Una unitat elèctrica amb dos, tres o més bobinatges s'instal·la estàticament a la xarxa elèctrica. El transformador de potència canvia la tensió i el corrent altern sense desviació de freqüència. El convertidor utilitzat en fonts d'alimentació secundàries s'anomena dispositiu reductor. Les estructures augmentades augmenten la tensió, s'utilitzen en línies elèctriques d'alta tensió amb gran potència, rendiment i capacitat.
Contingut
Àrea d'aplicació
El conjunt d'instal·lacions destinades a generar electricitat inclou transformadors de potència. Les centrals elèctriques utilitzen l'energia d'un àtom, combustible orgànic, sòlid o líquid, funcionen amb gas o utilitzen la potència d'un corrent d'aigua, però els convertidors de sortida de la subestació són necessaris per al funcionament normal dels consumidors i les línies de producció.
Les unitats s'instal·len en xarxes d'instal·lacions industrials, empreses rurals, complexos de defensa, desenvolupaments de petroli i gas. El propòsit directe d'un transformador de potència - baixar i augmentar la tensió i el corrent - s'utilitza per a l'operació de transport, habitatge, infraestructures comercials, instal·lacions de distribució de xarxes.
Parts i sistemes principals
La tensió d'alimentació i la càrrega s'apliquen a les entrades, que es troben al bloc de terminals interior o exterior. El contacte es fixa amb cargols o connectors especials. A les unitats d'oli, les entrades es disposen a l'exterior als laterals del dipòsit o a la coberta de la carcassa extraïble.
La transmissió dels bobinatges interns passa a amortidors flexibles o tacs roscats fets de metalls no fèrrics. Els transformadors de potència i els seus casos estan aïllats dels tacs amb una capa de porcellana o plàstic. Els buits s'eliminen mitjançant juntes fetes d'un material resistent als olis i fluids sintètics.
Els refrigeradors redueixen la temperatura de l'oli de la zona superior del dipòsit i el transfereixen a la capa inferior lateral. El dispositiu de refrigeració del transformador d'oli de potència està representat per:
- un circuit extern que elimina la calor del portador;
- circuit intern de gasoil de calefacció.
Els refrigeradors són de diferents tipus:
- radiadors: un conjunt de canals plans amb soldadura a l'extrem, situats en plaques per a la comunicació entre els col·lectors inferior i superior;
- dipòsits corrugats: col·locats en unitats de baixa i mitjana potència, són alhora un contenidor per baixar la temperatura i un dipòsit de treball amb una superfície plegada de les parets i una caixa inferior;
- ventiladors: estan equipats amb grans mòduls transformadors per a la refrigeració forçada del flux;
- intercanviadors de calor - utilitzats en grans unitats per moure fluids sintètics mitjançant una bomba, perquèl'organització de la circulació natural requereix molt d'espai;
- instal·lacions d'aigua-oli - intercanviadors de calor tubulars segons la tecnologia clàssica;
- Les bombes de circulació són dissenys hermètics amb submersió total del motor en absència de juntes de la caixa de premsa.
Els equips de transformació de tensió es subministren amb dispositius de control per modificar el nombre de voltes de treball. La tensió del bobinatge secundari es modifica mitjançant l'interruptor per al nombre de bobines o es fixa mitjançant cargols en triar la ubicació dels ponts. Així és com es connecten els cables d'un transformador posat a terra o sense energia. Els mòduls reguladors converteixen la tensió en rangs petits.
Depenent de les condicions, els interruptors per al nombre d'espirals es divideixen en tipus:
- dispositius que funcionen quan la càrrega està apagada;
- elements que funcionen quan el bobinatge secundari està en curtcircuit a la resistència.
Adjunt
El relé de gas es troba al tub de connexió entre els dipòsits d'expansió i de treball. El dispositiu evita la descomposició d'orgànics aïllants, olis durant el sobreescalfament i danys menors al sistema. El dispositiu reacciona a la formació de gas en cas de mal funcionament, emet un senyal d'alarma o tanca completament el sistema en cas d'un curtcircuit o una baixada perillosa del nivell de líquid.
Els termoparells es col·loquen a la part superior del dipòsit a les butxaques per mesurar la temperatura. Treballen el principi del càlcul matemàtic per identificar la part més calenta de la unitat. Els sensors moderns es basen en la tecnologia de fibra òptica.
La unitat de regeneració contínua s'utilitza per restaurar i purificar l'oli. Com a resultat del treball, es forma escòria a la massa, hi entra aire.Els dispositius de regeneració són de dos tipus:
- mòduls de termosifó, utilitzant el moviment natural de les capes escalfades cap amunt i passant pel filtre, la posterior baixada dels corrents refrigerats al fons del dipòsit;
- Les unitats de qualitat d'adsorció bomben força la massa a través dels filtres amb una bomba, es troben per separat a la base i s'utilitzen en els circuits de grans convertidors.
Els mòduls de protecció d'oli són un dipòsit d'expansió de tipus obert. L'aire per sobre de la superfície de la massa es fa passar a través de dessecants de gel de sílice. L'adsorbent a la màxima humitat es torna rosa, que serveix de senyal per substituir-lo.
S'instal·la un segell d'oli a la part superior de l'expansor. Aquest és un dispositiu per reduir la humitat de l'aire, que funciona amb oli sec del transformador. El mòdul està connectat al dipòsit d'expansió amb una canonada. A la part superior, un recipient està soldat amb separació interna en forma de diverses parets en forma de laberint. L'aire passa per l'oli, desprèn humitat, després es neteja amb gel de sílice i entra a l'expansor.
Dispositius de control
El dispositiu d'alleujament de pressió evita un augment de pressió d'emergència a causa d'un curtcircuit o una forta descomposició de l'oli i es proporciona en el disseny d'unitats potents d'acord amb GOST 11677-1975. El dispositiu es fa en forma de tub de descàrrega, situat en un angle respecte a la coberta del transformador. Al final hi ha una membrana segellada que es pot desplegar a l'instant i deixar passar l'escapament.
A més, s'instal·len altres mòduls al transformador:
- Els sensors de nivell d'oli del dipòsit, equipats amb un dial o fabricats en forma de tub de vidre d'envasos comunicants, es col·loquen a l'extrem de l'expansor.
- Els transformadors integrats es disposen a l'interior de la unitat o prop de la funda de terra al costat dels aïllants d'alimentació o en barres de baixa tensió. En aquest cas, no hi ha necessitat d'un gran nombre de convertidors individuals en una subestació amb aïllament intern i extern.
- El detector d'impureses i gasos combustibles detecta hidrogen a la massa d'oli i l'extreu a través de la membrana. El dispositiu indica el grau inicial de formació de gas abans que la mescla concentrada faci funcionar el relé de control.
- El cabalímetre controla les pèrdues d'oli a les subestacions que funcionen segons el principi de reducció forçada de la temperatura. El dispositiu mesura la diferència de capçal i determina la pressió a banda i banda de l'obstacle en el flux. A les unitats refrigerades per aigua, els mesuradors de cabal llegeixen el consum d'humitat. Els elements estan equipats amb una alarma en cas d'accident i un dial per a la determinació d'indicadors.
Principi de funcionament i modes de funcionament
Un transformador senzill està equipat amb un nucli de permalloy, ferrita i dos bobinatges. El circuit magnètic inclou un conjunt de cintes, plaques o elements modelats. Mou el flux magnètic que es produeix sota l'acció de l'electricitat. El principi de funcionament d'un transformador de potència és convertir els indicadors de corrent i tensió mitjançant inducció, mentre que la freqüència i la forma del gràfic del moviment de les partícules carregades es mantenen constants.
En els transformadors augmentadors, el circuit proporciona una tensió augmentada al bobinatge secundari en comparació amb la bobina primària. A les unitats reduïdes, la tensió d'entrada és superior a la de sortida. El nucli amb girs en espiral es troba en un recipient amb oli.
Quan s'activa el corrent altern, es forma un camp magnètic altern a l'espiral primària. Es tanca al nucli i afecta el circuit secundari. Es genera una força electromotriu que es transmet a les càrregues connectades a la sortida del transformador. L'estació funciona en tres modes:
- El ralentí es caracteritza per l'estat obert de la bobina secundària i l'absència de corrent dins dels bobinatges. L'electricitat sense càrrega flueix a la bobina primària, que és del 2-5% del valor nominal.
- El treball sota càrrega es realitza amb la connexió d'energia i consumidors. Els transformadors de potència mostren energia en dos bobinatges, el treball en aquestes regulacions és habitual per a la unitat.
- Un curtcircuit en el qual la resistència de la bobina secundària segueix sent l'única càrrega. El mode permet identificar les pèrdues per escalfar els bobinatges del nucli.
Mode inactiu
L'electricitat de la bobina primària és igual al valor del corrent de magnetització altern, el corrent secundari mostra valors zero. La força electromotriu de la bobina inicial en el cas d'una punta ferromagnètica substitueix completament la tensió de la font, no hi ha corrents de càrrega. El funcionament inactiu detecta pèrdues instantànies d'encesa i corrents de Foucault, determina la compensació de potència reactiva per mantenir la tensió de sortida necessària.
En una unitat sense conductor ferromagnètic, no hi ha pèrdues per un canvi en el camp magnètic. El corrent sense càrrega és proporcional a la resistència del bobinatge primari. La capacitat de resistir el pas dels electrons carregats es transforma canviant la freqüència del corrent i la mida de la inducció.
Funcionament de curtcircuit
S'aplica una petita tensió alterna a la bobina primària, les sortides de la bobina secundària estan curtcircuitades.Els indicadors de tensió d'entrada es seleccionen de manera que el corrent de curtcircuit correspongui al valor calculat o nominal de la unitat. La mida de la tensió de curtcircuit determina les pèrdues a les bobines del transformador i el cost de resistir el material del conductor. Una part del corrent continu supera la resistència i es converteix en energia tèrmica, el nucli s'escalfa.
La tensió de curtcircuit es calcula com a percentatge del valor nominal. El paràmetre obtingut durant el funcionament en aquest mode és una característica important de la unitat. Multiplicant-lo pel corrent de curtcircuit dóna la pèrdua de potència.
Mode de treball
Quan es connecta una càrrega al circuit secundari, les partícules es mouen, provocant un flux magnètic al conductor. Es dirigeix lluny del flux produït per la bobina primària. Al bobinatge primari, hi ha un desacord entre la força electromotriu d'inducció i la font d'energia. El corrent en l'espiral inicial augmenta fins al moment en què el camp magnètic no adquireix el seu valor original.
El flux magnètic del vector d'inducció caracteritza el pas del camp per la superfície seleccionada i està determinat per la integral temporal de l'índex de força instantània a la bobina primària. L'exponent està 90˚ desfasat respecte a la força motriu. La fem induïda al circuit secundari coincideix en forma i fase amb la de la bobina primària.
Tipus i tipus de transformadors
Les unitats de potència s'utilitzen en el cas de convertir corrent d'alta tensió i potència alta, no s'utilitzen per mesurar el rendiment de la xarxa.La instal·lació es justifica en cas de diferència entre la tensió a la xarxa del productor d'energia i el circuit que va al consumidor. Segons el nombre de fases, les estacions es poden classificar com a unitats de bobina única o unitats de bobinats múltiples.
Un convertidor de potència monofàsic s'instal·la estàticament, es caracteritza per bobinats connectats per inducció mútua, situats immòbils. El nucli està fet en forma de marc tancat, hi ha un jou inferior, superior i varetes laterals, on es troben les espirals. Les bobines i un nucli magnètic actuen com a elements actius.
Els bobinatges de les varetes es troben en combinacions establertes segons el nombre i la forma de les espires o es disposen en ordre concèntric. L'embolcall cilíndric més comú i utilitzat. Els elements estructurals de la unitat fixen les parts de l'estació, aïllen els passos entre les bobines, refreden les peces i eviten avaries. L'aïllament longitudinal cobreix els girs individuals o les seves combinacions al nucli. Els dielèctrics primaris s'utilitzen per evitar la transició entre terra i bobinatges.
En els esquemes de xarxes elèctriques trifàsiques, s'instal·len instal·lacions de dos i tres bobinatges per distribuir uniformement la càrrega entre les entrades i les sortides, o dispositius de substitució per a una fase. Els transformadors refrigerats per oli contenen un circuit magnètic amb bobinatges que es troben en un dipòsit amb una substància.
Els bobinatges es disposen sobre un conductor comú, mentre que es proporcionen circuits primaris i secundaris que interactuen a causa de l'aparició d'un camp, corrent o polarització comú quan els electrons carregats es mouen en un medi magnètic. Aquesta inducció total dificulta la determinació del rendiment de la planta, alta i baixa tensió.S'utilitza un pla de substitució de transformadors, en el qual els bobinats no interactuen en un entorn magnètic, sinó en un entorn elèctric.
S'aplica el principi d'equivalència de l'acció dels fluxos dissipatius al treball de les resistències de les bobines inductives que passen el corrent. Distingir espirals amb resistència activa d'inducció. El segon tipus són embolcalls enllaçats magnèticament que transmeten partícules sense dispersar fluxos amb propietats obstructives mínimes.
Articles semblants:
