Jaudas transformatori: nominālie darbības režīmi un vērtības

Nominālais darbības režīms

Transformatora nominālais darbības režīms ir režīms, kuram transformatoru ir izstrādājis ražotājs. Noteicošie nosacījumi transformatora nominālajam darbības režīmam ir: nominālais spriegums, jauda, ​​strāvas un frekvence, kas norādīta uz tā datu plāksnītes, kā arī dzesēšanas vides nominālie apstākļi.

Tinumu nominālais spriegums

Transformatora tinumu nominālie spriegumi ir tie spriegumi, kuros tie ir paredzēti normālai darbībai. Pazeminošajiem transformatoriem primāro tinumu nominālie spriegumi ir vienādi ar atbilstošo elektrisko tīklu nominālajiem spriegumiem, t.i. elektriskie uztvērēji.

Paaugstinošiem un pazeminošiem transformatoriem, kas savienoti tieši ar ģeneratora kopnēm vai spailēm, primāro tinumu nominālie spriegumi ir par 5% lielāki nekā attiecīgā tīkla nominālie spriegumi.Sekundārajos tinumos nominālais ir fāzes spriegums, kas iegūts transformatora sekundāro tinumu spailēs, kad tas ir bez slodzes un kad primārā tinuma spailēm tiek pievadīts nominālais primārais spriegums.

Galvenās izejas spailēm vai jebkurai primārā tinuma atzarai pievadītā sprieguma pārsniegšana ir pieļaujama ne vairāk kā + 5% no sprieguma, kas norādīts uz transformatora datu plāksnītes galvenajai izejai vai šai atzarai.

Nominālā izturība

Transformatora nominālā jauda ir jauda, ​​ar kuru transformatoru var nepārtraukti noslogot visā tā kalpošanas laikā, parasti pieņemot, ka tā ir aptuveni 20–25 gadi.

Transformatora nominālā jauda ir saistīta ar temperatūras apstākļiem, tas ir, tā ir atkarīga no tā tinumu pieļaujamās sildīšanas temperatūras, no transformatora dzesēšanas apstākļiem utt. Iepazīsimies ar šiem temperatūras apstākļiem sīkāk.

Lielākā daļa transformatoru ir ar eļļu dzesējami ("eļļas" transformatori). Šādos transformatoros magnētiskie serdeņi ar tinumiem atrodas tērauda tvertnēs, kas pildītas ar transformatoreļļu, kas ir minerālu izolācijas eļļa, kas iegūta no naftas. Transformatora darbības laikā tinumos un magnētiskajā serdenī izdalītais siltums ar eļļas palīdzību tiek pārnests uz transformatoru dzesēšanas vidi - gaisu (gaisa dzesēšana) vai ūdeni (ūdens dzesēšana).

Gaisa dzesēšanas eļļas transformatoriem, kas uzstādīti vietās, kur augstākā gaisa temperatūra sasniedz + 35 ° C, tinumu vidējā temperatūras paaugstināšanās virs gaisa temperatūras nedrīkst pārsniegt + 70 ° C (mērot ar pretestības metodi).Sadzīves transformatoriem tinumu temperatūras paaugstināšanās, kas vienāda ar + 70 ° C, atbilst to nominālajai slodzei. Gaisa temperatūrā + 35 ° C transformatora tinumu vidējā sildīšanas temperatūra ir 70 ° + 35 ° = 105 ° C.

Ja ekspluatācijas laikā transformatora tinumu sildīšanas temperatūra pastāvīgi tiek uzturēta + 105 ° C, tad, kā liecina ražotāju pētījumi, tā kalpošanas laiks nepārsniegs vairākus gadus. Tomēr pie transformatora nominālās slodzes tinumu sildīšanas temperatūra + 105 ° C būs nemainīga tikai tad, ja gaisa temperatūra ir nemainīga, vienāda ar + 35 ° C.

Reāli apkārtējā gaisa temperatūra nekad nav nemainīga, bet mainās gan dienas laikā, gan visa gada garumā, tāpēc transformatora tinumu sildīšanas temperatūra svārstās robežās no + 105°C līdz kādai zemākai vērtībai. Tas dabiski pagarina transformatora kalpošanas laiku. Tāpēc iepriekš minētā maksimālā tinuma temperatūra + 105 ° C ir jāsaprot kā vidējās temperatūras augšējā robeža, ko mēra pēc pretestības, kas pieļaujama drošai transformatora darbībai vairākas stundas dienā tajās salīdzinoši dažās dienās, kad apkārtējās vides temperatūra sasniedz maksimumu + 35 ° C.

Transformatoros bez piespiedu eļļas cirkulācijas lielākais augšējo eļļas slāņu (uz vāka) temperatūras paaugstināšanās virs apkārtējās vides temperatūras nedrīkst pārsniegt 60 ° C. Apkārtējās vides temperatūrā + 35 ° C tas visvairāk atbilst augstākajai temperatūrai. novērota (ar termometru) eļļas temperatūra + 95 ° C.Transformatoriem ar piespiedu eļļas cirkulāciju, piemēram, ar eļļas-ūdens dzesēšanu, eļļas temperatūra pie eļļas dzesētāja ieejas ir pieļaujama ne augstāka par 70 ° C. Transformatoriem ar eļļas-gaisa dzesēšanu maksimālo pieļaujamo eļļas temperatūru nosaka no plkst. ražotājs.

Ņemot to vērā, transformatora nominālā jauda ir jāsaprot kā jauda, ​​līdz kurai ārā uzstādītu transformatoru var pastāvīgi noslogot dzesēšanas līdzekļa nominālās temperatūras apstākļos ar gaisa dzesēšanu, kas definēta kā mainīga gaisa temperatūra. dabiski gada laikā. Citiem dzesēšanas veidiem dzesēšanas vides nominālās temperatūras apstākļus nosaka transformatoru ražotāji.

Jāņem vērā, ka iepriekš ārā uzstādīto transformatoru nominālā jauda tika pārrēķināta atkarībā no dzesēšanas gaisa vidējās gada temperatūras. Pārrēķina rezultātā, ja vidējā gada apkārtējās vides temperatūra ir mazāka par + 5 ° C, transformatora nominālā jauda tiek palielināta, bet vidējā gada temperatūrā virs + 5 ° C tā, gluži pretēji, tiek samazināta.

Pētījumi par eļļas viskozitātes ietekmi uz transformatoru dzesēšanu liecina, ka šāds pārrēķins nav nepieciešams, jo zemā gaisa temperatūrā palielinās eļļas viskozitāte, kā rezultātā pasliktinās siltuma pārnese no tinumiem un pie paaugstinātas gaisa temperatūras. , gluži pretēji, eļļas viskozitāte samazinās, un siltuma pārnese no transformatora tinumiem palielinās.

Papildus āra instalācijām gaisa dzesēšanas transformatorus bieži novieto slēgtās neapsildāmās telpās - kamerās, kurās parasti tiek nodrošināta dabiskā ventilācija ar aukstā gaisa padevi un uzkarsētā gaisa izvadīšanu caur speciāliem ventilācijas atverēm apakšējā un augšējā daļā. attiecīgi kamera. Neskatoties uz ventilāciju, transformatoru dzesēšanas apstākļi kamerās joprojām ir sliktāki nekā tiem, kas uzstādīti ārpus telpām, kas nedaudz samazina to kalpošanas laiku. Taču transformatorus, kas uzstādīti kamerās ar dabisku ventilāciju, var nepārtraukti uzlādēt ar nominālo jaudu pie vidējās gada kameras gaisa temperatūras līdz 20 °C.

Transformatora primāro un sekundāro tinumu nominālās strāvas sauc par strāvām, ko nosaka attiecīgo tinumu nominālās jaudas.

Zem nominālās slodzes saprotot slodzi, kas vienāda ar nominālo strāvu.

Transformatora darbības režīmā bez pārslodzes jebkurā slēdža pozīcijā, kā arī jebkuram primārajam tinumam piegādātā sprieguma vērtībām (bet ne augstākam par + 5% no šī krāna sprieguma vērtības), transformatora sekundāro tinumu var noslogot ne augstāk par nominālo strāvu.