Erőátviteli transzformátorok: névleges üzemmódok és értékek

Névleges üzemmód

A transzformátor névleges üzemmódja az az üzemmód, amelyre a transzformátort a gyártó tervezte. A transzformátor névleges üzemmódjának meghatározó feltételei: a névleges feszültség, teljesítmény, áramok és frekvencia, amely az adattáblán van feltüntetve, valamint a hűtőközeg névleges feltételei.

A tekercsek névleges feszültsége

A transzformátor tekercseinek névleges feszültségei azok a feszültségek, amelyeken normál működésre tervezték. Leléptető transzformátoroknál a primer tekercsek névleges feszültségei megegyeznek a megfelelő elektromos hálózatok névleges feszültségeivel, azaz. elektromos vevők.

A közvetlenül a generátor gyűjtősíneire vagy kapcsaira csatlakoztatott emelő- és lecsökkentő transzformátoroknál a primer tekercsek névleges feszültségei 5%-kal magasabbak, mint a megfelelő hálózat névleges feszültségei.A szekunder tekercseknél a névleges az a fázisfeszültség, amelyet a transzformátor szekunder tekercseinek kivezetésein kapnak, amikor az üres, és amikor a névleges primer feszültséget a primer tekercs kapcsaira kapcsolják.

A fő kimenet kapcsaira vagy a primer tekercs bármely ágára betáplált feszültség túllépése legfeljebb + 5% -a lehet a transzformátor adattábláján feltüntetett feszültségnek a fő kimenetre vagy erre az ágra vonatkozóan.

Névleges erő

A transzformátor névleges teljesítménye az a teljesítmény, amelyen a transzformátor az élettartama során folyamatosan terhelhető, általában 20-25 éves nagyságrendben.

A transzformátor névleges teljesítménye a hőmérsékleti viszonyoktól függ, azaz függ a tekercseinek megengedett fűtési hőmérsékletétől, a transzformátor hűtési viszonyaitól stb. Ismerkedjünk meg ezekkel a hőmérsékleti viszonyokkal részletesebben.

A legtöbb transzformátor olajhűtéses ("olajos" transzformátor). Az ilyen transzformátorokban a tekercsekkel ellátott mágneses magok transzformátorolajjal töltött acéltartályokban helyezkednek el, amely kőolajból származó ásványi szigetelőolaj. A transzformátor működése során a tekercsekben és a mágneses magban felszabaduló hő olaj segítségével a transzformátort hűtő közegbe - levegő (levegőhűtés) vagy víz (vízhűtés) - kerül át.

Léghűtéses olajtranszformátorok esetében, amelyeket olyan területekre telepítenek, ahol a legmagasabb levegőhőmérséklet eléri a + 35 ° C-ot, a tekercsek átlagos hőmérséklet-emelkedése a levegő hőmérséklete fölé nem haladhatja meg a + 70 ° C-ot (ellenállási módszerrel mérve).A háztartási transzformátorok esetében a tekercsek hőmérséklet-emelkedése, amely + 70 ° C, megfelel a névleges terhelésüknek. + 35 ° C levegő hőmérsékleten a transzformátor tekercseinek átlagos fűtési hőmérséklete 70 ° + 35 ° = 105 ° C.

Ha működés közben a transzformátor tekercseinek fűtési hőmérsékletét folyamatosan + 105 ° C-on tartják, akkor, amint azt a gyártók tanulmányai mutatják, élettartama nem haladja meg az éveket. A transzformátor névleges terhelésénél azonban a tekercsek + 105 ° C fűtési hőmérséklete csak akkor lesz állandó, ha a levegő hőmérséklete állandó, + 35 ° C.

A valóságban a környezeti levegő hőmérséklete soha nem állandó, hanem napközben és egész évben is változik, ezért a transzformátor tekercseinek fűtési hőmérséklete a + 105 ° C-tól valamivel alacsonyabb értékig változik. Ez természetesen meghosszabbítja a transzformátor élettartamát. Ezért a fent említett maximális tekercselési hőmérsékleten + 105 ° C az átlagos hőmérséklet felső határát kell érteni, amelyet az ellenállással mérnek, és amely megengedett a transzformátor biztonságos működéséhez napi több órán keresztül azon a viszonylag néhány napon keresztül, amikor a környezeti hőmérséklet eléri a maximum +35°C-ot.

A kényszerű olajkeringtetés nélküli transzformátoroknál a felső olajrétegek (a burkolaton) legnagyobb hőmérséklet-emelkedése a környezeti hőmérséklet fölé nem haladhatja meg a 60 °C-ot. + 35 °C-os környezeti hőmérsékleten ez felel meg leginkább a legmagasabb hőmérsékletnek. (hőmérővel) az olaj hőmérséklete + 95 ° C.A kényszerített olajkeringtetésű transzformátorok esetében, például olaj-víz hűtéssel, az olajhűtő bemeneténél az olaj hőmérséklete nem haladhatja meg a 70 °C-ot. Az olaj-levegő hűtésű transzformátorok esetében a megengedett legnagyobb olajhőmérsékletet a gyártó.

Ezzel együtt a transzformátor névleges teljesítményén azt a teljesítményt kell érteni, ameddig a szabadban elhelyezett transzformátor a hűtőközeg névleges hőmérsékleti viszonyai között tartósan terhelhető léghűtéssel, amely a levegő változó hőmérséklete. természetesen év közben. Más típusú hűtés esetén a hűtőközeg névleges hőmérsékleti viszonyait a transzformátor gyártói határozzák meg.

Megjegyzendő, hogy korábban a szabadban telepített transzformátorok névleges teljesítményét a hűtőlevegő átlagos éves hőmérsékletétől függően újraszámították. Az újraszámítás eredményeként + 5 ° C-nál alacsonyabb átlagos éves környezeti hőmérsékleten a transzformátor névleges teljesítménye nő, + 5 ° C feletti éves átlagos hőmérsékleten pedig éppen ellenkezőleg, csökken.

Az olaj viszkozitásának a transzformátorok hűtésére gyakorolt ​​hatását vizsgáló tanulmányok azt mutatják, hogy nincs szükség ilyen újraszámításra, mivel alacsony levegőhőmérsékleten az olaj viszkozitása növekszik, aminek következtében a tekercsek hőátadása romlik, magasabb levegő hőmérsékleten pedig , éppen ellenkezőleg, az olaj viszkozitása csökken, és a transzformátor tekercseinek hőátadása nő.

A kültéri berendezések mellett a léghűtéses transzformátorokat gyakran zárt, fűtetlen helyiségekben - kamrákban - helyezik el, ahol általában természetes szellőzést biztosítanak hideg levegő betáplálásával és a felmelegített levegő eltávolításával az alsó és felső részen lévő speciális szellőzőnyílásokon keresztül. a kamra, ill. A kamrákban lévő transzformátorok hűtési feltételei a szellőzés ellenére még mindig rosszabbak, mint a szabadban felszerelteké, ami némileg csökkenti az élettartamukat. A természetes szellőztetésű kamrákba szerelt transzformátorok azonban a névleges teljesítményükön folyamatosan tölthetők, akár 20 °C éves átlagos kamralevegő-hőmérsékleten.

A transzformátor primer és szekunder tekercseinek névleges áramait áramoknak nevezzük, amelyeket a megfelelő tekercsek névleges teljesítménye határoz meg.

Névleges terhelés alatt a névleges árammal egyenlő terhelést értve.

A transzformátor túlterhelés nélküli üzemmódjában a kapcsoló bármely helyzetében, valamint a primer tekercsre betáplált feszültség bármely értékénél (de legfeljebb a csap feszültségértékének + 5% -a), a transzformátor szekunder tekercsét a névleges áramerősségnél nem lehet nagyobb mértékben terhelni.