Расчет силового трансформатора
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
мелким потребителям. Из-за большой разветвленности электрических сетей, обеспечивающих передачу и распределение электрической энергии между потребителями, отличающимися мощностями, характером нагрузок и удаленностью от электрических станций и подстанций, необходима четырех- и пятикратная ее трансформация, а следовательно, установка большого количества повышающих и понижающих силовых трансформаторов. Кроме того, при трансформации суммарная мощность силовых трансформаторов на каждой ступени с более низким напряжением обычно больше, чем на ступени с более высоким напряжением. Поэтому общая суммарная мощность силовых трансформаторов, установленных в сетях, превышает суммарную мощность генераторов, установленных на электростанциях, в 6-7 раз. В качестве силового трансформатора в сетях 220 кВ и выше широко применяют автотрансформатор, представляющий собой транс
форматор, две обмотки которого гальванически соединены между
собой. Кроме силовых трансформаторов и автотрансформаторов
для передачи и распределения электрической энергии в народном
хозяйстве используют много видов специальных трансформаторов.
К ним в первую очередь относятся трансформаторы для питания
электропечей, выпрямителей, электросварочные, регулировочные,
испытательные, тяговые, судовые, шахтные и измерительные. Раз
личные виды трансформаторов широко применяют в устройствах
связи, радио, автоматики, телемеханики, бытовой техники и т. п.
Трудно представить себе современное электротехническое устройство, где бы не использовался трансформатор /1/.
1.2. Основные определения
Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, имеющее две или большее количество индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования, посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока, в том числе для преобразования электрической энергии одного напряжения в электрическую энергию другого. Обмотка трансформатора, к которой подводится энергия (напряжение) преобразуемого переменного тока, называется первичной обмоткой трансформатора. Обмотка трансформатора, от которой отводится энергия преобразованного переменного тока, называется вторичной обмоткой трансформатора. Трансформаторы подразделяют на стандартные классы, напряжения. Обмотка трансформатора, к которой подводится энергия преобразуемого или от которой отводится энергия преобразованного переменного тока, называется основной. Силовой трансформатор имеет не менее двух основных обмоток.
Основная обмотка трансформатора, имеющая наибольшее номинальное напряжение, называется обмоткой высшего напряжения ВН, наименьшего низшего напряжения НИ, а промежуточное между ними среднего напряжения СИ. Трансформатор с двумя гальванически не связанными обмотками называется двухобмоточным, с тремя трехобмоточным. Мощные силовые трансформаторы часто выполняют трехобмоточными с обмотками ВН, СН и НН. Одна из этих обмоток является первичной, две другие вторичными. Если у трансформатора первичной является обмотка НН, его называют повышающим, если ВН понижающим.
Отношение напряжений на зажимах двух обмоток в режиме холостого хода называется коэффициентом трансформации (k) трансформатора. В двухобмоточном трансформаторе коэффициент трансформации равен отношению высшего напряжения к низшему; в трехобмоточном трансформаторе три коэффициента трансформации, равные отношению высшего к низшему, высшего к среднему, среднего к низшему напряжениям.
Для двух обмоток силового трансформатора, расположенных па одном стержне, коэффициент трансформации принимается равным отношению чисел их витков. Поэтому если, например, первичная обмотка с числом витков W1 является обмоткой высшего напряжения, а вторичная с числом витков W2низшего напряжения, то k = Ul/Ui = Wi/W2, откуда U1=kU2, W1=kW2. Таким образом, зная коэффициент трансформации и напряжение на вторичной стороне трансформатора, легко определить напряжение на первичной, и наоборот. Это относится также и к числам витков. Трансформатор, в магнитной системе которого создается однофазное магнитное поле, называется однофазным, трехфазное трехфазным. Для улучшения электрической изоляции токопроводящих частей и условий охлаждения трансформатора обмотки вместе с магнитной системой погружают в бак с трансформаторным маслом. Такие трансформаторы называют маслонаполненными или масляными. Некоторые трансформаторы специального назначения вместо масла наполняют негорючей синтетической жидкостью совтолом. Трансформаторы, у которых основной изолирующей средой служит воздух, газ или твердый диэлектрик, а охлаждающей средой атмосферный воздух, называются сухими. Каждый трансформатор имеет табличку, в которой указаны его номинальные величины, т. е. величины, на которые он рассчитан (мощность, высшее и низшее напряжение, токи, частота и др.). Номинальная мощность трансформаторов выражается полной электрической мощностью в киловольт-амперах (кВА) или мегавольт-амперах (MBА). Номинальное первичное напряжение это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка трансформатора; номинальное вторичное, получающееся на зажимах вторичной обмотки при холостом ходе трансформатора и номинальном напряжении на зажимах первичной обмо