Трансформаторы напряжения

Технические характеристики, точность преобразования, мощность, и признаки классификации трансформаторов напряжения, их конструктивное исполнение. Отличительные особенности работы ТН, цели их применения. Функции силовых трансформаторных установок.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 22.03.2022
Размер файла 10,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Трансформаторы напряжения

Пакщаев Я.А., студент, 2 курс, факультет «Энергетический» Ульяновский государственный технический университет

Аннотация

Данная статья посвящена трансформаторам напряжения. В статье рассматривается технические характеристики, точность преобразования, классификации трансформаторов напряжения и конструктивные особенности. Отличительные особенности работы трансформаторов напряжения и их функции.

Ключевые слова: трансформаторы напряжения, технические характеристики ТН, классификация ТН.

Annotation

This article is devoted to voltage transformers. The article discusses the technical characteristics, conversion accuracy, classification of voltage transformers and design features. Distinctive features of the operation of voltage transformers and their functions.

Key words: voltage transformers, technical characteristics of VT, classification of VT.

силовой трансформатор напряжение мощность

Трансформаторы напряжения (ТН) являются измерительными преобразователями, выполняющими масштабированное понижение первичного напряжения (U) электрической сети, необходимое для работы схем измерения, учёта, защиты и автоматики.

Поскольку понижение (или повышение) значения U осуществляет также любой силовой трансформатор, может возникнуть вопрос -- в чём заключаются отличительные особенности работы ТН? Рассмотрим их по пунктам.

Точность преобразования

Трансформатор напряжения, вторичные цепи которого подключаются к аппаратуре РЗА и измерительным цепям, оказывает влияние на точность результата измерения. ТН наряду с измерительными приборами относится к средствам измерений (СИ).

Это означает, что погрешность ТН, возникающая в процессе трансформации, строго нормируется рамками присвоенного ему класса точности, а сам ТН подвергается регулярной процедуре поверки уполномоченной организацией.

Кроме этого, тип применяемого ТН должен присутствовать в Государственном реестре средств измерений. На практике это выполняется только в случаях, когда речь идёт о коммерческом учёте электроэнергии.

Чаще всего ТН имеет несколько вторичных обмоток различного назначения, класс точности которых отличается. Класс точности обмоток, нагрузкой которых являются цепи измерения, может быть от 0.1 до 3.0, в зависимости от допустимой погрешности измерения. Для питания цепей защиты и автоматики применяются обмотки класса 3Р или 6Р (таким образом, основная задача ТН заключается в высокой и строго нормируемой точности трансформирования сетевого значения U, как по величине, так и по фазе).

Выбор конструкционных решений и материалов, из которых изготавливаются элементы ТН, нацелен на решение именно этой задачи.

Что касается силовых трансформаторных установок, их функция заключается в преобразовании электрической энергии с минимальными потерями, в ходе которого фазовый угол исходной синусоиды U практически всегда изменяется.

Кстати, это является причиной запрета на работу в параллельном режиме линий электропередачи одного класса, приходящих с разных подстанций, так как угол сдвига по фазе у них, как правило, различный.

Режим работы

Силовой трансформатор может работать как в режиме повышения, так и в режиме понижения, ТН предназначен только для понижения первичных параметров сети, то есть, питающей является обмотка ВН, нагрузка всегда подключается к выводам НН. Это вытекает из основного назначения ТН, обеспечивающего цепи измерения и защит пониженным значением U.

Мощность. Этот показатель силовых трансформаторов может исчисляться сотнями мегаватт, предельная же мощность ТН составляет порядка 1кВА. Как видно, величины несопоставимы. Для ТН мощность важна лишь с точки зрения её влияния на точность измерения.

Классификация и конструктивное исполнение трансформаторов напряжения

Конструктивное исполнение ТН зависит от того, для работы в каких электрических сетях он предназначен, где его предполагается устанавливать и какие приборы будут к нему подключены.

Классификация трансформаторов напряжения может производиться по следующим признакам:

• класс напряжения, на которое рассчитана первичная обмотка;

• однофазное или трёхфазное исполнение;

• величина U вторичного;

• общее число обмоток -- двухобмоточные или трёхобмоточные;

• класс точности, значение которого может быть 0.1, 0.2, 0.5, 1, 3, 3Р, 6Р;

• тип изоляции -- сухие, литые, маслонаполненные;

• место предполагаемого монтажа -- наружной либо внутренней установки.

Вторичное значение U в ТН унифицировано, его величина зависит от схемы подключения первичной обмотки. Трёхфазные и однофазные трансформаторы, подключаемые к фазам первичной сети, на выходе выдают 100 вольт. Однофазные ТН, при включении их на фазное напряжение имеют на низкой стороне 100/V3 вольт.

Вид исполнения изоляции и способ охлаждения тепла при изготовлении ТН выбирается так же, как для силовых трансформаторов (сухая либо литая изоляция может применяться в устройствах до 35 кВ, в остальных случаях используются только маслонаполненные конструкции).

Обмотки и магнитная система маслонаполненного ТН помещены в стальной бак, заполненный трансформаторным маслом. Масло в данном случае играет роль изолятора и осуществляет отвод тепла к стенкам бака и в окружающее пространство.

Чаще всего бак имеет форму цилиндра, на верхнем торце которого установлены фарфоровые изоляторы проходного типа. Изоляторы являются вводами ТН.

Технические характеристики

К основным техническим параметрам трансформаторов напряжения относятся:

• номинальное значение напряжения электрической сети, для работы в которой предназначен ТН;

• коэффициент трансформации;

• мощность -- номинальная величина и её максимально допустимое значение.

Поскольку величина U на низкой стороне трансформатора напряжения любого класса имеет одинаковое значение, числовое значение коэффициента трансформации равно напряжению первичной сети, делённому на 100 или на 100/V3.

Вторичные измерительные приборы обычно имеют шкалу на 100 вольт, которая проградуирована в первичных единицах. Например, при измерении в сети 35 кВ номинальное значение U вольтметра составляет 100 вольт, при этом показания прибора составляют 35 кВ.

В схемах учёта при определении реального значения потреблённой электрической энергии показания счётчика умножаются на коэффициенты трансформации трансформаторов тока и напряжения.

При определении фактической мощности нагрузки измерительных трансформаторов обычно пользуются величиной суммарного сопротивления приборов, подключенных к низкой стороне.

Оптимальное значение мощности нагрузки, при которой обеспечивается соответствие основных параметров ТН, лежит в пределах 25% - 100% номинала.

Трансформаторы напряжения применяются в цепях переменного тока электроустановок при высоких напряжениях и больших токах, когда непосредственное включение контрольно-измерительных приборов, реле и приборов автоматики в первичные цепи технически невозможно, нерационально или недопустимо по условиям безопасности.

Литература

1. Александров А.Н. Электрические аппараты высокого напряжения. Л.: Энергоатомиздат, 1989. 343 с.

2. Чунихин А.А., Жаворонков М.А. Аппараты высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1985. 432 с.

3. Шпиганович А.Н., Огарков Н.М., Шпиганович А.А. Высоковольтное электрооборудование распределительных устройств. ЛГТУ. Липецк, 1998. 80 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Обзор сути, видов и классификации трансформаторов, которые предназначены для преобразования переменного тока из одного напряжения в другое. Режим нагрузки, обмотки, магнитные потоки одно- и трехфазных трансформаторов. Выпрямители переменного напряжения.

    реферат [673,9 K], добавлен 27.10.2012

  • Назначение, технические характеристики и устройство измерительных трансформаторов напряжения. Описание принципа действия трансформаторов напряжения и способов их технического обслуживания. Техника безопасности при ремонте и обслуживании трансформаторов.

    контрольная работа [258,1 K], добавлен 27.02.2015

  • Составление балансов активных и реактивных мощностей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов, сечений проводников. Конструктивное исполнение электрической сети. Расчет максимального и послеаварийного режимов. Регулирование напряжения в сети.

    курсовая работа [242,4 K], добавлен 17.06.2015

  • Назначение и режимы работы трансформаторов тока и напряжения. Погрешности, конструкции, схемы соединений, испытание трансформаторов, проверка их погрешности. Контроль состояния изоляции трансформаторов, проверка полярности обмоток вторичной цепи.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 27.10.2014

  • Природные запасы горючих ископаемых и гидравлические ресурсы как основные энергетические ресурсы страны. Знакомство с особенностями регулирования напряжения силовых трансформаторов. Характеристика основных способов определения токов короткого замыкания.

    контрольная работа [647,4 K], добавлен 22.11.2013

  • Категории надежности электроприемников. Напряжение электросетей, трансформаторов и источников электроснабжения. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Устройство и конструктивное исполнение внутрицеховых сетей.

    курсовая работа [46,0 K], добавлен 24.12.2010

  • Общие требования и условия работы, выбор силовых трансформаторов, являющихся основой системы электроснабжения крупных предприятий. Основные параметры, определяющие конструктивное выполнение и построение сети. Трансформаторы главных понижающих подстанций.

    реферат [419,4 K], добавлен 18.10.2009

  • Элементы конструкции силовых трансформаторов, их эксплуатация: нагрузочная способность, к.п.д., регулирование напряжения, включение и отключение. Расчет групп соединения обмоток, техническое обслуживание, диагностика состояния и ремонт трансформаторов.

    дипломная работа [6,5 M], добавлен 05.06.2014

  • Рассмотрение понятия, назначения и классификации силовых трансформаторов напряжения, условия включения их на параллельную работу. Описание конструкции и принципа работы преобразователей стержневых, броневых, тороидальных и с масляным охлаждением.

    контрольная работа [2,3 M], добавлен 12.12.2010

  • Назначение и классификация трансформаторов напряжения, маркировка их обмоток и основные параметры. Элементы и условия эксплуатации трансформатора напряжения однофазного с естественным масляным охлаждением, технические характеристики и схемы его моделей.

    контрольная работа [1,6 M], добавлен 03.03.2014

  • Потребность трансформирования электрической энергии - повышения и понижения переменного напряжения в сети. Классификация трансформаторов и принцип их работы. Конструктивное исполнение и электромагнитные процессы в трансформаторах различных типов.

    контрольная работа [842,0 K], добавлен 22.11.2010

  • Определение времени нарастания входного импульса и передаточных свойств делителя методом частотных характеристик. Конструктивное исполнение омического делителя напряжения. Расчет переходной характеристики делителя, подключение его к осциллографу.

    курсовая работа [260,4 K], добавлен 04.06.2011

  • Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха. Компенсация реактивной мощности. Мощность силовых трансформаторов на подстанции. Провода и кабели силовых сетей: проверка на соответствие защиты. Потеря напряжения в электрических сетях.

    курсовая работа [332,7 K], добавлен 08.11.2011

  • Применение трансформаторов в электросети для повышения напряжения генераторов и понижения напряжения линии передач. Принцип работы высокочастотных импульсных трансформаторов в блоках питания радиотехнических и электронных устройств (компьютеров).

    презентация [1,2 M], добавлен 31.03.2015

  • Баланс активных мощностей станции и структурная схема. Выбор силовых трансформаторов и линий электропередачи, коммутационных аппаратов, трансформаторов тока и напряжения, схем электрических соединений распределительного устройства электростанции.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.05.2016

  • Анализ серий сухих трансформаторов мощностью от 40 до 2500 кВА при разном напряжении. Основные технические характеристики сухих трансформаторов. Отсутствие горючего масла как главное преимущество сухих трансформаторов, условия их работы в помещениях.

    реферат [3,8 M], добавлен 10.02.2014

  • Требования к уровню напряжения в электрической сети согласно ГОСТ, допустимые значения положительного и отрицательного отклонений напряжения в точках общего присоединения. Устройства компенсации реактивной мощности и вольтодобавочные трансформаторы.

    презентация [1,5 M], добавлен 10.07.2015

  • Понятие трансформатора, его сущность и особенности, принцип работы и назначение. Классификация и разновидности трансформаторов, их характеристика и отличительные черты. Режимы работы различных трансформаторов, методика увеличения их производительности.

    реферат [304,3 K], добавлен 01.05.2009

  • Характеристика назначения и принципа действия трансформаторов - устройств, которые составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи. Импульсные и пик-трансформаторы, умножители частоты, стабилизаторы напряжения.

    реферат [16,6 K], добавлен 13.03.2011

  • Выбор электродвигателей для привода насосных установок: расчет и построение механических характеристик, оценка возможности пуска при снижении напряжения сети. Выбор трансформаторных подстанций для станков-качалок, сечения жил кабеля для кабельной линии.

    курсовая работа [400,1 K], добавлен 21.01.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.