Transformatorer spiller en betydelig rolle innen elektroteknikk, og utfører funksjonene transformasjon, isolasjon, måling og beskyttelse. En av de vanligste oppgavene til enheter av denne typen er reguleringen av individuelle strømparametre. Spesielt konverterer spenningstransformatorer (VT) ytelsen til det primære strømnettet til optimale verdier, sett fra forbrukernes synspunkt.
Overordnet utforming av utstyr
Det tekniske grunnlaget for transformatoren er dannet av en elektromagnetisk fylling som gir enhetens funksjonelle prosesser. Dimensjonene på utstyret kan variere avhengig av kravene til strømbelastningen i kretsen. I en typisk design har transformatoren strøminngangs- og utgangsenheter, og hovedarbeidselementene utfører spenningskonverteringsoppgaver. Et sett med isolatorer, sikringer og en relébeskyttelsesenhet er ansvarlig for å sikre påliteligheten og sikkerheten til teknologiske prosesser. I utformingen av en moderne lavspenningstransformatorsensorer for registrering av individuelle driftsparametre er også gitt, hvis indikatorer sendes til kontrollpanelet og blir grunnlaget for kommandoer til reguleringsmyndighetene. Driften av elektriske komponenter i seg selv krever strømforsyning, derfor, i noen modifikasjoner, blir omformere supplert med autonome strømkilder - generatorer, akkumulatorer eller batterier.
Transformer Cores
De viktigste arbeidselementene til VT er de såk alte kjernene (magnetiske kjerner) og viklinger. Den første er av to typer - stang og rustning. For de fleste lavfrekvente transformatorer opp til 50 Hz brukes stavkjerner. Ved fremstilling av den magnetiske kretsen brukes spesielle metaller, hvis egenskaper bestemmer arbeidsegenskapene til strukturen, for eksempel ytelsen og størrelsen på tomgangsstrømmen. Kjernen i en spenningstransformator er dannet av tynne legeringsplater, isolert mellom lag med lakk og oksid. Graden av påvirkning av virvelstrømmene til den magnetiske kretsen vil avhenge av kvaliteten på denne isolasjonen. Det er også en spesiell type settekjerner, som danner strukturer med vilkårlig seksjon, men nær en firkantet form. Denne konfigurasjonen lar deg lage universelle magnetiske kretser, men de har også svakheter. Så det er behov for en tett stramming av metallplast, siden de minste hullene reduserer fyllingsfaktoren til spolens arbeidsområde.
Spenningstransformatorviklinger
Vanligvis brukes to viklinger - primær og sekundær. De er isolert både fra hverandre og fra kjernen. Det første viklingsnivået er preget av et stort antall svinger laget med en tynn ledning. Dette gjør at den kan betjene høyspentnettverk (opptil 6000-10 000 V) som kreves for grunnleggende konverteringsbehov. Sekundærviklingen er designet for parallell tilførsel av måleinstrumenter, reléenheter og annet elektrisk hjelpeutstyr. Når du kobler viklingen til spenningstransformatorer, er det viktig å vurdere merkingene på utgangsklemmene. For eksempel er kraftretningsreleer, multimetre, amperemetre, wattmålere og forskjellige målere koblet til spolene gjennom begynnelsen av primærviklingen (betegnelse A), endelinjen (X), begynnelsen av sekundærviklingen (a) og dens slutt (x). En ekstra vikling med spesielle prefikser i betegnelsen kan også brukes.
Monteringsbeslag og jordingsanlegg
Listen over tilleggselementer og funksjonelle enheter kan variere avhengig av typen og egenskapene til transformatoren. For eksempel er oljekonstruksjoner med en primær spenningsindikator på opptil 10 kV eller mer utstyrt med beslag for fylling, tømming og prøvetaking av tekniske smøremidler. For olje er en tank også utstyrt med dyser og regulatorer som kontrollerer jevn tilførsel av væske til målområdene. Typiske monteringssett inkluderer oftest braketter med bolter, tapp, relékomponenter, elektriske papppakninger, flenselementer osv. Når det gjelder jording, datransformatorer med spenning på primærviklingen opp til 660 V er utstyrt med klemmer med gjenget feste av bolter, bolter og skruer i størrelse M6. Hvis spenningsindikatoren er høyere enn 660 V, må jordingsarmaturen ha maskinvaretilkoblinger av formatet ikke mindre enn M8.
Operasjonsprinsippet til TH
Hovedfunksjonene og prosessene for elektromagnetisk induksjon utføres av et kompleks som inkluderer en metallkjerne med et sett med transformatorplater, primær- og sekundærviklinger. Kvaliteten på enheten vil avhenge av nøyaktigheten til den grunnleggende beregningen av amplituden og strømmens vinkel. Gjensidig induksjon mellom flere viklinger er ansvarlig for transformasjonen i et elektromagnetisk felt. Vekselstrøm i en 220 V spenningstransformator er i konstant endring og går gjennom en enkelt vikling. I følge Faradays lov induseres en elektromotorisk kraft en gang per sekund. I et lukket viklingssystem vil standardstrømmen flyte gjennom kretsen og nær metallkjernen. Jo lavere belastningen på transformatorens sekundærvikling er, desto nærmere den faktiske omregningsfaktoren til den nominelle verdien. Arbeid med å koble sekundærviklingen til måleenheter vil spesielt avhenge av konverteringsgraden, siden de minste lastsvingningene vil påvirke nøyaktigheten av målingene som legges inn i instrumentkretsen.
Typer transformatorer
I dag er følgende typer TN mest vanlige:
- Kaskadetransformator - en enhet der primærviklingen er delt inn i flere suksessive seksjoner, og utjevnings- og koblingsviklinger er ansvarlige for å overføre kraft mellom dem.
- Jordet VT - enfasedesign, der den ene enden av primærviklingen er tett jordet. Det kan også være trefasespenningstransformatorer med en jordet nøytral fra primærviklingen.
- Unearthed VT - en enhet med full viklingsisolasjon med tilstøtende beslag.
- To-vikling VT - transformatorer med én sekundærvikling.
- VT-er med tre viklinger er transformatorer som i tillegg til primærviklingen også har en hoved- og ekstra sekundærvikling.
- Kapasitiv VT - design preget av tilstedeværelsen av kapasitive separatorer.
Funksjoner av elektroniske VT-er
I følge de viktigste metrologiske indikatorene skiller denne typen transformatorer seg lite fra elektriske enheter. Dette skyldes at i begge tilfeller brukes den tradisjonelle konverteringskanalen. Hovedtrekkene til elektroniske transformatorer er fraværet av høyspentisolasjon, noe som til slutt bidrar til en høyere teknisk og økonomisk effekt fra driften av utstyret. I høyspentnett med en primærspenning på en spenningstransformator opp til 660 V, kobles omformeren til sentralnettet på en galvanisk måte. Informasjon om den målte strømmen overføres med høyt potensial, slik tilfellet er med en analog-til-digital-omformer med optisk utgang. derimotdimensjonene og vekten til elektroniske modeller er så små at de gjør det mulig å installere transformatorenheter i infrastrukturen til høyspenttrådbusser selv uten å koble til ekstra isolatorer og monteringsutstyr.
Transformerspesifikasjoner
Den viktigste tekniske og operasjonelle verdien er spenningspotensialet. På primærviklingen kan den nå 100 kV, men for det meste gjelder dette store industristasjoner som inneholder flere konverteringsmoduler. Som regel støttes ikke mer enn 10 kV på primærviklingen. En spenningstransformator for enfasenettverk med en jordet nøytral fungerer i det hele tatt på 100 V. Når det gjelder sekundærviklingen, er dens nominelle spenningsindikatorer 24-45 V i gjennomsnitt. Igjen betjenes lavenergimåleenheter på disse kretsene, som ikke krever høy effektbelastning. Imidlertid har sekundærviklinger noen ganger høye potensialer på mer enn 100 V i trefasenettverk. Ved vurdering av egenskapene til en transformator er det også viktig å ta hensyn til nøyaktighetsklassen - dette er verdier fra 0, 1 til 3, som bestemmer graden av avvik i konverteringen av elektriske målindikatorer.
Ferroresonanseffekt
Elektromagnetiske enheter utsettes ofte for ulike typer negative påvirkninger og skader knyttet til brudd på isolasjonen. En av de vanligste viklingsdestruksjonsprosessene er ferroresonansforstyrrelser. Det forårsaker mekanisk skade og overoppheting.viklinger. Hovedårsaken til dette fenomenet kalles ikke-lineariteten til induktansen, som oppstår i situasjoner med ustabil respons fra den magnetiske kretsen til det omkringliggende magnetfeltet. For å beskytte spenningstransformatoren mot ferroresonante effekter, er eksterne tiltak mulige, inkludert inkludering av ekstra kapasitanser og motstander til den svitsjede enheten. I elektroniske systemer kan muligheten for induktiv ikke-linearitet også minimeres ved å programmere utstyrsavstengningssekvenser.
Bruk av utstyr
Driften av transformatorenheter som konverterer spenning er styrt av reglene for bruk av elektroteknikk. Med tanke på de optimale driftsverdiene, introduserer spesialister understasjoner i forsyningsinfrastrukturen til målanlegget. Hovedfunksjonene til systemene tillater å betjene bygninger og bedrifter med kraftige kraftverk, og sekundærspenningen til transformatoren opp til 100 V kontrollerer belastningen for mindre krevende forbrukere som målere og måleenheter. Avhengig av de tekniske og strukturelle parameterne kan HP brukes i industrien, i byggebransjen og i husholdninger. I hvert tilfelle gir transformatorene elektrisk strømkontroll ved å justere inngangseffekten for å matche de nominelle kravene til det aktuelle stedet.
Konklusjon
Elektromagnetiske transformatorer gir en ganske gammel, men etterspurt den dag i dagprinsippet om effektregulering i elektriske kretser. Ukuransen til dette utstyret er assosiert med både utformingen av utstyret og dets funksjonalitet. Dette forhindrer likevel ikke bruken av strøm- og spenningstransformatorer til kritiske strømstyringsoppgaver i store virksomheter. I tillegg kan det ikke sies at omformere av denne typen ikke er gjenstand for forbedringer i det hele tatt. Selv om de grunnleggende prinsippene for drift og til og med den tekniske implementeringen som helhet forblir de samme, har ingeniører nylig jobbet aktivt med beskyttelses- og kontrollsystemer. Som et resultat påvirker dette sikkerheten, påliteligheten og nøyaktigheten til transformatorene.
