Muuntajat: käyttötarkoitus, luokitus, muuntajien nimellistiedot

Muuntajat — sähköenergian sähkömagneettiset staattiset muuntimet. Muuntajat ovat sähkömagneettisia laitteita, joita käytetään muuntamaan yhden jännitteen vaihtovirta toisen jännitteen vaihtovirraksi samalla taajuudella ja siirtämään sähkömagneettisesti sähköenergiaa piiristä toiseen.

"Muuntaja on staattinen sähkömagneettinen laite, joka on suunniteltu muuttamaan yksi - ensiö - vaihtovirtajärjestelmä toiseksi - toisiojärjestelmäksi samalla taajuudella, jolla on yleensä muita ominaisuuksia, erityisesti erilainen jännite ja erilainen virta" (Piotrovsky LM Electric Machines).

Muuntajien päätarkoitus on muuttaa vaihtovirtajännitettä. Vaiheiden lukumäärän ja taajuuden muuntamiseen käytetään myös muuntajia.

Virtamuuntajia kutsutaan laitteiksi, jotka on suunniteltu muuttamaan minkä tahansa suuruisen virran virraksi, joka on sallittu mittauksissa normaaleilla instrumenteilla, sekä syöttääkseen erilaisia ​​sähkömagneettien releitä ja keloja.Virtamuuntajan toisiokäämin kierrosten lukumäärä w2> w1.

Virtamuuntajien ominaisuus on niiden toiminta lähellä oikosulkua, koska niiden toisiokäämi on aina suljettu pienellä resistanssilla.

Jännitemuuntajia kutsutaan laitteiksi, jotka on suunniteltu muuttamaan korkeajännitteinen vaihtovirta matalajännitteiseksi vaihtovirraksi ja mittarien ja releiden rinnakkaiskäämeiksi. Jännitemuuntajien toimintaperiaate ja suunnittelu on samanlainen kuin tehomuuntajien toimintaperiaate. Toisiokäämin kierrosluku on w2 <w1, koska kaikki mittausjännitemuuntajat ovat alaspäin laskevia.

Jännitemuuntajien toimintaperiaate:

Jännitteenmittausmuuntajan toiminnan erityispiirre on, että sen toisiokäämi on aina suljettu korkealle resistanssille ja muuntaja toimii lähellä tyhjäkäyntitilaa, koska kytketyt laitteet kuluttavat mitättömän vähän virtaa.

Yleisimpiä ovat syöttöjännitemuuntajat, joita sähköteollisuus valmistaa yli miljoonan kilovolttiampeerin kapasiteetille ja 1150–1500 kV jännitteille.

Tehomuuntajan suunnittelu:

Sähköenergian siirtoa ja jakelua varten on tarpeen nostaa voimalaitoksiin asennettujen turbogeneraattoreiden ja hydrogeneraattoreiden jännite 16 - 24 kV:sta siirtolinjoissa käytettäviin jännitteisiin 110, 150, 220, 330, 500, 750 ja 1150 kV. ja sen jälkeen vähennä tämä uudelleen 35:een; kymmenen; 6; 3; 0,66; 0,38 ja 0,22 kV energiakäyttöön teollisuudessa, maataloudessa ja jokapäiväisessä elämässä.

Koska voimajärjestelmissä tapahtuu useita muunnoksia, muuntajien teho on 7-10 kertaa suurempi kuin voimalaitosten generaattoreiden asennettu teho.

Tehomuuntajia valmistetaan pääasiassa 50 Hz:n taajuudelle.

Pienitehoisia muuntajia käytetään laajasti erilaisissa sähköasennuksissa, tiedonsiirto- ja käsittelyjärjestelmissä, navigoinnissa ja muissa laitteissa. Taajuusalue, jolla muuntajat voivat toimia, on muutamasta hertsistä 105 Hz:iin.

Vaiheiden lukumäärän mukaan muuntajat jaetaan yksivaiheisiin, kaksivaiheisiin, kolmivaiheisiin ja monivaiheisiin. Tehomuuntajia valmistetaan pääasiassa kolmivaiheisina. Yksivaiheisissa verkoissa käytettäväksi tuotetaan yksivaiheiset muuntajat.

Muuntajien luokittelu käämien lukumäärän ja kytkentäkaavioiden mukaan

Muuntajassa on kaksi tai useampia käämiä, jotka on kytketty induktiivisesti toisiinsa. Käämiä, jotka kuluttavat sähköä verkosta, kutsutaan primäärikäämiksi... Käämiä, jotka syöttävät sähköä kuluttajalle, kutsutaan toisioisiksi.

Monivaihemuuntajissa on käämit, jotka on kytketty monisäteiseen tähteen tai monikulmioon. Kolmivaihemuuntajissa on tähti-kolmio-kolmipalkkiliitäntä.

Tehomuuntajan käämin kytkentäkaaviot:

Nousevat ja laskevat muuntajat

Ensiö- ja toisiokäämien jännitteiden suhteesta riippuen muuntajat jaetaan ylös- ja alaspäin... V porrasmuuntaja ensiökäämi on matalajännite ja toisio korkea. V porrastettu muuntaja taaksepäin, toisio on matalajännite ja ensiö on korkea.

Niitä kutsutaan muuntajiksi, joissa on yksi ensiö- ja yksi toisiokäämi kaksinkertaisella käämityksellä... Melko yleisiä muuntajia, joissa on kolme käämiä kolme käämiä kutakin vaihetta kohti, esimerkiksi kaksi pienjännitepuolella, yksi korkeajännitepuolella tai päinvastoin. Monivaihemuuntajissa voi olla useita käämiä korkealle ja matalalle jännitteelle.

Muuntajien luokittelu suunnittelun mukaan

Suunnittelun mukaan tehomuuntajat on jaettu kahteen päätyyppiin - öljyyn ja kuivaan.

V öljymuuntajat magneettipiiri käämiteineen sijaitsee säiliössä, joka on täytetty muuntajaöljyllä, joka on hyvä eriste ja jäähdytysaine.

Kuivat muuntajat ovat ilmajäähdytteisiä. Niitä käytetään asuin- ja teollisuustiloissa, joissa öljyllä upotetun muuntajan käyttö ei ole toivottavaa. Muuntajaöljy on syttyvää ja voi vahingoittaa muita laitteita, jos säiliötä ei ole suljettu. Lue lisää tämän tyyppisestä muuntajasta täältä: Kuivat muuntajat

Normatiivisten asiakirjojen mukaisesti muuntajan suunnitteluominaisuudet näkyvät sen tyypin ja jäähdytysjärjestelmien nimeämisessä.

Muuntajan tyyppi:

• Automaattimuuntaja (yksivaiheiselle O:lle, kolmivaiheiselle T:lle)-A
• Pienjännitekäämi — P
• Nestemäinen dielektrinen suojaus typpipeitolla ilman laajennusta — Z
• Valettu hartsi - L
• Kolmikäämimuuntaja - T
• Kuormakytkin Transformer-N
• Luonnollinen ilmajäähdytteinen kuivamuuntaja (yleensä tyyppimerkinnän toinen kirjain) tai versio voimalaitosten aputarpeisiin (yleensä tyyppimerkinnän viimeinen kirjain) - C
• Kaapelitiiviste - K
• Laippatulo (koko muuntaja-asemalle) — F

Tehoöljymuuntaja TM-160 (250) kVA

Kuivamuuntajan jäähdytysjärjestelmät:

• Luonnollinen ilma avoimella muotoilulla - S
• Luonnollinen ilma suojatulla mallilla — SZ
• Luonnollinen ilmatiivis rakenne – SG
• Ilma pakotetulla ilmankierrolla — SD

Öljymuuntajien jäähdytysjärjestelmät:

• Ilman ja öljyn luonnollinen kierto - M
• Pakotettu ilmankierto ja luonnollinen öljykierto — D
• Luonnollinen ilmankierto ja pakotettu öljykierto ohjaamattomalla öljyvirralla — MC
• Luonnollinen ilmankierto ja pakotettu öljynkierto suunnatulla öljyvirralla — NMC
• Pakotettu ilman ja öljyn kierto suuntautumattomalla öljyvirralla — DC
• Pakotettu ilman ja öljyn kierto suunnatulla öljyvirralla — NDC
• Veden ja öljyn pakotettu kierto öljyn suuntaamattomalla virtauksella - C
• Pakotettu veden ja öljyn kierto suunnatulla öljyvirralla — NC

Jäähdytysjärjestelmät muuntajille, joissa on palamaton nestemäinen eriste:

• Nestedielektrinen jäähdytys pakotetulla ilmankierrolla — ND
• Palamaton nestedielektrinen pakotettu ilmaohjattu nestedielektrinen virtausjäähdytys - NND

Aiheeseen liittyvät artikkelit:

Tehomuuntajat — laite ja toimintaperiaate

Tehomuuntajat: nimelliset toimintatilat ja arvot

Tehomuuntajan jäähdytysjärjestelmät

Autojen muuntajat

Muuntajien ohella niitä käytetään laajasti automuuntajat, jossa ensiö- ja toisiokäämien välillä on sähköinen yhteys. Tässä tapauksessa teho automuuntajan käämistä toiseen välitetään sekä magneettikentän kautta että sähköisen viestinnän vuoksi.Automaattimuuntajat on rakennettu suurelle teholle ja korkealle jännitteelle, ja niitä käytetään sähköjärjestelmissä ja niitä käytetään myös jännitteen säätelyyn pienitehoisissa asennuksissa.

Muuntajien nimellistiedot

Muuntajan, jolle se on suunniteltu tehdastakuulla 25 vuotta, nimellistiedot on ilmoitettu muuntajan tyyppikilvessä:

• nimellisnäkyvä teho Snom, KV-A,

• nimellinen verkkojännite Ulnom, V tai kV,

• AzIn A -linjan nimellisvirta,

• nimellistaajuus on, Hz,

• vaiheiden lukumäärä,

• piiri ja ryhmä kelojen kytkentään,

• oikosulkujännite Uc,%,

• toimintamalli,

• jäähdytysmenetelmä.

Kilvessä on myös asennukseen tarvittavat tiedot: kokonaispaino, öljypaino, muuntajan liikkuvan (aktiivisen) osan paino. Muuntajan tyyppi on määritelty GOST:n mukaisesti muuntajamerkeille ja -valmistajalle.

Yksivaiheisen muuntajan nimellisteho Snom =U1nom I1nom, kolmivaiheinen

missä U1lnom, U1phnom, I1lnom ja I1fnom — vastaavasti nimellinen jännitteiden ja virtojen linja- ja vaihearvot.

Muuntajan nimellisjännite on muuntajan ensiö- ja toisiokäämien linja-linja tyhjäkäyntijännitteet. Muuntajan ensiö- ja toisiokäämien nimellisvirroille lasketaan virrat nimellistehon mukaan nimellisellä ensiö- ja toisiojännitteellä.

Yleisten rakenteidensa ja laskentamenetelmiensä vuoksi muuntajat voidaan luokitella reaktoreihin, kyllästyskuristimiin ja suprajohtaviin induktiivisiin tallennuslaitteisiin.