+7 (812) 4-673-673
Трансформаторы
10.08.2021
Общие сведения
Самый простой пример конвертирующего оборудования – это трансформатор, преобразующий одно напряжение в другое, например 400 В в 110 В. В трансформаторах есть определённые потери энергии, при их работе выделяется тепло. Эффективность (КПД) обычно лежит в пределах от 90 до 98%, в зависимости от размера. Это причина, по которой стараются избегать установки трансформаторов в системах распределения мощности.
Европейская распределительная система 400 В/230 В, три фазы, четыре провода не требует трансформаторов, в отличие от американской 450 В/60 Гц, у которой напряжение между фазой и нейтралью 260 В. На это напряжение нет стандартного оборудования. По этой причине в США, где на суше малыми потребителями используются 110 В/60 Гц и 230 В/60 Гц, для освещения и цепей низкой мощности необходимы трансформаторы.
Для трансформатора произведение входящего напряжения на входящий ток и выходного напряжения на ток примерно равны. Более сложные конвертеры также могут преобразовывать переменный ток в постоянный и менять частоту переменного тока.
Небольшие конвертеры используются, чтобы преобразовать напряжение питания (например, 400 В) в нужное для работы другой системы (например, 10 В или 20 мА).
Трансформатор состоит из двух обмоток на металлическом сердечнике. Первичная обмотка создаёт в сердечнике переменное магнитное поле, которое индуцирует напряжение и ток во вторичной обмотке. Может быть получено любое соотношение напряжений, оно определяется отношением числа витков первичной и вторичной обмоток.
При отдельных первичной и вторичной обмотках первичная и вторичная цепи гальванически разъединены. В этом случае система обнаружения замыканий на землю должна быть установлена во вторичной обмотке. Это требование Классификации для каждой из таких изолированных электросистем.
Трансформатор с двойным выходом на 1600 кВА для питания
преобразователя частоты во время высоковольтных испытаний
Обратная сторона трансформатора. Вторичные обмотки выдают напряжение
в конфигурации «звезда» и «треугольник». Красные кабели подсоединены
к первичной обмотке, вторичная обмотка пока не подсоединена
Токи короткого замыкания для трансформатора определяются напряжением КЗ: «напряжение на первичной обмотке тm / Uk x Inom(sec)
Три однофазных трансформатора в одном корпусе образуют экономически выгодный трёхфазный трансформатор. Добавив четвёртый однофазный трансформатор в тот же корпус как запасной, получаем необходимое резервирование, так как этот четвёртый трансформатор может бырансформатора с короткозамкнутой вторичной обмоткой, даёт ток полной нагрузки в первичной цепи». Максимальный вторичный ток короткого замыкания (во вторичной цепи) будет: Ik(sec) =Unom / Uk x Inom(sec)
Особо крупные трансформаторы могут иметь высокие стартовые токи из-за расхода энергии на создания магнитного поля в стальных сердечниках. Чтобы избежать этих токов, которые могут вызвать срабатывание защиты, применяется небольшой ток предварительного намагничивания на пару секунд.
Самый простой пример конвертирующего оборудования – это трансформатор, преобразующий одно напряжение в другое, например 400 В в 110 В. В трансформаторах есть определённые потери энергии, при их работе выделяется тепло. Эффективность (КПД) обычно лежит в пределах от 90 до 98%, в зависимости от размера. Это причина, по которой стараются избегать установки трансформаторов в системах распределения мощности.
Европейская распределительная система 400 В/230 В, три фазы, четыре провода не требует трансформаторов, в отличие от американской 450 В/60 Гц, у которой напряжение между фазой и нейтралью 260 В. На это напряжение нет стандартного оборудования. По этой причине в США, где на суше малыми потребителями используются 110 В/60 Гц и 230 В/60 Гц, для освещения и цепей низкой мощности необходимы трансформаторы.
Для трансформатора произведение входящего напряжения на входящий ток и выходного напряжения на ток примерно равны. Более сложные конвертеры также могут преобразовывать переменный ток в постоянный и менять частоту переменного тока.
Небольшие конвертеры используются, чтобы преобразовать напряжение питания (например, 400 В) в нужное для работы другой системы (например, 10 В или 20 мА).
Трансформатор состоит из двух обмоток на металлическом сердечнике. Первичная обмотка создаёт в сердечнике переменное магнитное поле, которое индуцирует напряжение и ток во вторичной обмотке. Может быть получено любое соотношение напряжений, оно определяется отношением числа витков первичной и вторичной обмоток.
При отдельных первичной и вторичной обмотках первичная и вторичная цепи гальванически разъединены. В этом случае система обнаружения замыканий на землю должна быть установлена во вторичной обмотке. Это требование Классификации для каждой из таких изолированных электросистем.
Трансформатор с двойным выходом на 1600 кВА для питания
преобразователя частоты во время высоковольтных испытаний
Обратная сторона трансформатора. Вторичные обмотки выдают напряжение
в конфигурации «звезда» и «треугольник». Красные кабели подсоединены
к первичной обмотке, вторичная обмотка пока не подсоединена
Токи короткого замыкания для трансформатора определяются напряжением КЗ: «напряжение на первичной обмотке тm / Uk x Inom(sec)
Три однофазных трансформатора в одном корпусе образуют экономически выгодный трёхфазный трансформатор. Добавив четвёртый однофазный трансформатор в тот же корпус как запасной, получаем необходимое резервирование, так как этот четвёртый трансформатор может бырансформатора с короткозамкнутой вторичной обмоткой, даёт ток полной нагрузки в первичной цепи». Максимальный вторичный ток короткого замыкания (во вторичной цепи) будет: Ik(sec) =Unom / Uk x Inom(sec)
Три однофазных трансформатора в одном корпусе образуют экономически выгодный трёхфазный трансформатор. Добавив четвёртый однофазный трансформатор в тот же корпус как запасной, получаем необходимое резервирование, так как этот четвёртый трансформатор может быстро заменить неисправный трансформатор всего лишь перестановкой проводов.
Автотрансформаторы, т. е. трансформаторы с одной обмоткой, применимы только в стартовых цепях и не используются в распределительных системах, так как неисправность при соединении «звездой» скажется на всём главном напряжении низковольтной цепи.
Особо крупные трансформаторы могут иметь высокие стартовые токи из-за расхода энергии на создания магнитного поля в стальных сердечниках. Чтобы избежать этих токов, которые могут вызвать срабатывание защиты, применяется небольшой ток предварительного намагничивания на пару секунд.