Transformatorët luajnë një rol të rëndësishëm në inxhinierinë elektrike, duke kryer funksionet e transformimit, izolimit, matjes dhe mbrojtjes. Një nga detyrat më të zakonshme të pajisjeve të këtij lloji është rregullimi i parametrave individualë aktualë. Në veçanti, transformatorët e tensionit (VT) konvertojnë performancën e rrjetit primar të energjisë në vlera optimale, nga pikëpamja e konsumatorëve.
Dizajni i përgjithshëm i pajisjeve
Baza teknike e transformatorit formohet nga një mbushje elektromagnetike që siguron proceset funksionale të pajisjes. Dimensionet e pajisjes mund të ndryshojnë në varësi të kërkesave për ngarkesën e energjisë në qark. Në një dizajn tipik, transformatori ka pajisje të hyrjes dhe daljes së rrymës, dhe elementët kryesorë të punës kryejnë detyra të konvertimit të tensionit. Një grup izolatorësh, siguresash dhe një pajisje mbrojtëse rele janë përgjegjëse për sigurimin e besueshmërisë dhe sigurisë së proceseve teknologjike. Në hartimin e një transformatori modern të tensionit të ulëtSigurohen gjithashtu sensorë për regjistrimin e parametrave individualë të funksionimit, treguesit e të cilëve dërgohen në panelin e kontrollit dhe bëhen bazë për komanda për autoritetet rregullatore. Funksionimi i komponentëve elektrikë në vetvete kërkon furnizim me energji elektrike, prandaj, në disa modifikime, konvertuesit plotësohen me burime autonome të energjisë - gjeneratorë, akumulatorë ose bateri.
Bërthamat e transformatorëve
Elementët kryesorë të punës së VT janë të ashtuquajturat bërthama (bërthama magnetike) dhe mbështjelljet. Të parat janë dy llojesh - shufra dhe forca të blinduara. Për shumicën e transformatorëve me frekuencë të ulët deri në 50 Hz, përdoren bërthama shufra. Në prodhimin e qarkut magnetik, përdoren metale të veçanta, karakteristikat e të cilave përcaktojnë vetitë e punës të strukturës, për shembull, performancën dhe madhësinë e rrymës pa ngarkesë. Bërthama e një transformatori të tensionit formohet nga fletë të holla aliazhi, të izoluara midis shtresave të llakut dhe oksidit. Shkalla e ndikimit të rrymave vorbull të qarkut magnetik do të varet nga cilësia e këtij izolimi. Ekziston edhe një lloj i veçantë bërthamash shtypëse, të cilat formojnë struktura me seksion arbitrar, por afër formës katrore. Ky konfigurim ju lejon të krijoni qarqe magnetike universale, por ato gjithashtu kanë dobësi. Pra, ka nevojë për një shtrëngim të ngushtë të plastikës metalike, pasi boshllëqet më të vogla zvogëlojnë faktorin e mbushjes së zonës së punës.
Peraturat e transformatorit të tensionit
Zakonisht përdoren dy mbështjellje - parësore dhe dytësore. Ata janë të izoluar si nga njëri-tjetri ashtu edhe nga thelbi. Niveli i parë i dredha-dredha dallohet nga një numër i madh kthesash të bëra me një tel të hollë. Kjo e lejon atë të shërbejë rrjetet e tensionit të lartë (deri në 6000-10,000 V) të nevojshme për nevojat bazë të konvertimit. Dredha-dredha dytësore është projektuar për furnizim paralel të instrumenteve matëse, pajisjeve stafetë dhe pajisjeve të tjera elektrike ndihmëse. Kur lidhni mbështjelljen e transformatorëve të tensionit, është e rëndësishme të merren parasysh shenjat në terminalet e daljes. Për shembull, reletë e drejtimit të energjisë, multimetrat, ampermetrat, vatmetrat dhe njehsorët e ndryshëm janë të lidhur me mbështjelljet përmes fillimit të mbështjelljes parësore (përcaktimi A), vijës fundore (X), fillimit të mbështjelljes dytësore (a) dhe saj. fundi (x). Mund të përdoret gjithashtu një mbështjellje shtesë me parashtesa të veçanta në emërtim.
Pajisjet e montimit dhe pajisjet e tokëzimit
Lista e elementeve shtesë dhe pajisjeve funksionale mund të ndryshojë në varësi të llojit dhe karakteristikave të transformatorit. Për shembull, strukturat e naftës me një tregues primar të tensionit deri në 10 kV ose më shumë pajisen me pajisje për mbushjen, kullimin dhe marrjen e mostrave të lubrifikantëve teknikë. Për vajin, një rezervuar është gjithashtu i pajisur me grykë dhe rregullatorë që kontrollojnë furnizimin e qetë të lëngut në zonat e synuara. Kompletet tipike të montimit më së shpeshti përfshijnë kllapa me bulona, kapëse, komponentë stafetë, guarnicione kartoni elektrike, elementë fllanxha, etj. Sa i përket tokëzimit, atëherëtransformatorët me tension në mbështjelljen parësore deri në 660 V janë të pajisur me kapëse me fiksim të filetuar të bulonave, kunjave dhe vidhave të madhësisë M6. Nëse treguesi i tensionit është më i lartë se 660 V, atëherë montimi i tokëzimit do të duhet të ketë lidhje harduerike të formatit jo më pak se M8.
Parimi i funksionimit të TH
Funksionet dhe proceset kryesore të induksionit elektromagnetik kryhen nga një kompleks që përfshin një bërthamë metalike me një grup pllakash transformatorësh, mbështjellje primare dhe sekondare. Cilësia e pajisjes do të varet nga saktësia e llogaritjes bazë të amplitudës dhe këndit të rrymës. Induksioni i ndërsjellë midis disa mbështjelljeve është përgjegjës për transformimin në një fushë elektromagnetike. Rryma alternative në një transformator të tensionit 220 V ndryshon vazhdimisht, duke kaluar përmes një dredha-dredha të vetme. Sipas ligjit të Faradeit, një forcë elektromotore induktohet një herë në sekondë. Në një sistem dredha-dredha të mbyllur, rryma e paracaktuar do të rrjedhë nëpër qark dhe afër bërthamës metalike. Sa më e ulët të jetë ngarkesa në mbështjelljen dytësore të transformatorit, aq më afër vlerës nominale është faktori aktual i konvertimit. Puna me lidhjen e mbështjelljes dytësore me pajisjet matëse do të varet veçanërisht nga shkalla e konvertimit, pasi luhatjet më të vogla të ngarkesës do të ndikojnë në saktësinë e matjeve të futura në qarkun e instrumentit.
Llojet e transformatorëve
Sot, llojet e mëposhtme të TN janë më të zakonshmet:
- Transformator kaskadë - një pajisje në të cilën mbështjellja kryesore është e ndarë në disa seksione të njëpasnjëshme dhe mbështjelljet barazuese dhe lidhëse janë përgjegjëse për transferimin e fuqisë ndërmjet tyre.
- VT e tokëzuar - dizajne njëfazore, në të cilat njëri skaj i mbështjelljes parësore është i tokëzuar fort. Mund të jenë gjithashtu transformatorë të tensionit trefazor me një neutral të tokëzuar nga mbështjellja kryesore.
- VT e zbuluar - një pajisje me izolim të plotë mbështjellës me pajisje ngjitur.
- VT me dy dredha - transformatorë me një mbështjellje dytësore.
- VT-të me tre dredha-dredha janë transformatorë që, përveç mbështjelljes parësore, kanë edhe një mbështjellje kryesore dhe dytësore shtesë.
- VT Kapacitive - dizajne të karakterizuara nga prania e ndarësve kapacitiv.
Veçoritë e VT-ve elektronike
Sipas treguesve kryesorë metrologjikë, ky lloj transformatorësh ndryshon pak nga pajisjet elektrike. Kjo për faktin se në të dyja rastet përdoret kanali tradicional i konvertimit. Karakteristikat kryesore të transformatorëve elektronikë janë mungesa e izolimit të tensionit të lartë, i cili në fund të fundit kontribuon në një efekt më të lartë teknik dhe ekonomik nga funksionimi i pajisjeve. Në rrjetet e tensionit të lartë me një tension primar të një transformatori të tensionit deri në 660 V, konverteri lidhet me rrjetin qendror në mënyrë galvanike. Informacioni në lidhje me rrymën e matur transmetohet me një potencial të lartë, siç është rasti me një konvertues analog në dixhital me një dalje optike. Megjithatëdimensionet dhe pesha e modeleve elektronike janë aq të vogla sa bëjnë të mundur instalimin e njësive të transformatorëve në infrastrukturën e autobusëve me tela të tensionit të lartë edhe pa lidhur izolatorë shtesë dhe pajisje montimi.
Specifikimet e transformatorit
Vlera kryesore teknike dhe operative është potenciali i tensionit. Në dredha-dredha kryesore, mund të arrijë 100 kV, por në pjesën më të madhe kjo vlen për stacionet industriale me madhësi të madhe që përmbajnë disa module konvertimi. Si rregull, jo më shumë se 10 kV mbështetet në mbështjelljen parësore. Një transformator i tensionit për rrjetet njëfazore me një neutral të tokëzuar funksionon fare në 100 V. Sa i përket mbështjelljes dytësore, treguesit e tensionit nominal të tij janë mesatarisht 24-45 V. Përsëri, në këto qarqe shërbehen pajisje matëse të energjisë së ulët, të cilat nuk kërkojnë ngarkesë të lartë të energjisë. Megjithatë, mbështjelljet dytësore ndonjëherë kanë potenciale të larta prej më shumë se 100 V në rrjetet trefazore. Gjithashtu, në vlerësimin e karakteristikave të një transformatori, është e rëndësishme të merret parasysh klasa e saktësisë - këto janë vlera nga 0, 1 në 3, të cilat përcaktojnë shkallën e devijimit në konvertimin e treguesve elektrikë të synuar.
Efekti ferrorezonancë
Pajisjet elektromagnetike shpesh i nënshtrohen llojeve të ndryshme të ndikimeve dhe dëmtimeve negative që lidhen me shkeljet në izolim. Një nga proceset më të zakonshme të shkatërrimit të mbështjelljes është shqetësimi i ferrozonancës. Shkakton dëmtime mekanike dhe mbinxehje.mbështjellje. Arsyeja kryesore për këtë fenomen quhet jolineariteti i induktivitetit, i cili ndodh në situata të reagimit të paqëndrueshëm të qarkut magnetik ndaj fushës magnetike përreth. Për të mbrojtur transformatorin e tensionit nga efektet ferroezonante, janë të mundshme masat e jashtme, duke përfshirë përfshirjen e kapaciteteve dhe rezistorëve shtesë në pajisjen e ndezur. Në sistemet elektronike, mundësia e jolinearitetit induktiv mund të minimizohet gjithashtu duke programuar sekuencat e mbylljes së pajisjeve.
Përdorimi i pajisjeve
Funksionimi i pajisjeve të transformatorëve që konvertojnë tensionin rregullohet nga rregullat për përdorimin e inxhinierisë elektrike. Duke marrë parasysh vlerat optimale të funksionimit, specialistët futin nënstacione në infrastrukturën e furnizimit të objektit të synuar. Funksionet kryesore të sistemeve lejojnë shërbimin e ndërtesave dhe ndërmarrjeve me termocentrale të fuqishme, dhe tensioni dytësor i transformatorit deri në 100 V kontrollon ngarkesën për konsumatorët më pak kërkues si matësat dhe pajisjet metrologjike. Në varësi të parametrave teknikë dhe strukturorë, HP mund të përdoret në industri, në industrinë e ndërtimit dhe në amvisëri. Në secilin rast, transformatorët sigurojnë kontrollin e fuqisë elektrike duke rregulluar vlerësimet e fuqisë hyrëse për t'u përshtatur me kërkesat e vlerësuara të vendit të caktuar.
Përfundim
Transformatorët elektromagnetikë ofrojnë një model mjaft të vjetër, por të kërkuar edhe sot e kësaj diteparimi i rregullimit të fuqisë në qarqet elektrike. Vjetërsia e kësaj pajisjeje lidhet si me dizajnin e pajisjes ashtu edhe me funksionalitetin e saj. Sidoqoftë, kjo nuk pengon përdorimin e transformatorëve të rrymës dhe tensionit për detyra kritike të menaxhimit të energjisë në ndërmarrjet e mëdha. Për më tepër, nuk mund të thuhet se konvertuesit e këtij lloji nuk i nënshtrohen fare përmirësimeve. Megjithëse parimet bazë të funksionimit dhe madje edhe zbatimi teknik në tërësi mbeten të njëjta, inxhinierët kohët e fundit kanë punuar në mënyrë aktive në sistemet e mbrojtjes dhe kontrollit. Si rezultat, kjo ndikon në sigurinë, besueshmërinë dhe saktësinë e transformatorëve.
