Transformators speel 'n beduidende rol in elektriese ingenieurswese en verrig die funksies van transformasie, isolasie, meting en beskerming. Een van die mees algemene take van toestelle van hierdie tipe is die regulering van individuele huidige parameters. Spanningstransformators (VT) skakel veral die werkverrigting van die primêre kragnetwerk om na optimale waardes, vanuit die oogpunt van verbruikers.
Algehele ontwerp van toerusting
Die tegniese basis van die transformator word gevorm deur 'n elektromagnetiese vulling wat die funksionele prosesse van die toestel verskaf. Die afmetings van die toerusting kan verskil na gelang van die vereistes vir die kraglading in die stroombaan. In 'n tipiese ontwerp het die transformator stroomtoevoer- en uitsettoestelle, en die hoofwerkelemente voer spanningomskakelingstake uit.’n Stel isolators, versmeltings en’n aflosbeskermingstoestel is verantwoordelik om die betroubaarheid en veiligheid van tegnologiese prosesse te verseker. In die ontwerp van 'n moderne lae spanning transformatorsensors vir die opname van individuele bedryfsparameters word ook verskaf, waarvan die aanwysers na die beheerpaneel gestuur word en die basis word vir opdragte aan die regulerende owerhede. Die werking van elektriese komponente op sigself vereis kragtoevoer, daarom word omsetters in sommige modifikasies aangevul met outonome kragbronne - kragopwekkers, akkumulators of batterye.
Transformer Cores
Die sleutel-werkelemente van VT is die sogenaamde kerne (magnetiese kerne) en windings. Die eerste is van twee tipes - stok en wapenrusting. Vir die meeste lae-frekwensie transformators tot 50 Hz word staafkerne gebruik. In die vervaardiging van die magnetiese stroombaan word spesiale metale gebruik, waarvan die eienskappe die werkseienskappe van die struktuur bepaal, byvoorbeeld die werkverrigting en grootte van die geen-lasstroom. Die kern van 'n spanningstransformator word gevorm deur dun velle legering, geïsoleer tussen lae vernis en oksied. Die mate van invloed van die werwelstrome van die magnetiese stroombaan sal afhang van die kwaliteit van hierdie isolasie. Daar is ook 'n spesiale soort setkerne, wat strukture van arbitrêre snit vorm, maar naby 'n vierkantige vorm. Hierdie konfigurasie laat jou toe om universele magnetiese stroombane te skep, maar hulle het ook swakhede. Dus, daar is 'n behoefte aan 'n stywe stywering van metaalplastiek, aangesien die kleinste gapings die vulfaktor van die spoelwerkarea verminder.
spanningstransformatorwikkelings
Gewoonlik word twee windings gebruik - primêre en sekondêre. Hulle is beide van mekaar en van die kern geïsoleer. Die eerste vlak van wikkeling word onderskei deur 'n groot aantal draaie wat met 'n dun draad gemaak word. Dit laat dit toe om hoëspanningsnetwerke (tot 6000-10 000 V) te bedien wat benodig word vir basiese omskakelingsbehoeftes. Die sekondêre wikkeling is ontwerp vir parallelle toevoer van meetinstrumente, aflostoestelle en ander elektriese hulptoerusting. Wanneer die wikkeling van spanningstransformators verbind word, is dit belangrik om die merke op die uitsetklemme in ag te neem. Byvoorbeeld, kragrigtingrelais, multimeters, ammeters, wattmeters en verskeie meters word aan die spoele gekoppel deur die begin van die primêre wikkeling (aanwysing A), die eindlyn (X), die begin van die sekondêre wikkeling (a) en sy einde (x). 'n Bykomende wikkeling met spesiale voorvoegsels in die benaming kan ook gebruik word.
Bevestigingstoebehore en grondfasiliteite
Die lys van bykomende elemente en funksionele toestelle kan wissel na gelang van die tipe en kenmerke van die transformator. Oliestrukture met 'n primêre spanningsaanwyser van tot 10 kV of meer word byvoorbeeld voorsien van toebehore vir die vul, dreineer en monsterneming van tegniese smeermiddels. Vir olie is 'n tenk ook voorsien van spuitpunte en reguleerders wat die gladde toevoer van vloeistof na die teikenareas beheer. Tipiese passtelle sluit meestal hakies met boute, tappunte, afloskomponente, elektriese kartonpakkings, flenselemente, ens. in. Wat aarding betref, dantransformators met 'n spanning op die primêre wikkeling tot 660 V word voorsien van klampe met skroefdraadbevestiging van boute, studs en skroewe van grootte M6. As die spanningsaanwyser hoër as 660 V is, sal die aardpasstuk hardewareverbindings van die formaat nie minder as M8 moet hê nie.
Die beginsel van werking van TH
Die hooffunksies en prosesse van elektromagnetiese induksie word uitgevoer deur 'n kompleks wat 'n metaalkern met 'n stel transformatorplate, primêre en sekondêre windings insluit. Die kwaliteit van die toestel sal afhang van die akkuraatheid van die basiese berekening van die amplitude en die hoek van die stroom. Wedersydse induksie tussen verskeie windings is verantwoordelik vir die transformasie in 'n elektromagnetiese veld. Wisselstroom in 'n 220 V-spanningstransformator verander voortdurend en gaan deur 'n enkele wikkeling. Volgens Faraday se wet word 'n elektromotoriese krag een keer per sekonde geïnduseer. In 'n geslote wikkelstelsel sal die verstekstroom deur die stroombaan en naby die metaalkern vloei. Hoe laer die las op die sekondêre wikkeling van die transformator is, hoe nader is die werklike omskakelingsfaktor aan die nominale waarde. Werk met die koppeling van die sekondêre winding aan meettoestelle sal veral afhang van die graad van omskakeling, aangesien die kleinste lasskommelings die akkuraatheid van die metings wat in die instrumentkring ingevoer word, sal beïnvloed.
tipes transformators
Vandag is die volgende tipes TN die algemeenste:
- Kaskadetransformator - 'n toestel waarin die primêre wikkeling in verskeie opeenvolgende afdelings verdeel is, en gelykmakende en verbindende wikkelings is verantwoordelik vir die oordrag van krag tussen hulle.
- Gegronde VT - enkelfase-ontwerpe, waarin die een kant van die primêre winding styf geaard is. Dit kan ook drie-fase spanning transformators wees met 'n geaarde neutraal vanaf die primêre winding.
- Unearthed VT - 'n toestel met volle kronkelisolasie met aangrensende toebehore.
- Twee-winding VT - transformators met een sekondêre wikkeling.
- Driewindende VT's is transformators wat, benewens die primêre wikkeling, ook 'n hoof- en bykomende sekondêre wikkelings het.
- Kapasitiewe VT - ontwerpe wat gekenmerk word deur die teenwoordigheid van kapasitiewe skeiers.
Kenmerke van elektroniese VT'e
Volgens die hoof metrologiese aanwysers verskil hierdie tipe transformators min van elektriese toestelle. Dit is te wyte aan die feit dat in beide gevalle die tradisionele omskakelingskanaal gebruik word. Die belangrikste kenmerke van elektroniese transformators is die afwesigheid van hoëspanning-isolasie, wat uiteindelik bydra tot 'n groter tegniese en ekonomiese effek van die werking van die toerusting. In hoogspanningsnetwerke met 'n primêre spanning van 'n spanningstransformator tot 660 V, word die omsetter op 'n galvaniese manier aan die sentrale netwerk gekoppel. Inligting oor die gemete stroom word met 'n hoë potensiaal oorgedra, soos die geval is met 'n analoog-na-digitaal-omsetter met 'n optiese uitset. Egterdie afmetings en gewig van elektroniese modelle is so klein dat dit dit moontlik maak om transformator-eenhede in die infrastruktuur van hoogspanningdraadbusse te installeer, selfs sonder om bykomende isolators te koppel en hardeware te monteer.
Transformator-spesifikasies
Die belangrikste tegniese en operasionele waarde is die spanningspotensiaal. Op die primêre winding kan dit 100 kV bereik, maar dit geld meestal vir groot industriële stasies wat verskeie omskakelingsmodules bevat. As 'n reël word nie meer as 10 kV op die primêre winding ondersteun nie. 'n Spanningstransformator vir enkelfasenetwerke met 'n geaarde neutraal werk enigsins teen 100 V. Wat die sekondêre wikkeling betref, is sy nominale spanningsaanwysers gemiddeld 24-45 V. Weereens, lae-energie meettoestelle word op hierdie stroombane gediens, wat nie 'n hoë kraglading benodig nie. Sekondêre windings het egter soms hoë potensiale van meer as 100 V in driefase-netwerke. By die beoordeling van die eienskappe van 'n transformator is dit ook belangrik om die akkuraatheidsklas in ag te neem - dit is waardesvan 0, 1 tot 3, wat die mate van afwyking in die omskakeling van teiken elektriese aanwysers bepaal.
Ferroresonansie-effek
Elektromagnetiese toestelle word dikwels onderwerp aan verskeie soorte negatiewe invloede en skade wat verband hou met oortredings in die isolasie. Een van die mees algemene wikkelingsvernietigingsprosesse is ferroresonansieversteuring. Dit veroorsaak meganiese skade en oorverhitting.windings. Die hoofrede vir hierdie verskynsel word die nie-lineariteit van die induktansie genoem, wat voorkom in situasies van onstabiele reaksie van die magnetiese stroombaan op die omliggende magnetiese veld. Om die spanningstransformator teen ferroresonante effekte te beskerm, is eksterne maatreëls moontlik, insluitend die insluiting van bykomende kapasitansies en weerstande by die geskakelde toestel. In elektroniese stelsels kan die moontlikheid van induktiewe nie-lineariteit ook geminimaliseer word deur toerusting afskakelreekse te programmeer.
Gebruik van toerusting
Die werking van transformatortoestelle wat spanning omskakel, word beheer deur die reëls vir die gebruik van elektriese ingenieurswese. Met inagneming van die optimale bedryfswaardes, stel spesialiste substasies in die toevoerinfrastruktuur van die teikenfasiliteit in. Die hooffunksies van die stelsels laat toe om geboue en ondernemings met kragtige kragsentrales te bedien, en die sekondêre spanning van die transformator tot 100 V beheer die las vir minder veeleisende verbruikers soos meters en metrologiese toestelle. Afhangende van die tegniese en strukturele parameters, kan HP in die industrie, in die konstruksiebedryf en in huishoudings gebruik word. In elke geval verskaf die transformators elektriese kragbeheer deur die insetkraggraderings aan te pas om by die gegradeerde vereistes van die spesifieke terrein te pas.
Gevolgtrekking
Elektromagnetiese transformators bied 'n taamlik ou, maar in aanvraag tot vandag toedie beginsel van drywingsregulering in elektriese stroombane. Die veroudering van hierdie toerusting word geassosieer met beide die ontwerp van die toerusting en sy funksionaliteit. Dit verhoed nietemin nie die gebruik van stroom- en spanningstransformators vir kritieke kragbestuurstake in groot ondernemings nie. Daarbenewens kan daar nie gesê word dat omsetters van hierdie tipe glad nie onderhewig is aan verbeterings nie. Alhoewel die basiese beginsels van werking en selfs die tegniese implementering as geheel dieselfde bly, het ingenieurs onlangs aktief gewerk aan beskermings- en beheerstelsels. Gevolglik beïnvloed dit die veiligheid, betroubaarheid en akkuraatheid van die transformators.
