Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Эксплуатация электрических машин и аппаратуры

Работа трансформаторов - Эксплуатация электрических машин и аппаратуры

Оглавление
Эксплуатация электрических машин и аппаратуры
Волокнистые,  стеклянные и асбестовые материалы, бумага
Проводниковые материалы
Сведения об электрических машинах переменного тока
Однослойные трехфазные обмотки машин переменного тока
Трехфазные двухслойные обмотки машин переменного тока
Обмотки однофазных машин переменного тока
Асинхронные двигатели
Принцип работы асинхронного двигателя
Пуск трехфазных асинхронных двигателей
Регулировка скорости вращения асинхронных двигателей
Однофазные асинхронные двигатели
Синхронные машины
Принцип работы синхронного генератора
Характеристики синхронных генераторов
Синхронные двигатели
Трансформаторы
Работа трансформаторов
Трехфазные трансформаторы
Специальные трансформаторы
Другие специальные трансформаторы
Машины постоянного тока
Генераторы постоянного тока
Двигатели постоянного тока
Сварочные генераторы
Рубильники и пакетные выключатели
Контакторы и магнитные пускатели
Реостаты
Предохранители
Работа трехфазных асинхронных двигателей в однофазных сетях
Изменение скорости вращения ротора асинхронного двигателя
Особые режимы работы трехфазного асинхронного двигателя
Параллельная работа трансформаторов
Параллельная работа синхронных генераторов
Система технического обслуживания электрооборудования
Условия эксплуатации и выбор электрооборудования
Хранение, транспортировка и монтаж электрооборудования
Техническое обслуживание асинхронных двигателей
Проверка сети при пуске асинхронных двигателей
Эксплуатационные характеристики асинхронного двигателя
Дефектовка собранного асинхронного двигателя
Техническое обслуживание генераторов
Техническое обслуживание трансформаторов
Аварийные перегрузки, короткие замыкания, несимметричные режимы трансформаторов
Эксплуатация масла, влагообмен в трансформаторах
Текущий ремонт трансформаторов
Техническое обслуживание сварочного электрооборудования
Устранение неисправностей сварочного оборудования
Неисправности трехфазных асинхронных двигателей
Различные неисправности трехфазных асинхронных двигателей
Неисправности машин постоянного тока
Неисправности трансформаторов
Неисправности сварочных аппаратов
Неисправности реакторов, пускателей и контакторов
Сушка электромашин
Сушка обмоток силовых трансформаторов
Определение качества трансформаторного масла
Маркировка выводных концов электромашин и трансформаторов
Опытное определение группы трансформатора
Определение паспорта электромашин и трансформаторов
Механические неисправности электромашин
Неисправности коллекторов
Неисправности обмоток электромашин
Повреждения обмоток электромашин
Неисправности силовых трансформаторов
Мастерская электрика
Приборы, испытательные щиты, приспособлении и инструмент
Технологическая планировка мастерской
Техника безопасности, поражение током
Помещения и электрооборудование по признаку электробезопасности
Заземление электроустановок
Ответственность за безопасность при обслуживании и ремонте электроустановок
Эксплуатация электроустановок
Некоторые случаи травматизма

Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. В простейшем случае трансформатор состоит из двух обмоток, связанных магнитопроводом. Одну из обмоток — первичную — включают в сеть переменного напряжения, другую—вторичную — к приемнику.
При подаче к первичной обмотке напряжения Ux по ее виткам потечет ток, он создаст в магнитопроводе трансформатора переменный магнитный поток Ф. В каждом витке первичной и вторичной обмоток этот поток индуктирует одинаковые э. д. с., следовательно, э. д. с. обмоток будет пропорциональны своим числам витков.
Численные значения э. д. с. обмоток трансформатора подсчитываются по формулам:
э. д. с. первичной обмотки Ε1=4,44fW1Φ,
э. д. с. вторичной обмотки Е2 = 4,44fW2Ф,
где W1 и W2 — число витков первичной и вторичной обмоток. Магнитный поток трансформатора определяют формулой:
Ф = Bmакс - S,
где Вмакс — максимальная индукция в стержне, которую принимают в пределах 1,2 -:- 1,6 вб/м;
S — поперечное сечение стержня в м2, исключая изоляционные промежутки между листами стали, то есть S — активное сечение, через которое проходит магнитный поток.

Отношение э. д. с. первичной обмотки к э. д. с. вторичной называют коэффициентом трансформации трансформатора:

Если вторичную обмотку замкнуть на сопротивление потребителя, то возникнет ток  и на обмотке установится напряжение , чуть меньше э. д. с. Е2. Во вторичную обмотку мощность Р2 = U2 -I2 электромагнитным путем передается из первичной, куда она поступает из сети переменного тока.

Холостой ход и короткое замыкание.

В однофазных и трехфазных трансформаторах режимы холостого хода и короткого замыкания одинаковы.
Холостой ход — такой режим, когда вторичная обмотка разомкнута, а к первичной подводится обычно номинальное напряжение. По первичной обмотке протекает ток холостого хода, он создает намагничивающую силу (Н. С.)

Намагничивающая сила холостого хода создает в трансформаторе магнитный поток, большая часть его замыкается по магнитопроводу и называется основным Ф (см. рис. 60). Меньшая часть потока замыкается через воздух вокруг витков первичной обмотки и называется потоком рассеяния первичной обмотки Фр1.

Рис 60. Холостой ход однофазного трансформатора: а — схема опыта холостого хода; б — магнитные потоки при холостом ходе

Основной магнитный поток индуктирует в первичной обмотке Ех и во вторичной — Ег. Э. д. с. Ех направлена против приложенного напряжения Ux и называется противо э. д. с. Поток рассеяния Фр1 индуктирует в первичной обмотке э. д. с. рассеяния Ер1, она равна и противоположна падению напряжения в индуктивном сопротивлении первичной обмотки Х1 где Х1 — индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки. Материал первичной обмотки обладает активным сопротивлением, ток холостого хода вызывает падение напряжения в нем.

Подводимое к трансформатору напряжение расходуют на уравновешивание противодействующей э. д. с. Е1 и на покрытие падений напряжений в активном и индуктивном сопротивлениях первичной обмотки.
Ток холостого хода трансформатора составляет незначительную величину, обычно меньше 10% номинального тока. Процентное значение тока холостого хода уменьшается с увеличением номинальной мощности трансформатора. Ток холостого хода трансформатора сильно отстает от напряжения, коэффициент мощности холостого хода (cos φ0) обычно меньше 0,2.
Потребляемая при холостом ходе мощность трансформатора расходуется на потери в стали магнитопровода и электрические потери в первичной обмотке. Но ток холостого хода — величина малая. Электрическими потерями пренебрегают и полагают, что мощность холостого хода затрачивается на потери в стали.
Основной магнитный поток во вторичной обмотке трансформатора индуктирует э. д. с. Е2, которая при холостом ходе равна напряжению вторичной стороны U20 = Е2· При холостом ходе падения напряжения в первичной обмотке трансформатора представляют очень малые величины. Поэтому можно считать, что U1=E1/ Следовательно, коэффициент трансформации будет равен:

Кроме этого, из опыта холостого хода можно определить процентное значение тока и мощности холостого хода трансформатора и коэффициент мощности

Короткое замыкание трансформатора представляет такой режим работы, когда вторичная обмотка замкнута накоротко, а к первичной подведено напряжение.
Короткое замыкание трансформатора может быть в условиях эксплуатации, если вторичная обмотки при полном напряжении на первичной внезапно замыкается накоротко. Это будет аварийный режим короткого замыкания, при котором ток трансформатора раз в двадцать превышает номинальный, что сопровождается сильным нагревом изоляции и большими динамическими усилиями в обмотках. Такой режим трансформатора допустим, по очень кратковременно.
Для безопасности трансформатора проводят опыт короткого замыкания (рис. 61). Одна из обмоток (обычно низшего напряжения) замыкается накоротко, а к другой подводят такое пониженное напряжение UK стандартной частоты, чтобы по обмоткам протекали номинальные токи.
Номинальное напряжение короткого замыкания трансформатора — напряжение, при подаче которого на одну из обмоток при короткозамкнутой другой в них протекают номинальные токи при условии, что температура обмоток равна 348° К, или 75° С. Напряжение короткого замыкания — очень важная величина трансформатора (указывается в паспортной табличке). Оно выражается в процентах от номинального напряжения:
Численные значения Uк разные для различных трансформаторов. Они увеличиваются с ростом номинальной мощности и высшего напряжения трансформатора. Порядок численного значения UK = 4 — 16%.

6
Рис. 61. Короткое замыкание однофазного трансформатора: a —схема опыта; б — магнитные потоки.

Величина напряжения короткого замыкания оказывает влияние на эксплуатационные свойства трансформатора. Чем больше UK, тем меньше ток внезапного короткого замыкания и тем устойчивее трансформатор в этом режиме. При большем UK напряжение вторичной стороны сильнее изменяется при изменении нагрузки трансформатора.

В опыте короткого замыкания основной магнитный поток очень мал (несколько процентов) по сравнению с его значением при номинальном напряжении. В опыте короткого замыкания потребляемая мощность расходуется на покрытие электрических потерь в обмотках

Параметры короткого замыкания трансформатора через показания приборов определяют по формулам:
полное сопротивление короткого замыкания

активное сопротивление короткого замыкания

индуктивное сопротивление короткого замыкания  коэффициент мощности при коротком замыкании

Напряжение короткого замыкания трансформатора имеет две составляющие активную UKa, совпадающую с током, и реактивную Uкр, опережающую ток на 90 градусов.  



 
« Эксплуатация разрядников и ограничителей перенапряжения   Эксплуатация электрических систем »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.