Масляный трансформатор

Силовые масляные трансформаторы

Окружающие нас технологии стремительно совершенствуются и изменяются. Научно-технический прогресс предоставляет нам широкий выбор возможностей и предполагает использование современнейших агрегатов и устройств, которые помогают успешно адаптироваться к новым условиям работы.

Однако подобная аппаратура быстро устаревает, и в полной мере это относится к таким установкам, как силовые масляные трансформаторы.

В настоящий период времени замена устаревших агрегатов становится не только насущной, но и остро стоящей, поскольку большинство изношенных экземпляров не удовлетворяют потребности сегодняшнего дня, в виду того, что их эксплуатирование связано с большим объемом потерь.

Однако на сегодняшний день ведется ряд разработок по их усовершенствованию. Далее рассмотрим, что собой представляют данные аппараты.

Силовые масляные трансформаторы – это электротехнический преобразователь с двумя или несколькими обмотками, которые при помощи электромагнитной индукции способны изменять одно значение напряжения переменного тока в другую величину с той же частотой и без её изменения.

Также трансформаторы часто выступают необходимым элементом в цепи устройств и аппаратуры, что обеспечивают питание для различных электросетей.

Конструкторские элементы, из которых состоят силовые масляные трансформаторы

С точки зрения конструкторских особенностей силовые масляные трансформаторы не модифицировались много десятилетий подряд. Подключение напряжения, которое необходимо для питания и обеспечения работы агрегата, осуществляется при помощи специальных «вводов».

В аппаратах, заполненных синтетическими растворами, такими, как масляные жидкости, вводы размещают снаружи или же на вертикальных сторонах бака.

Передача энергии осуществляется от внутренних обмоток по гибким демпферам на латунные стержни с нанесенной на них резьбой.

Изоляция стержней от основного корпуса осуществляется при помощи фарфоровых проходных изоляторов, в середине которых и находится шпилька.

Утепление всех щелей производится при помощи резины специального типа.

Охлаждающее оснащение отвечает за отток горячего масла в верхних частях бака и возвращает его в охложденном виде в нижний боковой отсек. Охлаждающая составляющая имеет вид двухконтурного масляного аппарата с непрерывным действием.

Внутренний контур выполняет перенос энергии от нагревающих составляющих к масляному составу. Во внешнем типе контура процесс обстоит наоборот: масло транспортирует тепло к вторичной среде охлаждения.

Внешняя сторона трансформатора охлаждается благодаря атмосферному воздуху.

Дополнительные детали cиловых трансформаторов:

• механизм для изменения показателей трансформации при помощи добавления или же выключения витков на катушках обмотки;
• газовое реле располагается в соединительной части трубки между расширительным баком;
• термопары для индикации температуры;
• трансформаторы тока встроенного типа;
• поглотители посторонних жидкостей;
• механизизм непрерывного регенерирования масла;
• защитные системы для масла;
• шкала имеющегося уровня масла;
• механизмы по сбросу лишнего давления;
• защитные устройства, предотвращающие повреждения;
• роликовые механизмы для транспортировки агрегата.

Исходя из вышесказанного, все изменения, которые произошли с силовыми масляными трансформаторами, не являются значительными, а скорее ближе к эволюционным переменам, однако и от них зависит благосостояние любого частного хозяйства или предприятия.

Защита от перегрузки

Для создания безопасных и надежных условий работы всех элементов электрических сетей и устройств, предусматриваются разнообразные системы защиты от не стандартных ситуаций, к которым относятся и режимы перегрузок.

Защита от перегрузок бывает основана на использовании:

• Предохранителей и автоматических выключателей;
• Релейной защиты (максимальная токовая защита; защита по току отсечки; защита от токов нулевой последовательности; дифференциальная токовая защита.)
• Газовой защиты;
• Пожарной защиты;
• Системой использования специальных программ и автоматизации процессов.

Требования к условиям защиты различных типов трансформаторов регламентированы Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) глава3.1 «Защита электрических сетей до 1 кВ» и глава 3.2 «Релейная защита».

Допустимые режимы работы трансформаторов.

3.1 Нормальный режим.

3.1.1.Нормальным режимом работы трансформатора называется такой режим, на который рассчитан трансформатор и в котором он может работать при допустимых отклонениях основных параметров (напряжения, тока, частоты, температуры отдельных элементов) и нормальных условиях работы (климатическое исполнение, высота установки над уровнем моря).

3.1.2. Трансформаторы допускаются в работу с разземленной нейтралью обмотки ВН при условии защиты нейтрали соответствующим разрядником.

3.1.3. Эксплуатация трансформаторов допускается только при условии защиты его обмоток вентильными разрядниками или ограничителями перенапряжений, постоянно присоединенными к обмоткам согласно «Правил устройства электроустановок».

3.2. Допустимые режимы при изменении напряжения .

3.2.1. Допускается продолжительная работа трансформатора (при мощности не более номинальной) при напряжении на любом ответвлении обмотки на 10% выше номинального для данного ответвления.

При этом напряжение на любой обмотке должно быть не выше наибольшего рабочего (п.5.3.13 ПТЭ РФ).

3.2.2. Масляные трансформаторы допускают длительную перегрузку по току каждой из обмотки на 5% номинального тока ответвления, если напряжение на ответвлении не превышает номинального.

Кроме того, трансформаторы допускают систематические перегрузки, значение и длительность которых регламентируется Типовой инструкцией по эксплуатации трансформаторов и заводскими инструкциями (п. 5.3.14 ПТЭ РФ).

3.3. Допустимые перегрузки (п. 5.3.15. Птэ рф).

3.3.1. В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры окружающей среды в следующих пределах:

Перегрузка по току, %	30	45	60	75	100
Длительность перегрузки, мин	120	80	45	20	10

Кроме того, допускается систематическая перегрузка масляных трансформаторов, значение и длительность которой регламентируется Типовой инструкцией по эксплуатации трансформаторов и инструкцией завода- изготовителя.

Трансформаторы КПГЭС практически не перегружаются, т.к. работают поблочно два генератора.

Включение генераторов другого блока ограничено пропускной способностью трансформаторов.

3.4. Допустимые режимы работы трансформаторов с системой охлаждения вида д.

3.4.1. Трансформаторы №1 и №2 оборудованы дутьевыми вентиляторами. На Т-1, Т-2 установлено по 10 вентиляторов, которые включаются автоматически при повышении температуры верхних слоев масла до +550 С или при достижении тока, равного 1,05 номинального, независимо от температуры масла и отключаются при снижении температуры до +500 С, если при этом ток нагрузки менее 1,05 номинального. Кроме того, вентиляторы Т-1 и Т-2 имеют дистанционное и местное управление.

3.4.2. При повреждении вентиляторов охлаждения возможно повышение температуры верхних слоев трансформатора выше 95ºС ,в этом случае необходимо разгрузить трансформатор и принять меры для быстрой замены неисправных вентиляторов.

3.4.4. Трансформаторы с системой охлаждения вида Д при нагрузке не более 60% от номинальной могут длительно работать с отключенными вентиляторами системы охлаждения, а при нагрузке более 60% от номинальной вентиляторы должны включаться при достижении температуры верхних слоев масла +550 С или при достижении тока, равного 1,05 номинального независимо от температуры масла.

Критерии выбора оборудования

Существует множество различных аспектов, которые должны быть учтены при использовании силового оборудования. Так на выбор модели трансформатора влияют условия его потенциальной эксплуатации и в частности:

• Сфера применения;
• Место установки;
• Суммарная мощность потребителей.

Рассмотрим специфику выбора с учетом каждого из них. Одним из главных параметров является сфера применения. Ориентируясь на нее нужно определиться с такими характеристиками, как:

1. Мощность, она должна соответствовать предполагаемым нагрузкам и позволять агрегату справляться с перегрузками;
2. Возможность эксплуатации прибора при росте нагрузки;
3. Стоимость и срок службы.

Однако выбирая трансформатор нужно уметь правильно определять его основные параметры:

• Первичное и вторичное напряжение;
• Частоту тока;
• Фазность;
• Нагрузку;
• Способ расположения;
• Особенности размещения.

Но кроме всех, перечисленных характеристик должны учитываться и функционал агрегата, а также его непосредственное назначение. Если предполагается подключение трансформатора к цепи измерительных приборов, то используют соответствующий вид устройства. Для защиты от скачков в сети выбирают агрегат, не отличающийся высокой точностью, но обладающий необходимыми функциями. Наибольшей популярностью в последнее время пользуются сухие трансформаторы, они часто используются вместо масляных и имеют большое количество плюсов.

Что касается масляных трансформаторов, то они находят применение в самых различных сферах деятельности человека.

Учесть все факторы и не ошибиться простому обывателя будет очень сложно. Поэтому лучший вариант – это обращение за помощью к профессионалам. Только они смогут выбрать оптимальную модель трансформатора с учетом особенностей вашего объекта.

Особенности обслуживания и эксплуатации силового оборудования

Чтобы агрегат мог эффективно использоваться на протяжении всего периода работы необходимо регулярно проводить техническое обслуживание трансформатора масляного по КТПН. Согласно нормативным документам плановое ТО подразделяется на:

• Техническое обследование;
• Профилактический осмотр.

Кроме этих видов обслуживания могут проводиться и внеплановые работы. Их необходимость обусловлена обычно выходом из строя отдельных деталей или аварией агрегата. В этом случае осуществляет ремонт масляных трансформаторов.

В процессе технического обслуживания дополнительно проверяют следующие параметры:

• Наличие повышенных вибраций и посторонних шумов, что способствует неправильной работе аппаратуры, установленной на объекте;
• Соответствие количества переключений – данным на счетчиках.

Что касается осмотра составных элементов агрегата, то он выполняется согласно инструкциям по их эксплуатации. Частота проведения ТО устанавливается специальными правилами. Для подстанций, где дежурит персонал осмотр проводится один раз в сутки, для работающих в автономном режиме – 3 раза в течение месяца. Однако сроки могут изменяться в зависимости от местных условий.

Кроме того, они должны периодически подвергаться профилактическому контролю. При его проведении осуществляется проверка уровня масла, осуществляется замена изношенных уплотнителей, фильтров.

Различия между сухими и масляными трансформаторами

Так как масляные трансформаторы имеют некоторые ограничения по размещению и нюансы обслуживания, а также низкую пожаробезопасность, в последнее время все большей популярностью стали пользоваться модели сухих трансформаторов.

В сухом трансформаторе пространство между обмотками не заполнено жидким диэлектриком, как в трансформаторе масляного типа, а охлаждение обмоток и магнитопровода осуществляется с помощью воздуха, который циркулирует естественным образом (естественная циркуляция) или принудительно (принудительная циркуляция).

Кроме данного принципиального различия, заявленного в названии устройств, эти силовые электроустановки отличаются еще по нескольким параметрам.

Во-первых, место установки. Если говорить об агрегатах масляного типа, то они устанавливаются снаружи. Сухие же могут устанавливаться как снаружи, так и внутри. Так как сухие трансформаторные устройства могут устанавливаться внутри, для них не нужны специальные сооружения, что также отличает их от масляных.

Во-вторых, так как масляные аппараты имеют большую угрозу возгорания, они имеют категорию пожарной безопасности В1, то есть пожароопасные, сухие же имеют категорию Д, то есть безопасные.

В-третьих, если говорить о перегрузках, то масляные трансформаторы устойчивы как к температурным перегрузкам, так и к перенапряжениям. Сухие – практически не имеют устойчивости к перегрузкам.

В-четвёртых, они различаются обслуживанием. Приборы сухого типа подлежат лишь наружному осмотру и очистке от пыли. Из-за высоких рисков масляные устройства подвергаются обязательному регулярному разностороннему техническому обслуживанию, включая анализ содержания влаги и газа в масле.

Наконец, они различаются сроком службы. Сухие трансформаторы имеют срок работы 10–15 лет, а это почти в два раза меньше, чем у маслонаполненных, срок службы которых составляет 20–25 лет. Конечно, многое зависит от условий эксплуатации конкретного устройства, однако именно такие сроки в среднем выдерживают данные агрегаты.

Допустимость 100% перегрузки масляных трансформаторов в аварийных ситуациях

Масляные трансформаторы широко используются в энергетических системах для повышения или понижения напряжения электрической энергии. В аварийных ситуациях может возникнуть необходимость работать с перегруженными трансформаторами, но допустима ли 100% перегрузка этих устройств?

Перегрузка трансформатора происходит, когда его рабочая мощность превышает его номинальную мощность. Номинальная мощность трансформатора определяется производителем и указывается в его паспорте. Все трансформаторы имеют определенный запас мощности, но превышение этого запаса может привести к повреждению трансформатора и возможному возгоранию масла внутри него.

В некоторых аварийных ситуациях возможно применение 100% перегрузки масляных трансформаторов, однако это должно происходить в строгом соответствии с рекомендациями производителя и нормативными документами, регулирующими работу с трансформаторами. Перегрузка должна быть временной и недолгой, чтобы избежать повреждения оборудования и обеспечить безопасность его работы.

Важно помнить, что использование перегруженного трансформатора может привести к повышенным тепловым нагрузкам, ухудшению электрических параметров, повышению риска возгорания и снижению эффективности работы системы. Рекомендации для работы с перегруженными масляными трансформаторами в аварийных ситуациях:

Рекомендации для работы с перегруженными масляными трансформаторами в аварийных ситуациях:

1. Проверьте допустимость перегрузки: перед использованием перегруженного трансформатора обязательно убедитесь, что производитель разрешает такую работу. Изучите паспорт трансформатора и обратитесь к руководству по эксплуатации для получения информации о допустимых пределах перегрузки и временной продолжительности работы в таком режиме.
2. Проверьте состояние масла: перегруженный трансформатор может стать больше нагреваться, что повышает вероятность возгорания масла. Перед работой убедитесь в чистоте и качестве изоляционного масла, измерьте его температуру и следите за ее изменениями во время работы.
3. Обеспечьте вентиляцию: при перегрузке трансформатора происходит увеличение выделения тепла. Убедитесь, что система обеспечивает достаточную вентиляцию для охлаждения трансформатора. Вентиляция должна соответствовать требованиям производителя и рекомендациям нормативных документов.
4. Мониторьте параметры: перегрузка трансформатора может повлиять на его электрические параметры. Во время работы следите за напряжением, током и другими параметрами системы, чтобы оперативно реагировать на изменения и предотвращать повреждения оборудования.

В заключение, допустимость 100% перегрузки масляных трансформаторов в аварийных ситуациях зависит от производителя, регламентирующих нормативных документов и специфики конкретной ситуации. Работа с перегруженными трансформаторами должна быть строго контролируемой и продуманной, с соблюдением всех предписаний и рекомендаций, чтобы минимизировать риски и обеспечить безопасность работы системы.

Принцип работы трансформатора напряжения

Преимущества переменного тока по сравнению с постоянным были оценены далеко не сразу. Использование переменного тока началось с работ выдающегося русского электротехника и изобретателя Павла Николаевича Яблочкова. В 1876 году он впервые применил переменный электрический ток для питания прообраза современной лампочки — «свечи Яблочкова». 

Для повышения или понижения напряжения используют трансформаторы, состоящие из замкнутого стального сердечника, собранного из пластин, на который надеты катушки с проволочными обмотками. Одна обмотка называется первичной, присоединяется к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка — вторичная, присоединяется к потребителям электроэнергии. 

В основе действия трансформатора лежит явление электромагнитной индукции. Рассмотрим принцип работы трансформатора, опуская некоторые детали. Пусть к первичной обмотке приложено напряжение U1 и сила тока в ней — I1.

При этом возникает переменной магнитное поле, сконцентрированное внутри сердечника. Переменное магнитное поле, пронизывая витки вторичной обмотки, в результате электромагнитной индукции создает на ее концах напряжение U2. Если катушка замкнута на лампочку, то по цепи этой обмотки пойдет ток, сила тока которого I2, и лампочка загорится.

k — коэффициент трансформации — отношение напряжения на вторичной обмотке трансформатора к напряжению на первичной его обмотке равно отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки. 

Если вторичная обмотка имеет большее число витков, чем первичная, то трансформатор повышает напряжение; если вторичная обмотка имеет меньшее число витков, чем первичная, то трансформатор понижает напряжение.

Если вторичная обмотка трансформатора замкнута, то в ней идет ток. При этом происходит непрерывная передача энергии из первичной цепи во вторичную. И мощность тока в первичной цепи P1=U1*I1 примерно равна мощности тока во вторичной цепи P2=U2*I2.

Равенство не является точным, так как часть энергии расходуется на нагревание обмоток, сердечника и т. д. В современных мощных трансформаторах такие потери составляют 2–3%, поэтому можно записать: U2/U1 = I1/I2. Повышая в несколько раз напряжение, уменьшаем силу тока, и наоборот.

Сила тока в первичной и во вторичной обмотка трансформатора обратно пропорциональна числу витков в них. 

Элементы конструкции трансформаторов

Основные элементы конструкции трансформатора – это магнитопровод, обмотки, бак с расширителем, выводы обмоток всех напряжений, детали изоляции, устройства для регулирования напряжения, приборы контроля и защиты (рис. 6.1.).Магнитопровод – это магнитная система, по которой замыкается основной магнитный поток трансформатора. Одновременно он служит основой для установки и крепления обмоток, отводов от них и переключателей и состоит из стержней и ярем, которые создают замкнутую магнитную цепь. Полностью собранная магнитная система со всеми конструктивными и крепящими элементами носит название остова. Для уменьшения вихревых токов, создающих потери мощности в самом трансформаторе, магнитопровод собирается из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком. Обмотки трансформатора выполняются, исходя из требований электрической прочности и термической и динамической стойкости. Изоляция обмоток относительно друг друга и заземленного магнитопровода называется главной, так как рассчитывается на рабочее напряжение; изоляция между витками, слоями витков и катушками обмоток называется продольной. Проводники, соединяющие обмотки с другими элементами конструкции, называются отводами. Единая конструкция, состоящая из остова, обмоток и отводов называется активной (выемной) частью трансформатора. Активная часть помещается в бак, обычно залитый маслом, играющим основную роль охладителя и попутную – изолятора. На крышке бака устанавливается расширитель, необходимый для уменьшения площади соприкосновения масла с воздухом. Объем расширителя должен быть таким, чтобы уровень масла при изменении температуры окружающей среды всегда был выше крышки бака трансформатора. Кроме того, расширитель выполняет роль антиокислителя, ограничивая площадь соприкосновения масла с воздухом. Бак соединяется с расширителем с помощью маслопровода. В маслопровод, соединяющий бак и расширитель, встраивается газовое реле для защиты трансформатора от внутренних повреждений, сопровождающихся интенсивным выделением газов. На крышке бака крепятся вводы обмоток, привод переключателя для регулирования напряжения, термометр для контроля температуры верхних слоев масла, предохранительная труба для защиты бака трансформатора от разрыва при недопустимом повышении давления внутри него, вызванном интенсивным выделением газов. Трансформатор также оснащается устройствами охлаждения (радиаторы, вентиляторы, насосы, водяные охладители), термосифонным фильтром для удаления продуктов окисления масла, лестницей с площадкой для осмотра расширителя и крышки бака, устройствами релейной защиты, автоматики и сигнализации.

Какие бывают трансформаторы

Виды трансформаторов Трансформаторы различаются по техническим характеристикам и назначению, они подразделяются на несколько видов, это:

1. Силовые – служат для преобразования электрической энергии в электрических сетях различного напряжения (0,4/10,0/35,0/110,0/220,0/500,0/1150,0 кВ) промышленной частотой 50 Гц. Устанавливаются на трансформаторных подстанциях и специально оборудованных основаниях и площадках. Различаются по конструкции системы охлаждения (масляные и сухие), количеству обмоток (2-х, 3-х и более обмоток).
2. Сетевые – используются для электроснабжения низковольтных приборов бытовых и прочих устройств. Различаются по количеству обмоток на вторичной стороне и выдаваемому напряжению (от 1,5 до 127,0 В), первичное напряжение при этом – 220 В. Это низкочастотные трансформаторы.
3. Автотрансформаторы – отличительной особенностью данных устройств является то, что одна обмотка является частью второй (первичная вторичной или вторичная первичной), благодаря чему появляется возможность регулировки напряжения на одной из обмоток.
4. Трансформаторы тока – устройства, первичная обмотка которых включается в цепь питания источника электрической энергии, а к вторичной подключаются приборы, рассчитанные на токи меньших значений. Используются в системах учета и контроля электрической энергии. Выпускаются на все классы напряжений. Главной технической характеристикой является коэффициент трансформации, определяющийся как отношение тока в первичной обмотке, к току во вторичной обмотке. Различаются по классу точности, различаются по типу изоляции (масляные, литые, газовые, сухие), по принципу преобразования тока (электромагнитные, электронно-оптические, магнито-полупроводниковые), по конструкции первичной обмотки (катушечные, проходные, шинные), по условиям размещения и типу трансформируемых величин.
5. Трансформаторы напряжения, измерительные – по принципу работы схожи с силовыми трансформаторами. Отличие в назначении – используются в системах учета и контроля качества электрической энергии.

Условия эксплуатации и техническое обслуживание трансформатора масляного

Для обеспечения надежной работы масляного трансформатора и его длительного срока службы необходимо соблюдать определенные условия эксплуатации и осуществлять регулярное техническое обслуживание

Важно понимать, что неправильная эксплуатация или отсутствие обслуживания может привести к снижению эффективности работы трансформатора и возникновению серьезных поломок

Условия эксплуатации трансформатора масляного:

Температурный режим: Трансформаторы масляные должны эксплуатироваться в пределах допустимого температурного режима. Перегрев трансформатора может привести к разрушению изоляции и понижению изолирующих свойств трансформаторного масла

Важно обеспечивать достаточное охлаждение трансформатора и контролировать температуру работы.

Уровень шума: Трансформаторы масляные могут создавать шум во время работы. Он может быть вызван вибрацией обмоток и сердечника

Важно контролировать уровень шума и принимать меры по его снижению, если он превышает допустимые нормы.

Уровень вибрации: Вибрация может быть вызвана различными факторами, такими как неравномерное распределение магнитного потока в сердечнике или проблемы с крепежными элементами. Неправильная установка и эксплуатация трансформатора масляного может привести к увеличению уровня вибрации. Принимайте меры для устранения возможных причин вибрации и контролируйте уровень вибрации в процессе эксплуатации.

Уровень влажности: Влажность является одним из наиболее вредных факторов для трансформатора масляного. Она может приводить к коррозии, снижению изоляционных свойств масла и ухудшению электрических характеристик. Важно обеспечивать достаточный уровень вентиляции и контролировать влажность в рабочем помещении.

Технологические режимы: При работе с трансформатором масляным необходимо соблюдать режимы его работы и не превышать допустимые значения нагрузки. Перегрузка трансформатора может привести к его поломке, повышенному износу и снижению срока службы.

Техническое обслуживание трансформатора масляного:

Для поддержания работоспособности и увеличения срока службы трансформатора масляного необходимо проводить регулярное техническое обслуживание. Вот несколько важных мероприятий по обслуживанию трансформатора:

Соблюдение условий эксплуатации и проведение регулярного технического обслуживания позволит обеспечить надежность и длительный срок службы трансформатора масляного.

Классификации

Трансформаторы классифицируются по ряду параметров, таким как:

• Назначение. Применяются: для изменения напряжения, измерения тока, защиты электрических цепей, как лабораторные и промежуточные устройства.
• Способ установки. В зависимости от размещения и мобильности трансформатор может быть: стационарным, переносным, внутренним, внешним, опорным, шинным.
• Число ступеней. Устройства подразделяются на одноступенчатые и каскадные.
• Номинальное напряжение. Бывают низко- и высоковольтными.
• Изоляция обмоток. Наиболее часто используется бумажно-масляная, сухая, компаундная.

Помимо этого, преобразовательные устройства разнятся типами, каждому из которых присуща своя система классификации.

Силовой

Наибольшее распространение получил силовой трансформатор. Приборы с непосредственным преобразованием переменного напряжения, рассчитанные на большую мощность, востребованы различными областями электроэнергетики. Они применяются на линиях электропередач с напряжениями 35–1150 кВ, в городских электросетях, работающих с напряжением 6 и 10 кВ, в обеспечении конечных потребителей напряжением 220/380В. С помощью устройств осуществляется питание всевозможных электроустановок и приборов в диапазоне от долей до сотен тысяч вольт.

Силовой трансформатор

Измерительные

Трансформаторы тока (ТА) понижают ток до необходимых показателей. Схема их работы отличается последовательным включением первичной обмотки и нагрузки. В то же время вторичная обмотка, находящаяся в состоянии, близком к короткому замыканию, используется для подключения измерительных приборов, исполнительных и индикаторных устройств. С помощью ТА осуществляется гальваническая развязка, что позволяет при измерениях отказаться от шунтов.

Высоковольтный ТТ(слева) и низковольтный ТТ(справа)

С помощью трансформаторов напряжения (ТН), тоже самое что и ТА только по напряжению. Помимо преобразования входных параметров, электроаппаратура и её отдельные элементы получают защиту от высокого вольтажа.

Высоковольтный ТН(слева) и низковольтный ТН(справа)

Импульсный

При необходимости преобразования сигналов импульсного характера применяются импульсные трансформаторы (ИТ). Изменяя амплитуду и полярность импульсов, устройства сохраняют их длительность и практически не затрагивают форму.

Автотрансформатор

В автотрансформаторах обмотки составляют одну цепь и взаимодействуют посредством электромагнитной и электрической связи. В отличие от других типов преобразователей, устройства могут содержать всего 3 вывода, позволяющих оперировать с различными напряжениями. Приборы выделяются высоким коэффициентом полезного действия, что особо сказывается при незначительном перепаде входного и выходного напряжения.

Однофазный(слева) и трёхфазный(справа)

Не имея гальванической развязки, представители данного типа повышают риск высоковольтного удара по нагрузке. Обязательным условием работы устройств являются надёжное заземление и низкий коэффициент трансформации. Недостаток компенсируется меньшим расходом материалов при изготовлении, компактностью и весом, стоимостью.

Разделительный

Для разделительных трансформаторов взаимодействие между обмотками исключено. Устройства повышают безопасность электрооборудования при повреждённой изоляции.

Разделительный трансформатор

Согласующий

Согласующие трансформаторы применяются для выравнивания сопротивлений между каскадами схем электроники. Сохраняя форму сигнала, они играют роль гальванической развязки.

Пик-трансформатор

С помощью пик-трансформатора синусоидальное напряжение преобразуется в импульсное. При этом импульсы меняют полярность с каждым полупериодом.

Сдвоенный дроссель

Особенностью сдвоенного дросселя является идентичность обмоток. Взаимная индукция катушек делает его более эффективным, по отношению стандартным дросселям. Устройства используются как входные фильтры в блоках питания, в звуко- и цифровой технике.

Сдвоенный дроссель

Сварочный

Помимо вышеперечисленных, существует понятие сварочные трансформаторы. Специализированные приборы для сварочных работ понижают напряжение бытовой сети при одновременном повышении тока, измеряемого тысячами ампер. Регулировка последнего осуществляется разделением обмоток на сектора, что отражается на индуктивном сопротивлении.

Сварочный трансформатор

КОНСТРУКЦИЯ И УСТРОЙСТВО

Конструкцию трансформатора составляют сердечник и несколько обмоток. Переменный ток, проходящий через витки первичной обмотки создает магнитный поток в сердечнике, который, в свою очередь, индуцирует ЭДС во всех остальных обмотках.

Основу любого силового трансформатора составляет сердечник из ферромагнитного материала с несколькими обмотками. Для магнитопровода сердечника используется специальное тонколистовое трансформаторное железо с магнитомягкими свойствами.

Листы железа в сердечнике собираются таким образом, чтобы стержни, на которых размещаются обмотки, имели форму, которая приближается в сечении к кругу.

Это облегчает намотку провода и улучшает использование площади магнитопровода. Отдельные листы сердечника укладываются таким образом, чтобы стыки между отдельными пластинами перекрывались целыми листами. Это позволяет избежать лишних потерь и повышает КПД трансформатора.

Обмотки трансформатора выполняют в большинстве случаев из изолированных медных проводов круглого или прямоугольного сечения. Обычно первой наматывается обмотка низкого напряжения, поскольку уменьшаются затраты на изолирование обмотки от сердечника.

Между отдельными слоями обмоток, а также между самими обмотками при изготовлении предусматривают пустоты для циркуляции охладителя.

В качестве охладителя в мощных трансформаторах применяется масло, которое отбирает тепло от обмоток и передает его в окружающую среду через радиаторные трубки.

Масляная система охлаждения оборудована устройствами для компенсации температурного расширения масла и удаления из него влаги. Имеются устройства защиты, которые размыкают электрическую цепь при резком повышении давления и клапаны сброса давления.

Особые технологи выполнения обмоток и изоляции позволили производить силовые трансформаторы, которые не нуждаются в громоздком и пожароопасном масляном оборудовании. Такие изделия получили название «сухих».