Znamionowe napięcie pierwotne i wtórne transformatora

Nominalny pierwotny transformator napięcia nazywa się takim napięciem, które musi być dostarczone do jego uzwojenia pierwotnego, aby uzyskać wtórne napięcie nominalne wskazane w paszporcie transformatora na zaciskach otwartego uzwojenia wtórnego.

Znamionowe napięcie wtórne to napięcie przyłożone do zacisków uzwojenia wtórnego, gdy transformator nie jest obciążony (napięcie jest przyłożone do zacisków uzwojenia pierwotnego, a uzwojenie wtórne jest otwarte) oraz gdy znamionowe napięcie pierwotne jest przyłożone do uzwojenia pierwotnego meandrowy.

Napięcie uzwojenia wtórnego zmienia się wraz z obciążeniem, ponieważ prąd obciążenia powoduje spadek napięcia na czynnej i indukcyjnej rezystancji uzwojenia. Ta zmiana napięcia wtórnego zależy nie tylko od wielkości prądu i rezystancji uzwojenia, ale także od współczynnika mocy obciążenia (rys. 1). Jeśli transformator jest obciążony mocą czysto czynną (ryc. 1, a), wówczas napięcie w porównaniu z innymi opcjami zmienia się w mniejszych granicach.

Na schemacie wektorowym E2-EMF.w uzwojeniu wtórnym transformatora. Wtórny wektor naprężeń będzie równy różnicy geometrycznej:

gdzie I2 jest wektorem prądu w uzwojeniu wtórnym; хtr i Rtr - odpowiednio rezystancja indukcyjna i czynna uzwojenia wtórnego transformatora.

Przy obciążeniu indukcyjnym i przy tej samej wartości prądu napięcie spada w większym stopniu (ryc. 1, b). Wynika to z faktu, że wektor I2 NS xtr pozostaje w tyle za prądem o 90 °, w tym przypadku ostrzej zwrócił się do wektora E2 niż w poprzednim. Przy obciążeniu pojemnościowym wzrost prądu obciążenia powoduje wzrost napięcia w uzwojeniu transformatora (ryc. 2, c). W tym przypadku wektor I2 NS xtr jest równy długości podobnemu wektorowi w pierwszych dwóch przypadkach, a także pozostaje w tyle za prądem o 90 °, ze względu na pojemnościowy charakter tego prądu, okazuje się, że jest obrócony wzdłuż wektora E2 i zwiększa długość U2 w porównaniu z E2 .

Ryż. 1. Zmiana napięcia wtórnego transformatora U2 w zależności od współczynnika mocy obciążenia (kąt φ): a — przy czynnym obciążeniu; b — z obciążeniem indukcyjnym; c — z obciążeniem pojemnościowym; E2 — pole elektromagnetyczne. w uzwojeniu wtórnym transformatora; I2 — prąd w uzwojeniu wtórnym (prąd obciążenia); I0 to prąd magnesujący transformatora; Ф — strumień magnetyczny w rdzeniu transformatora; Rtr Xtr — rezystancja czynna i indukcyjna uzwojenia wtórnego.

Podczas pracy konieczna jest regulacja napięcia uzwojenia transformatora. Osiąga się to poprzez zmianę liczby zwojów cewki wysokiego napięcia. Zmieniając liczbę zwojów tej cewki zawartej w obwodzie wysokiego napięcia, możesz zmienić współczynnik transformacji w przedziale od ±5 do ±7,5% wartości nominalnej.

Schemat zaczepów z uzwojeń z prostym przełączaniem pokazano na ryc. 2. Zgodnie z tymi zaczepami w paszporcie wskazane jest minimalne wysokie napięcie, nominalne i maksymalne. Jeżeli np. znamionowe napięcie wtórne transformatora wynosi 10 000 V, to napięcie maksymalne 1,05Un = 10500 V, a napięcie minimalne 0,95Un = 9500 V.

Dla napięcia nominalnego 6000 V mamy odpowiednio 6300 i 5700 V. Liczbę zwojów uzwojenia wysokiego napięcia zmienia się za pomocą przełącznika, którego styki znajdują się wewnątrz transformatora, a uchwyt jest doprowadzany do jego położenia okładka.

Zwykle dla transformatorów, które są instalowane w pobliżu podstacji obniżającej napięcie 35/10 kV lub podstacji podwyższającej napięcie 0,4 / 10 kV, przyjmuje się, że współczynnik transformacji wynosi 1,05xKn, to znaczy ustawić przełącznik zaczepów na + 5% pozycja. Jeśli stacja odbiorcza zostanie usunięta z terenu, nastąpi znaczny spadek napięcia w linii elektroenergetycznej, dlatego przełącznik zostanie ustawiony w pozycji -5%. Transformator w środku linii przesyłowej jest ustawiony na nominalną przekładnię (rys. 3).

Ryż. 2. Schemat odczepów z części zwojów do pomiaru współczynnika transformacji z ± 5%

Ryż. 3. Montaż rozłącznika zwojów transformatora w zależności od odległości podstacji odbiorczej od podstacji regionalnej zasilającej.

Obecnie przemysł opanował produkcję transformatorów mocy o mocy jednostkowej 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400 kVA itp. Do regulacji napięcia nowe transformatory są wyposażone w pozaobwodowe przełączniki zaczepów lub przełączniki obciążenia.PBV oznacza: przełączanie uzwojeń bez wzbudzenia, czyli przy wyłączonym transformatorze.

Odczepy z cewek pozwalają poprzez ich przełączanie zmieniać napięcie w zakresie od -5 do +5% co 2,5%. Urządzenie przełączające obciążenie oznacza: regulację napięcia pod obciążeniem (automatyczną). Pozwala na regulację napięcia w zakresie od -7,5 do +7,5% w sześciu krokach lub co 2,5%. Transformatory o mocy 63 kVA i większej mogą być wyposażone w takie urządzenia. Oznaczenie transformatora z takim urządzeniem to TMN, TSMAN.

Transformatory trójfazowe TM i TMN do przetwarzania energii z 20 i 35 kV na 0,4 kV mają moce 100, 160, 250, 400 i 630 kVA.