Principiul de funcționare și cunoștințele de bază despre transformator

2. Capacitatea nominală și tensiunea de scurtcircuit a trei transformatoare trifazate cu același raport de transformare și grup de conectare sunt, respectiv:

După rularea lor în paralel, sarcina este de 550 OKVA,

Î: ① Sarcina distribuită de fiecare transformator?

2. Ce sarcină totală maximă pot suporta trei transformatoare fără suprasarcină?

③ Care este rata de utilizare a capacității totale a echipamentului transformatorului?

Răspuns

Raportul de distribuție al fiecărui transformator:

După ce sunt operate în paralel, sarcina este de 5500KVA,

Î: ① Sarcina distribuită de fiecare transformator?

2. Ce sarcină totală maximă pot suporta trei transformatoare fără suprasarcină?

③ Care este rata de utilizare a capacității totale a echipamentului transformatorului?

Răspuns

3. Care sunt diferențele dintre autotransformatoare și transformatoarele obișnuite?

Răspuns: Diferența dintre un autotransformator și un transformator obișnuit este:

(1) Partea primară și partea secundară nu sunt conectate doar prin magnetism, ci și prin electricitate, în timp ce transformatoarele obișnuite sunt conectate doar prin magnetism.

(2) Capacitatea alimentării cu energie electrică prin transformator este compusă din două părți: puterea de inducție electromagnetică dintre înfășurarea primară și înfășurarea comună și puterea de conducție condusă direct de înfășurarea primară.

(3) Deoarece înfășurarea autotransformatorului este compusă dintr-o înfășurare primară și o înfășurare comună, numărul de spire ale înfășurării primare este corespunzător mai mic decât numărul și înălțimea spirelor înfășurării primare a transformatorului obișnuit, curentul înfășurării comune și reactanța de scurgere generată. Reactancia de scurtcircuit X a autotransformatorului este de (1-1/K) ori mai mare decât reactanța de scurtcircuit X a transformatorului obișnuit, iar K este raportul de transformare.

(4) Dacă autotransformatorul este echipat cu o a treia înfășurare, a treia înfășurare a acestuia ocupă capacitatea comună a înfășurărilor. Aceasta afectează modul de funcționare și capacitatea de schimb a autotransformatorului.

(5) Deoarece punctul neutru al autotransformatorului trebuie să fie legat la masă, setarea și configurarea protecției releului sunt complicate.

(6) Autotransformatorul este de dimensiuni reduse, ușor, convenabil pentru transport și are un cost redus.

4. La ce probleme ar trebui acordată atenție în funcționarea autotransformatorului?

Răspuns: Probleme care trebuie observate în timpul funcționării autotransformatorului:

(1) Întrucât laturile primare și secundare ale autotransformatorului au conexiune electrică directă, punctul neutru al autotransformatorului utilizat în rețeaua electrică trebuie să fie legat la pământ în mod fiabil și direct pentru a preveni creșterea tensiunii pe partea de joasă tensiune cauzată de defectul de împământare monofazat pe partea de înaltă tensiune.

(2) Datorită conexiunii electrice directe dintre partea primară și partea secundară, atunci când partea de înaltă tensiune este supusă unei supratensiuni, aceasta va provoca o supratensiune gravă pe partea de joasă tensiune. Pentru a evita acest pericol, descărcătoarele de trăsnet trebuie instalate atât pe partea primară, cât și pe cea secundară.

(3) Deoarece impedanța de scurtcircuit a autotransformatorului este mică, iar curentul său de scurtcircuit este mai mare decât cel al unui transformator obișnuit, este necesar să se ia măsuri pentru a limita curentul de scurtcircuit atunci când este necesar.

(4) În timpul funcționării, curentul înfășurării comune trebuie monitorizat pentru a fi mai mic decât sarcina. Dacă este necesar, modul de funcționare al celei de-a treia înfășurări poate fi ajustat pentru a crește capacitatea de schimb a autotransformatorului.

5. Desenați autotransformatorul O - Y0 cu a treia înfășurare/ Δ- Schema de conectare și diagrama vectorială a circuitelor 12-11

Răspuns:

Schemă de cablare

Diagrama vectorială potențială

6. Care sunt tipurile de reglare a tensiunii transformatoarelor? De ce sunt prizele transformatoarelor pe partea de înaltă tensiune?

Răspuns: Există două moduri de reglare a tensiunii transformatorului: reglarea tensiunii în sarcină și reglarea tensiunii în gol:

Reglarea tensiunii în sarcină înseamnă că transformatorul își poate ajusta poziția prizei în timpul funcționării, modificând astfel raportul transformatorului pentru a atinge scopul reglării tensiunii. Există două moduri de reglare a tensiunii în sarcină a transformatorului: reglarea tensiunii la capătul liniei și reglarea tensiunii la punctul neutru, adică diferența dintre priza transformatorului de la capătul liniei înfășurării de înaltă tensiune sau de la punctul neutru al înfășurării de înaltă tensiune. Priza la partea neutră poate reduce nivelul de izolație al prizei transformatorului, ceea ce are avantaje evidente, dar necesită ca punctul neutru al transformatorului să fie legat direct la pământ în timpul funcționării.

Reglarea tensiunii fără sarcină se referă la reglarea poziției prizei transformatorului în caz de pană de curent și întreținere, astfel încât să se modifice raportul transformatorului pentru a atinge scopul reglării tensiunii.

Priza transformatorului este, în general, luată din partea de înaltă tensiune, ceea ce ia în considerare în principal:

(1) Înfășurarea de înaltă tensiune a transformatorului este în general la exterior, iar conexiunea de ieșire a cablului de conectare este convenabilă;

(2) Curentul pe partea de înaltă tensiune este mai mic, iar secțiunea conductorului părții care transportă curentul a liniei de ieșire și a comutatorului de prize este mai mică. Impactul contactului slab poate fi ușor rezolvat.

În principiu, priza poate fi amplasată pe orice parte, și trebuie făcută o comparație economică și tehnică. De exemplu, priza unui transformator mare de 500 kV este trasă din partea de 220 kV, în timp ce partea de 500 kV este fixă.

7. Ce este supraexcitația transformatorului? Cum apare supraexcitația transformatorului?

Răspuns: Când tensiunea transformatorului crește sau frecvența scade, densitatea fluxului magnetic de lucru va crește. Saturația miezului transformatorului se numește supraexcitație a transformatorului.

După deconectarea sistemului de alimentare din cauza unui accident, supratensiunea de respingere a sarcinii, supratensiunea de rezonanță feromagnetică, reglarea necorespunzătoare a conexiunii transformatorului, transformatorul fără sarcină la capătul unei linii lungi sau alte funcționări defectuoase, creșterea prematură a curentului de excitație înainte ca frecvența generatorului să atingă valoarea nominală, autoexcitarea generatorului și alte condiții ale unor sisteme pot genera o tensiune mai mare care poate provoca supraexcitarea transformatorului.

8. Care sunt posibilele consecințe ale supraexcitării transformatorului? Cum se poate evita acest lucru?

Răspuns: Când tensiunea transformatorului depășește 10% din tensiunea nominală, miezul transformatorului se va satura și pierderile de fier vor crește. Scurgerile magnetice cresc pierderile prin curenți turbionari ale componentelor metalice, cum ar fi carcasa cutiei, provocând supraîncălzirea transformatorului, îmbătrânirea izolației, afectând durata de viață a transformatorului și chiar arderea acestuia.

Evitare:

(1) Preveniți funcționarea cu tensiune excesivă. În general, cu cât tensiunea este mai mare, cu atât supraexcitația este mai gravă și cu atât timpul de funcționare admis este mai scurt.

(2) Adăugați protecție la supraexcitație: trimiteți un semnal de alarmă sau deconectați transformatorul în funcție de curba caracteristică a transformatorului și de diferiții multipli de supraexcitație admisibili.

9. Ce instalații de protecție și siguranță sunt prevăzute pentru structura corpului transformatorului? Care este funcția sa principală?

Răspuns: Facilitățile de protecție din structura corpului transformatorului includ:

(1) Conservator

Capacitatea sa este de aproximativ 8-10% din volumul uleiului de transformator. Funcția sa este de a adapta schimbarea volumului de ulei de transformator din cauza schimbărilor de temperatură, de a limita contactul dintre uleiul de transformator și aer și de a reduce gradul de umiditate și oxidare a uleiului. Pe conservator este instalat un absorbant de umiditate pentru a preveni pătrunderea aerului în transformator.

(2) Absorbitor de umiditate și purificator de ulei

Absorbantul de umiditate, cunoscut și sub denumirea de respirator, este umplut cu un adsorbant, care este alumină activată de tip silicagel. Adesea, se introduce în el o parte din silicagelul decolorat. Când culoarea albastră devine roșie, indică faptul că adsorbantul a fost afectat de umiditate și trebuie uscat sau înlocuit.

Purificatorul de ulei este numit și filtru. Cilindrul de ulei curat este umplut cu adsorbant, care este alumină activată cu silicagel. Când uleiul trece prin purificatorul de ulei și intră în contact cu adsorbantul, apa, acidul și oxidul din purificatorul de ulei sunt absorbite, ceea ce face ca uleiul să fie curat și prelungește durata de viață a acestuia.

(3) Țeavă antiexplozie (cale de circulație sigură)

Țeava antiexplozie este instalată pe capacul cuvei transformatorului ca protecție împotriva presiunii ridicate din rezervorul de ulei în cazul unei defecțiuni interne a transformatorului.

Supapa de suprapresiune a fost utilizată în transformatoarele mari moderne pentru a înlocui pasajul de aer de siguranță. Când presiunea internă de defect a transformatorului crește, supapa de suprapresiune acționează și contactele sunt conectate pentru alarmă sau declanșare.

În plus, transformatorul are și protecție la gaz, termometru, contor de ulei și alte dispozitive de siguranță.

10. Care este diferența dintre un transformator de tensiune și un transformator de curent în ceea ce privește principiile lor de funcționare?

Răspuns: Transformatorul de tensiune este utilizat în principal pentru măsurarea tensiunii, în timp ce transformatorul de curent este utilizat pentru măsurarea curentului.

(1) Partea secundară a transformatorului de curent poate fi scurtcircuitată, dar nu poate fi în circuit deschis; Partea secundară a transformatorului de tensiune poate fi în circuit deschis, dar nu în scurtcircuit.

(2) Comparativ cu sarcina de pe partea secundară, impedanța internă primară a transformatorului de tensiune este atât de mică încât poate fi ignorată, iar transformatorul de tensiune poate fi considerat o sursă de tensiune; Rezistența internă primară a transformatorului de curent este atât de mare încât acesta este considerat o sursă de curent cu rezistență internă infinită.

(3) Când transformatorul de tensiune funcționează normal, densitatea fluxului magnetic este apropiată de valoarea de saturație, iar tensiunea scade atunci când sistemul se defectează; densitatea fluxului magnetic scade, iar densitatea fluxului magnetic este foarte mică atunci când transformatorul de curent funcționează normal. Când sistemul este scurtcircuitat, curentul din primar crește, ceea ce crește considerabil densitatea fluxului magnetic și uneori chiar depășește valoarea de saturație, provocând o creștere a erorii curentului de ieșire secundar. Prin urmare, încercați să selectați un transformator de curent care nu este ușor de saturat.