Ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga power transformer

Ang isang de-koryenteng yunit na may dalawa, tatlo o higit pang mga paikot-ikot ay statically naka-install sa power grid. Ang power transpormer ay nagbabago ng alternating boltahe at kasalukuyang walang frequency deviation. Ang converter na ginagamit sa pangalawang power supply ay tinatawag na step-down device. Ang mga step-up na istruktura ay nagpapataas ng boltahe, ay ginagamit sa mataas na boltahe na mga linya ng kuryente na may mataas na kapangyarihan, throughput at kapasidad.

Lugar ng aplikasyon

Kasama sa set ng mga installation na idinisenyo upang makabuo ng kuryente ang mga power transformer. Ang mga power plant ay gumagamit ng enerhiya ng atom, organic, solid o liquid fuel, tumatakbo sa gas o gumagamit ng power ng water stream, ngunit kailangan ang mga substation output converter para sa normal na paggana ng consumer at production lines.

Ang mga yunit ay naka-install sa mga network ng mga pasilidad na pang-industriya, mga negosyo sa kanayunan, mga complex ng depensa, mga pagpapaunlad ng langis at gas. Ang direktang layunin ng isang transpormer ng kapangyarihan - upang mapababa at mapataas ang boltahe at kasalukuyang - ay ginagamit para sa pagpapatakbo ng transportasyon, pabahay, imprastraktura ng tingi, mga pasilidad sa pamamahagi ng network.

Mga pangunahing bahagi at sistema

Ang supply boltahe at load ay inilalapat sa mga input, na matatagpuan sa panloob o panlabas na terminal block. Ang contact ay naayos na may mga bolts o mga espesyal na konektor. Sa mga yunit ng langis, ang mga inlet ay nakaayos sa labas sa mga gilid ng tangke o sa takip ng naaalis na pabahay.

Ang paghahatid mula sa mga panloob na paikot-ikot ay napupunta sa mga nababaluktot na damper o sinulid na mga stud na gawa sa mga non-ferrous na metal. Ang mga power transformer at ang kanilang mga kaso ay insulated mula sa mga stud na may porselana o plastic na layer. Ang mga puwang ay inaalis ng mga gasket na gawa sa isang materyal na lumalaban sa mga langis at sintetikong likido.

Binabawasan ng mga cooler ang temperatura ng langis mula sa itaas na bahagi ng tangke at inilipat ito sa mas mababang layer sa gilid. Ang cooling device ng power oil transformer ay kinakatawan ng:

• isang panlabas na circuit na nag-aalis ng init mula sa carrier;
• panloob na circuit heating oil.

Ang mga cooler ay may iba't ibang uri:

• radiators - isang hanay ng mga flat channel na may hinang sa dulo, na matatagpuan sa mga plato para sa komunikasyon sa pagitan ng mas mababa at itaas na mga kolektor;
• mga corrugated tank - inilagay sa mga unit na mababa at katamtaman ang kapangyarihan, pareho silang lalagyan para sa pagpapababa ng temperatura at isang gumaganang tangke na may nakatiklop na ibabaw ng mga dingding at isang kahon sa ilalim;
• tagahanga - nilagyan sila ng malalaking mga module ng transpormer para sa sapilitang paglamig ng daloy;
• heat exchangers - ginagamit sa malalaking unit para ilipat ang mga synthetic fluid gamit ang pump, dahilang organisasyon ng natural na sirkulasyon ay nangangailangan ng maraming espasyo;
• mga pag-install ng tubig-langis - tubular heat exchangers ayon sa klasikal na teknolohiya;
• Ang mga circulating pump ay mga hermetic na disenyo na may ganap na paglubog ng makina sa kawalan ng pagpupuno ng mga gasket ng kahon.

Ang mga kagamitan para sa pagbabago ng boltahe ay ibinibigay sa mga control device upang baguhin ang bilang ng mga gumaganang pagliko. Ang boltahe sa pangalawang paikot-ikot ay binago gamit ang switch para sa bilang ng mga coils o itinakda sa pamamagitan ng bolting kapag pumipili ng lokasyon ng mga jumper. Ito ay kung paano konektado ang mga lead ng isang grounded o de-energized na transpormer. Ang mga regulating module ay nagko-convert ng boltahe sa maliliit na hanay.

Depende sa mga kondisyon, ang mga switch para sa bilang ng mga spiral ay nahahati sa mga uri:

• mga aparatong gumagana kapag naka-off ang load;
• mga elemento na gumagana kapag ang pangalawang paikot-ikot ay pinaikli sa paglaban.

Kalakip

Ang gas relay ay matatagpuan sa connecting tube sa pagitan ng expansion at working tank. Pinipigilan ng aparato ang agnas ng mga insulating organics, mga langis sa panahon ng overheating at maliit na pinsala sa system. Ang aparato ay tumutugon sa pagbuo ng gas sa kaso ng mga malfunctions, nagbibigay ng signal ng alarma o ganap na i-off ang system sa kaganapan ng isang maikling circuit o isang mapanganib na pagbaba sa antas ng likido.

Ang mga thermocouples ay inilalagay sa tuktok ng tangke sa mga bulsa upang masukat ang temperatura. Gumagana ang mga ito sa prinsipyo ng pagkalkula ng matematika upang matukoy ang pinakamainit na bahagi ng yunit. Ang mga modernong sensor ay batay sa teknolohiya ng fiber optic.

Ang tuluy-tuloy na regeneration unit ay ginagamit upang ibalik at linisin ang langis. Bilang resulta ng trabaho, ang slag ay nabuo sa masa, ang hangin ay pumapasok dito.Ang mga kagamitan sa pagbabagong-buhay ay may dalawang uri:

• thermosyphon modules, gamit ang natural na paggalaw ng pinainit na mga layer pataas at dumadaan sa filter, ang kasunod na pagbaba ng mga cooled stream sa ilalim ng tangke;
• Ang mga yunit ng kalidad ng adsorption ay puwersahang pump ang masa sa pamamagitan ng mga filter na may isang bomba, ay matatagpuan nang hiwalay sa pundasyon, at ginagamit sa mga circuit ng malalaking converter.

Ang oil protection modules ay isang open-type expansion tank. Ang hangin sa itaas ng mass surface ay dinadaanan ng mga silica gel desiccant. Ang adsorbent sa maximum na kahalumigmigan ay nagiging kulay rosas, na nagsisilbing isang senyas upang palitan ito.

Ang isang oil seal ay naka-install sa tuktok ng expander. Ito ay isang aparato para sa pagbawas ng kahalumigmigan ng hangin, na nagpapatakbo sa transpormer na dry oil. Ang module ay konektado sa expansion tank na may pipe. Sa itaas, ang isang lalagyan ay hinangin na may panloob na paghihiwalay sa anyo ng ilang mga pader sa anyo ng isang labirint. Ang hangin ay dumaan sa langis, nagbibigay ng kahalumigmigan, pagkatapos ay nililinis ng silica gel at pumasok sa expander.

Kontrolin ang mga aparato

Pinipigilan ng pressure relief device ang emergency pressure surge dahil sa short circuit o malakas na pagkabulok ng langis at ibinibigay sa disenyo ng mga makapangyarihang unit alinsunod sa GOST 11677-1975. Ang aparato ay ginawa sa anyo ng isang discharge pipe, na matatagpuan sa isang anggulo sa takip ng transpormer. Sa dulo ay isang selyadong lamad na maaaring agad na mabuksan at hayaang makapasok ang tambutso.

Bilang karagdagan, ang iba pang mga module ay naka-install sa transpormer:

1. Ang mga sensor ng antas ng langis sa tangke, na nilagyan ng dial o ginawa sa anyo ng isang glass tube ng mga lalagyan ng komunikasyon, ay inilalagay sa dulo ng expander.
2. Ang mga built-in na transformer ay nakaayos sa loob ng unit o malapit sa grounding sleeve sa gilid ng feed-through insulators o sa mga low-voltage na busbar. Sa kasong ito, hindi na kailangan para sa isang malaking bilang ng mga indibidwal na converter sa isang substation na may panloob at panlabas na pagkakabukod.
3. Nakikita ng detektor ng mga nasusunog na dumi at mga gas ang hydrogen sa masa ng langis at pinipiga ito sa lamad. Ang aparato ay nagpapahiwatig ng paunang antas ng pagbuo ng gas bago ang concentrated mixture ay nagiging sanhi ng control relay na gumana.
4. Sinusubaybayan ng flow meter ang pagkawala ng langis sa mga substation na tumatakbo sa prinsipyo ng sapilitang pagbabawas ng temperatura. Sinusukat ng aparato ang pagkakaiba ng ulo at tinutukoy ang presyon sa magkabilang panig ng balakid sa daloy. Sa mga water-cooled unit, binabasa ng mga flow meter ang pagkonsumo ng moisture. Ang mga elemento ay nilagyan ng isang alarma sa kaso ng isang aksidente at isang dial para sa pagtukoy ng mga tagapagpahiwatig.

Prinsipyo ng pagpapatakbo at mga paraan ng pagpapatakbo

Ang isang simpleng transpormer ay nilagyan ng isang core ng permalloy, ferrite at dalawang windings. Kasama sa magnetic circuit ang isang set ng tape, plate o molded elements. Ginagalaw nito ang magnetic flux na nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng kuryente. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang power transpormer ay upang i-convert ang mga tagapagpahiwatig ng kasalukuyang at boltahe gamit ang induction, habang ang dalas at hugis ng graph ng paggalaw ng mga sisingilin na particle ay nananatiling pare-pareho.

Sa mga step-up na transformer, ang circuit ay nagbibigay ng mas mataas na boltahe sa pangalawang paikot-ikot kumpara sa pangunahing likid. Sa mga step-down unit, mas mataas ang input voltage kaysa sa output. Ang core na may spiral turns ay matatagpuan sa isang lalagyan na may langis.

Kapag ang alternating current ay naka-on, ang isang alternating magnetic field ay nabuo sa pangunahing spiral. Nagsasara ito sa core at nakakaapekto sa pangalawang circuit. Ang isang electromotive force ay nabuo na kung saan ay ipinadala sa konektado load sa output ng transpormer. Gumagana ang istasyon sa tatlong mga mode:

1. Ang idling ay nailalarawan sa pamamagitan ng bukas na estado ng pangalawang likid at ang kawalan ng kasalukuyang sa loob ng mga windings. Ang walang-load na kuryente ay dumadaloy sa pangunahing coil, na 2-5% ng nominal na halaga.
2. Ang trabaho sa ilalim ng pagkarga ay nagaganap sa koneksyon ng kapangyarihan at mga mamimili. Ang mga power transformer ay nagpapakita ng enerhiya sa dalawang windings, ang trabaho sa naturang mga regulasyon ay karaniwan para sa yunit.
3. Isang maikling circuit kung saan ang paglaban sa pangalawang likid ay nananatiling ang tanging pagkarga. Ang mode ay nagbibigay-daan sa iyo upang makilala ang mga pagkalugi para sa pagpainit ng mga pangunahing windings.

Idle mode

Ang kuryente sa pangunahing coil ay katumbas ng halaga ng alternating magnetizing current, ang pangalawang kasalukuyang ay nagpapakita ng mga zero na halaga. Ang electromotive force ng paunang coil sa kaso ng isang ferromagnetic tip ay ganap na pinapalitan ang source boltahe, walang mga load currents. Nakikita ng idle operation ang mga agarang pagkawala ng turn-on at eddy currents, tinutukoy ang reactive power compensation para mapanatili ang kinakailangang boltahe ng output.

Sa isang yunit na walang ferromagnetic conductor, walang mga pagkalugi dahil sa pagbabago sa magnetic field. Ang walang-load na kasalukuyang ay proporsyonal sa paglaban ng pangunahing paikot-ikot. Ang kakayahang pigilan ang pagpasa ng mga sisingilin na electron ay binago sa pamamagitan ng pagbabago ng dalas ng kasalukuyang at ang laki ng induction.

Short circuit na operasyon

Ang isang maliit na alternating boltahe ay inilalapat sa pangunahing likid, ang mga output ng pangalawang likid ay short-circuited.Ang mga tagapagpahiwatig ng boltahe ng input ay pinili upang ang kasalukuyang short-circuit ay tumutugma sa kinakalkula o nominal na halaga ng yunit. Ang laki ng boltahe ng maikling circuit ay tumutukoy sa mga pagkalugi sa mga coils ng transpormer at ang halaga ng paglaban sa materyal ng konduktor. Ang bahagi ng direktang kasalukuyang nagtagumpay sa paglaban at na-convert sa thermal energy, ang core ay pinainit.

Ang boltahe ng short circuit ay kinakalkula bilang isang porsyento ng nominal na halaga. Ang parameter na nakuha sa panahon ng operasyon sa mode na ito ay isang mahalagang katangian ng yunit. Ang pagpaparami nito ng short-circuit current ay nagbibigay ng pagkawala ng kuryente.

Mode ng trabaho

Kapag ang isang load ay konektado sa pangalawang circuit, ang mga particle ay gumagalaw, na nagiging sanhi ng magnetic flux sa konduktor. Ito ay nakadirekta palayo sa daloy na ginawa ng pangunahing likid. Sa pangunahing paikot-ikot, mayroong hindi pagkakasundo sa pagitan ng electromotive force ng induction at ang power source. Ang kasalukuyang sa paunang spiral ay tumataas hanggang sa oras na hindi nakuha ng magnetic field ang orihinal na halaga nito.

Ang magnetic flux ng induction vector ay nagpapakilala sa pagpasa ng field sa napiling ibabaw at natutukoy sa pamamagitan ng integral ng oras ng instantaneous force index sa primary coil. Ang exponent ay 90˚ out of phase na may kinalaman sa driving force. Ang sapilitan na emf sa pangalawang circuit ay nag-tutugma sa hugis at bahagi ng nasa pangunahing likaw.

Mga uri at uri ng mga transformer

Ang mga yunit ng kuryente ay ginagamit sa kaso ng pag-convert ng mataas na boltahe na kasalukuyang at mataas na kapangyarihan, hindi sila ginagamit upang sukatin ang pagganap ng network.Ang pag-install ay makatwiran sa kaso ng isang pagkakaiba sa pagitan ng boltahe sa network ng producer ng enerhiya at ang circuit na papunta sa consumer. Depende sa bilang ng mga phase, ang mga istasyon ay maaaring uriin bilang single-coil units o multi-winding units.

Ang isang single-phase power converter ay naka-install nang statically, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng windings konektado sa pamamagitan ng mutual induction, na matatagpuan hindi gumagalaw. Ang core ay ginawa sa anyo ng isang saradong frame, may mga mas mababang, itaas na pamatok at mga side rod, kung saan matatagpuan ang mga spiral. Ang mga coils at magnetic core ay kumikilos bilang mga aktibong elemento.

Ang mga windings sa mga rod ay nasa itinatag na mga kumbinasyon ayon sa bilang at hugis ng mga liko o nakaayos sa isang concentric order. Ang pinaka-karaniwan at madalas na ginagamit na cylindrical wrapping. Ang mga elemento ng istruktura ng yunit ay nag-aayos ng mga bahagi ng istasyon, ihiwalay ang mga sipi sa pagitan ng mga coil, palamig ang mga bahagi at maiwasan ang mga pagkasira. Sinasaklaw ng longitudinal insulation ang mga indibidwal na pagliko o ang kanilang mga kumbinasyon sa core. Ang mga pangunahing dielectric ay ginagamit upang maiwasan ang paglipat sa pagitan ng lupa at windings.

Sa mga scheme ng mga three-phase na network ng kuryente, ang dalawang-winding at three-winding na mga pag-install ay naka-install upang pantay na ipamahagi ang load sa pagitan ng mga input at output, o mga kapalit na device para sa isang yugto. Ang mga transformer na pinalamig ng langis ay naglalaman ng isang magnetic circuit na may mga windings na matatagpuan sa isang tangke na may isang sangkap.

Ang mga paikot-ikot ay nakaayos sa isang karaniwang konduktor, habang ang pangunahin at pangalawang circuit ay ibinigay na nakikipag-ugnayan dahil sa hitsura ng isang karaniwang field, kasalukuyang o polariseysyon kapag ang mga sisingilin na electron ay gumagalaw sa isang magnetic medium. Ang kabuuang induction na ito ay nagpapahirap upang matukoy ang pagganap ng planta, mataas at mababang boltahe.Ang isang plano sa pagpapalit ng transpormer ay ginagamit, kung saan ang mga windings ay nakikipag-ugnayan hindi sa isang magnetic, ngunit sa isang de-koryenteng kapaligiran.

Ang prinsipyo ng pagkakapareho ng pagkilos ng mga dissipative na daloy sa gawain ng mga resistensya ng inductive coils na dumadaan sa kasalukuyang ay inilalapat. Makilala ang mga spiral na may aktibong paglaban ng induction. Ang pangalawang uri ay magnetically bonded wrappings na nagpapadala ng mga particle nang hindi nagkakalat ng mga flux na may kaunting obstructive properties.

Mga katulad na artikulo: