготавливаемый из ферромагнитных материалов, преимущественно из листовой электротехнической стали. На стержнях магнитопровода – сердечника располагаются первичная и вторичная обмотки. Первичная обмотка соединяется с источником переменного тока, а вторичная подключается к потребителю.

В силовых трансформаторах при протекании через витки обмотки также создается переменный магнитный поток, возникающий в магнитопроводе. Под его влиянием в обеих обмотках индуктируется ЭДС. Выходное напряжение может быть выше или ниже первоначального, в зависимости от того, какой тип трансформатора используется – повышающий или понижающий. Значение ЭДС в каждой обмотке различается в соответствии с количеством витков. Таким образом, если создать определенное соотношение витков в обмотках, можно создать трансформатор с требуемым отношением входного и выходного напряжений.

 

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 2262
Источник: https://electric-220.ru/news/vidy_transformatorov/2016-12-24-1147

Параметры, которые важно учитывать при выборе схемы

Как правило, очень сложно самостоятельно определиться с тем, какую именно схему обмотки для трансформаторной установки выбрать. И даже если вы будете привлекать для такого дела специалистов, важно знать основные параметры, которые необходимо учитывать во время выбора. К ним относятся:

Таблица значений трехфазных трансформаторов.

  1. Мощность трансформатора. Важно учесть не только общую мощность, но и ее меняющиеся значения на отдельных участках. Ведь современные трансформаторные установки отличаются своими значениями по мощности в разных фазах.
  2. Схема питания. Прибор может питаться как от сети, так и от преобразователя. При этом даже сетевое питание может быть от трех или четырех проводов.
  3. Учет экономии. Как правило, во время выбора схем именно экономичность использования материалов для обмоток играет одну из важнейших ролей. Чем меньше материалов нужно для схемы, тем выгоднее будет обмотка.
  4. Уровень напряжения аналогично мощности принимается во внимание как в общем виде, так и по показателям на отдельных участках.
  5. Симметрия или асимметрия нагрузки. Она полностью зависит от симметричной или асимметричной схемы напряжения. Соответственно, достигается определенное значение по симметрии.

Итак, указанные параметры принято считать главными при выборе схемы соединения обмотки для трансформатора. Только после подсчетов необходимо приниматься за более детальный подбор схемы, который очень важен для эффективной работы установок.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1491
Источник: https://moiinstrumenty.ru/svarochnyj/sxema-soedineniya-obmotok-transformatora.html

Простейшие виды обмоток


Схема броневого типа трехфазного трансформатора

Схема броневого типа трехфазного трансформатора.

Есть три основных варианта обмоток для трансформатора. Это соединение звездой, зигзагом и треугольником. Каждая характеризуется определенными параметрами, которые выполняют свои функции. Поэтому чрезвычайно важно подобрать тип соединения правильно. Чтобы понимать, о чем идет речь, рассмотрим все три варианта более подробно.

Соединение обмоток треугольником (D, d) делается в виде кольца, где все три фазы соединены последовательно. Оно является самым распространенным и востребованным на сегодняшний день. Соединение дает возможность циркулировать свободно току внутри кольца. Это так называемая третья гармоника. Если хотя бы на одной части трансформатора не будет обеспечен такой треугольник (или кольцо), то ток внутри свободно перемещаться не сможет, что очень сильно исказит напряжение.

Соединение обмоток звездой (Y, y) представляет собой наличие в единственной нейтральной точке всех концов обмотки. В итоге получается фигура, похожая на звезду, в середине которой всегда будет сохраняться нейтралитет. Оно позволяет максимально защитить прибор от перенапряжения. Также можно будет всегда создать необходимое по параметрам заземление.

Соединение обмоток трансформатора зигзагом (Z, z) в обязательном порядке должно иметь два отвода, в которых будут циркулировать токи нулевой последовательности.

Схема соединения обмоток для трансформаторных установок вида Yd

Рисунок 1. Схема соединения обмоток для трансформаторных установок вида Yd.

Так будет происходить хорошая балансировка токов и напряжений в трансформаторе. При этом сопротивление будет полностью зависеть от магнитного рассеивания между отводами зигзагом.

Итак, можно сделать вывод, что для стандартного трехфазного трансформатора могут быть комплексно использованы все три схемы. При этом для стороны с наибольшим напряжением предпочтительно выбрать соединение звездой, а остальные стороны сделать зигзагообразной и треугольной обмотками.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1918
Источник: https://moiinstrumenty.ru/svarochnyj/sxema-soedineniya-obmotok-transformatora.html

Типы трансформаторов

В соответствии со своими параметрами и характеристиками, все трансформаторы разделяются на следующие виды:

  • По количеству фаз могут быть одно- или трехфазными.
  • В соответствии с числом обмоток, трансформаторы бывают двух- или трехобмоточными, а также двух- или трехобмоточными с расщепленной обмоткой.
  • По типу изоляции – сухие (С) и масляные (М) или с негорючим заполнением (Н).
  • По видам охлаждения – с естественным масляным охлаждением (М), с масляным охлаждением и воздушным дутьем (Д), принудительная циркуляция масляного охлаждения (Ц), сухие трансформаторы с воздушным охлаждением (С). Кроме того, существуют устройства без расширителей, для защиты которых используется азотная подушка.
 

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 719
Источник: https://electric-220.ru/news/vidy_transformatorov/2016-12-24-1147

Характеристика трансформаторов


Типономинал трансформатора Типоразмер магнитопровода Первичная обмотка Вторичная обмотка
Выводы обмоток Напряжение В Ток, А Выводы обмоток Напряжение В Номинальный ток А
ХХ Ном. ХХ Ном.
Т1-220-50 ШЛМ 25х25 1-2

1-3

1-4

1-5

1-6
200

210

220

230

240
0,125 0,33 7-8

7-9

7-10

11-13

13-15

12-13

13-14

16-18

18-20

17-18

18-19

21-22

21-23

24-25

24-26
176

198

220

14,1

14,1

9,9

9,9

10,95

10,95

7,38

7,38

17,5

20,8

17,5

20,8
160

180

200

12,6

12,6

9,0

9,0

9,7

9,7

6,5

6,5

15,0

18,0

15,0

18,0
0,025

0,025

0,025

2,12

2,12

2,12

2,12

1,06

1,06

1,06

1,06

1,06

0,03

0,03

0,03
Т2-220-50 ШЛМ 25х25 1-2 220 0,11 0,26 3-4

5-6

6-7
207

18

18
190

16

16
0,1

0,9

0,9
Т3-220-50 ШЛМ 20х32 1-2

1-3

1-4

1-5

1-6
209

215

220

226

231
0,10 0,26 7-8

8-9

11-12

12-13

10-12

12-14

15-16

15-17

15-18
12,9

12,9

20,4

20,4

22,2

22,2

112

202

224
11,5

11,5

18,1

18,1

19,8

19,8

100

180

200
1,35

1,35

0,23

0,23

0,23

0,23

0,03

0,03

0,03
Т4-220-50 ПЛМ 25х25 1-2

5-6

1-3

5-7

1-4

5-8
104,5

104,5

110

110

115,5

115,5
0,06 0,20 9-10

14-15

11-12

16-17

12-13

17-18
9,9

9,9

47,2

47,2

5,1

5,1
8,5

8,5

38,0

38,0

4,0

4,0
1,2

1,2

1,2

1,2

0,05

0,05
Т5-127/220-50 ШЛМ 10х25 1-2

1-3

1-4
110

127

220


0,11

0,06


0,12

0,07
5-6

7-8
58,4/56*

9,55/9,16*
38,0

7,0
0,10

0,06
Т6-220-50 ШЛМ 10х25 1-2 220 0,023 0,028 3-4-5

6-7
41,06

1,06
34,2

0,85
0,07

0,45
Т7-220-50 ШЛМ 10х20 1-2 220 0,02 0,03 3-4

5-6
44,0

1,1
38,0

0,95
0,08

0,27
Т8-220-50 ШЛМ 10х20 1-2 220 0,02 0,033 3-4 13,0 10,0 0,4
Т9-220-50 ШЛМ 10х25 1-2 220 0,02 0,045 3-4

5-7

7-6
50

3,75

3,75
41,0

2,5

2,5
0,13

0,1

0,1
Т10-220-50 ШЛМ 10х25 1-2 220 0,025 0,045 3-4

5-7

7-6
45,0

1,9

1,9
38,0

1,6

1,6
0,07

0,2

0,2
Т11-220-50 ШЛМ 10х20 1-2 220 0,02 0,03 3-4

5-6
38,4

1,25
33,1

1,05
0,086

0,42
Т12-220-50 ШЛМ 12х12,5 1-2 220 0,01 0,016 3-4 6,3 5,6 0,175
Т13-220-50 ШЛМ 12х12,5 1-2 220 0,01 0,016 3-4 6,3 5,6 0,175
Т14-220-50 ШЛМ 12х12,5 1-2 220 0,01 0,02 3-4 10,35 9,2 0,01
Т15-220-50 ШЛМ 12х12,5 1-2 220 0,015 0,025 3-4 12,0 8,5 0,2
Т16-220-50 ШЛМ 12х25 1-2 220 0,038 0,05 3-4

5-6
47,7

1,1
43,7

0,85
0,112

0,85
Т17-220-50 ШЛМ 12х25 1-2 220 0,038 0,056 3-4

5-6
45,0

1,3
38,0

1,05
0,142

0,18
Т18-220-50 ШЛ 12,5х18 1-2 220 0,025 0,03 3-4

5-6

6-7
45,0

1,95

1,95
38,0

1,6

1,6
0,04

0,2

0,2
Т19-220-50 ШЛМ 10х20 1-2 220 0,02 0,03 3-4

5-6

6-7
30,4

3,04

3,04
27,0

2,5

2,5
0,055

0,1

0,1

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2707
Источник: https://transformator220.ru/harakteristiki/setevye/transformatory-tipa-t.html

Конструкция трехфазного трансформатора

Ранее мы уже говорили, что трехфазный трансформатор представляет собой три взаимосвязанных однофазных трансформатора на одном многослойном сердечнике, и можно достичь значительной экономии в стоимости, размере и весе, объединив три обмотки в одну магнитную цепь, как показано на рисунке.

Трехфазный трансформатор обычно имеет три магнитных цепи, которые чередуются, чтобы обеспечить равномерное распределение диэлектрического потока между обмотками высокого и низкого напряжения. Исключением из этого правила является трехфазный трансформатор типа корпусной. В конструкции типа корпусной, даже несмотря на то, что три ядра находятся вместе, они не переплетены.

Конструкция трехфазного трансформатора

Трехфазный трансформатор с сердечником является наиболее распространенным методом построения трехфазного трансформатора, позволяя фазам быть магнитно связанными. Поток каждой конечности использует две другие ветви для своего обратного пути с тремя магнитными потоками в сердечнике, создаваемыми линейными напряжениями, различающимися по фазе времени на 120 градусов. Таким образом, поток в сердечнике остается почти синусоидальным, создавая синусоидальное вторичное напряжение питания.

Конструкция трехфазного трансформатора с кожухом пятиступенчатого типа тяжелее и дороже в сборке, чем сердечник. Пятиконтактные сердечники обычно используются для очень больших силовых трансформаторов, так как они могут быть выполнены с уменьшенной высотой. Материалы сердечника трансформаторов типа корпусной, электрические обмотки, стальной корпус и охлаждение практически такие же, как и для более крупных однофазных типов.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1608
Источник: https://meanders.ru/chto-takoe-trehfaznyj-transformator-toka-shema-podkljuchenija-konstrukcija-i-tipy.shtml

Условные обозначения трансформаторов


Каждый трансформатор имеет собственные условные обозначения, расшифровывающие основные технические характеристики и параметры устройства.

Буквенные символы обозначают следующее:

  • А – конструкция автотрансформатора.
  • О – однофазная модификация.
  • Т – трехфазное устройство, с наличием или отсутствием расщепления обмоток.

В соответствии с системой охлаждения, трансформаторы маркируются следующим образом:

  • Сухого типа: «С» — с естественным воздушным охлаждением, открытого исполнения; «СЗ» — то же самое, защищенного исполнения; «СГ» — то же самое, герметичного исполнения; «СД» — воздушное охлаждение с дутьем.
  • Масляное охлаждение: «М» — естественное; «МЗ» — естественное, с защитной азотной подушкой без расширителя; «Д» — дутье и естественная циркуляция масла; «ДЦ» — дутье и принудительная циркуляция масла; «Ц» — масляно-водяное охлаждение и принудительная циркуляция масла.
  • С использованием негорючего жидкого диэлектрика: «Н» и «НД» — естественное охлаждение и с применением дутья.

Существует множество других буквенных и цифровых обозначений. Правильно расшифровать их помогут специальные справочники и таблицы.

 

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1166
Источник: https://electric-220.ru/news/vidy_transformatorov/2016-12-24-1147

Полезные советы для групповых схем

Но есть много модифицированных трансформаторов. Поэтому имеет смысл рассмотреть некоторые полезные советы по соединению обмоток в отдельных случаях. Очень важно учитывать здесь параметры сердечника трансформатора и количество стержней в сердечнике.

Схема соединения обмоток типа Yy

Рисунок 3. Схема соединения обмоток типа Yy.

  1. Если сердечник содержит в себе 5 стержней, то крайне важно правильно осуществить обмотку в виде треугольника. В этом случае именно треугольник будет провоцировать затухание гармонических потоков, что обеспечит их выравнивание по синусоиде. Так, напряжение практически невозможно будет исказить. В сердечнике с пятью стержнями необходимо треугольную обмотку делать именно там, где измерения показывают ярко выраженный недостаток токов по синусоиде и неравномерные скачки напряжения.
  2. Если на трансформаторе нейтраль нужно использовать для зарядки, то лучше всего сделать ее обмотку в виде звезды, а близлежащую сторону — треугольником. Это даст хороший уровень для основного сопротивления последовательности по нулю и обеспечит баланс для токов. Другая сторона трансформаторной установки может быть выполнена как треугольником, так и зигзагом. Такая групповая схема подходит в данном случае как для сердечника с пятью, так и с тремя стержнями.
  3. Для некоторых типов трансформаторных установок целесообразно применять компенсационные обмотки. По смыслу это те же соединения треугольником, только они уже будут третичными. Для вторичного напряжения будет использоваться вид зигзага, а для первичного можно сделать соединение треугольником. Такая схема соединения обмоток трансформатора предусматривает хорошее понижение полного сопротивления нулевой последовательности и максимальное выравнивание напряжений.

Схемы обмоток являются своеобразными регуляторами напряжения. Они способны не только его выравнивать, но и менять значение, что является очень важным в некоторых случаях.

Итак, какое бывает соединение обмоток силовых трансформаторов, вы теперь знаете.

С помощью простых действий есть возможность добиться необходимого уровня напряжения на установке и его смещения между сторонами относительно друг друга.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 2138
Источник: https://moiinstrumenty.ru/svarochnyj/sxema-soedineniya-obmotok-transformatora.html

Масляные трансформаторы


Данный тип трансформаторов считается наиболее экономичным. Они лучше всего подходят для наружной установки. Внутри помещений они могут устанавливаться на уровне первого этажа, в специальных камерах с двумя наружными дверьми.

Эксплуатация масляных трансформаторов отличается специфическими особенностями. Они должны обязательно оборудоваться маслоприемными устройствами в виде ям или приямков, способных к сбору примерно 20-30% общего количества масла, залитого в трансформатор. Глубина таких ям должна быть не менее 1 м. Следует помнить, что масляные установки запрещается размещать в подвалах и на вторых этажах зданий.

 

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 653
Источник: https://electric-220.ru/news/vidy_transformatorov/2016-12-24-1147

Устройства с негорючим диэлектриком

Мощность таких установок составляет до 2500 кВА. Трансформаторы этого типа применяются в тех случаях, когда технические условия не допускают использования других устройств. Чаще всего это связано с условиями окружающей среды и недопустимостью открытой установки масляных трансформаторов.

Применение устройств с негорючим диэлектриком имеет серьезные ограничения в связи с высокой токсичностью совтола, используемого для охлаждения. Данная жидкость, обладая противопожарными и взрывобезопасными свойствами, может нанести серьезный вред человеческому организму, привести к раздражению носовых и глазных слизистых оболочек.

Основное преимущество этих устройств заключается в возможности их ввода в эксплуатацию без проведения предварительной ревизии. В процессе дальнейшей работы они не требуют обслуживания и ремонта.

 

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 861
Источник: https://electric-220.ru/news/vidy_transformatorov/2016-12-24-1147

Сухие трансформаторы


Максимальная мощность этих устройств также находится в пределах 2500 кВА. Они применяются в тех местах, где условия среды делают масляные трансформаторы пожароопасными, а трансформаторы с негорючей жидкостью – токсичными. Установка сухих трансформаторов производится в административные, общественные и другие здания, где возможно значительное скопление людей.

Рассматривая основные виды трансформаторов, следует отметить, что устройства сухого типа с небольшой мощностью могут размещаться внутри помещений и других закрытых местах. Это связано с тем, что им не требуются маслосборники и охлаждающая жидкость. Серьезным недостатком сухих трансформаторов считается наличие повышенного шума во время работы. Этот фактор нужно обязательно принимать во внимание при выборе места установки данных устройств.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 829
Источник: https://electric-220.ru/news/vidy_transformatorov/2016-12-24-1147

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 20397
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

  1. https://moiinstrumenty.ru/svarochnyj/sxema-soedineniya-obmotok-transformatora.html: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 5547 (27%)
  2. https://meanders.ru/chto-takoe-trehfaznyj-transformator-toka-shema-podkljuchenija-konstrukcija-i-tipy.shtml: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 2803 (14%)
  3. https://OTransformatore.ru/silovoj/trehobmotochnyj-transformator/: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 2512 (12%)
  4. https://transformator220.ru/harakteristiki/setevye/transformatory-tipa-t.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 3045 (15%)
  5. https://electric-220.ru/news/vidy_transformatorov/2016-12-24-1147: использовано 6 блоков из 7, кол-во символов 6490 (32%)



Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий