Рейтинг@Mail.ru
Вопрос и ответы по трансформаторам. Что такое трансформатор?

Вопрос - ответ

Ниже мы собрали подборку типовых вопросов и ответов на них по теме трансформаторов

Вопрос ответ

Что такое трансформатор?

Трансформатор — статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

В чем заключается принцип работы трансформатора?

Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.

Что такое трансформатор тока?

Трансформатор тока — трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока, а вторичная обмотка замыкается на измерительные или защитные приборы, имеющие малые внутренние сопротивления.

Что такое измерительный трансформатор тока?

Измерительный трансформатор тока — трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Где используются трансформаторы тока?

Трансформаторы тока (далее — ТТ) широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.

Для чего нужны трансформаторы светодиодам?

Для стабильной работы светодиодного оборудования нужно напряжение, равное 12 В либо 24 В. Так как в основной сети данная величина составляет 220 В, возникает необходимость использования для светодиодов специальных приборов, преобразующих ток. К тому же трансформаторы обеспечат надлежащую стабильность и равномерность тока и напряжения, что очень важно ввиду значительной чувствительности светодиодных приборов к их перепадам.

Какие бывают виды трансформаторов?

В зависимости от цели использования выделяют силовые (снижающие напряжение сети до 220 В), трансформаторы тока (регулирующие силу тока), трансформаторы напряжения (регулирующие напряжение), импульсные (преобразуют импульсные токи), разделительные (наиболее безопасны вследствие особенностей соединения обмотки), пик- трансформаторы (переводят синусоидальное напряжение в импульсное), автотрансформаторы (у которых связь обмотки электромагнитная и электрическая). С учетом места установки различают устройства для внутреннего и наружного размещения, а также встраиваемые в другие приборы. По типу изоляции устройства бывают литыми, масляными, газовыми и сухими.

Чем отличаются трансформаторы 50 и 400 Гц?

Трансформаторы на 50 Гц оптимально подходят для бытового использования, так как они наиболее безопасны при эксплуатации и теряют меньший процент тепла (энергии) при передаче на значительные расстояния, на 400 Гц отличаются компактностью и сравнительно небольшой массой, чем и обусловлены более весомые энергетические потери. Такие приборы применяют в сфере авиаприборостроения.

Что такое анцапфа?

Анцапфа – это, так называемый, переключатель ПБВ (сокр., переключение без возбуждения). В силовом трансформаторе такой переключатель устанавливается со стороны высшего напряжения (ВН) и предназначается, в первую очередь, для изменения коэффициента трансформации. При изменениях высшего напряжения в пределах +- 10% от номинального значения, анцапфа позволяет поддерживать напряжение на вторичной обмотке постоянным. Переключение положения ПБВ (анцапфы) необходимо производить только при отключенном трансформаторе (снимая напряжение на стороне ВН).

Почему сердечник трансформатора изготавливают из нескольких изолированных пластин, а не из цельного куска стали?

Сердечник трансформатора изготавливается с использованием изолированных пластин для уменьшения или практически полного исключения потерь, вызываемых протеканием вихревых токов. Таким образом, благодаря сердечнику из изолированных пластин, общая сумма потерь, будет в разы ниже, чем потери при использовании цельного сердечника. Сердечник может быть изготовлен цельным, однако, обязательным условием является высокое удельное сопротивление материала (это могут быть, например, ферритовые сплавы).

Зачем пластины сердечника трансформатора стягиваются шпильками?

Это необходимо, чтобы обеспечить максимально плотное прилегание изолированных пластин друг к другу, а также, чтобы сделать пакет пластин сердечника прочным и достаточно устойчивым к механическим повреждениям.

Что такое холостой ход трансформатора? Как трансформатор работает в этом режиме?

Режим холостого хода трансформатора - это такой режим работы трансформатора, при котором одна из его обмоток запитана от источника переменного тока (напряжения) (линия электропередач), а цепи остальных обмоток разомкнуты. В реальности, такой режим работы встречается у трансформатора, в случае, когда он подключен к сети, а нагрузка, запитываемая от его вторичной обмотки, ещё не подключена.

Что происходит на вторичных обмотках трансформатора в случае понижения напряжения на первичной обмотке трансформатора?

Напряжение на вторичных обмотках трансформатора снижается строго пропорционально коэффициенту трансформации.

Что такое автотрансформатор?

Автотрансформатор – это один из вариантов электрического трансформатора, в котором первичная и вторичная обмотки соединены напрямую, благодаря чему, имеют и электромагнитную и гальваническую связь.

Чем отличаются трансформаторы тока типа ТОП и ТШП от ТТИ?

Сердечники у трансформаторов ТОП и ТШП изготовлены из трансформаторной стали с высоким содержанием кремния, что позволило увеличить межповерочный интервал до 12 лет (у ТТИ - 5 лет).

Какой коэффициент трансформации у трансформатора тока ТТИ-А 200/5 5ВА, класс точности 0,5 IEK?

У трансформатора тока ТТИ-А 200/5 5ВА коэффициент трансформации 40.

Какая периодичность государственной поверки трансформатора тока ТШП-0,66.

Межповерочный интервал у ТШП-0,66 составляет 12 лет.

Что обозначают буквы FS в названии трансформатора?

«FS» и после численное значение - так обозначается кратность тока термической стойкости. Чтобы защитить приборы от повреждения большими токами для измерительных обмоток приводится коэффициент безопасности приборов (FS) со значением 5 или 10. это означает, что при подключении номинальной нагрузки (10 В×А) вторичный ток может максимально увеличиться в 5 или 10 раз. Например: указано FS 5 – это говорит о том, что общая погрешность измерений при 5-ти кратном первичном номинальном токе, возникающем в результате магнитного насыщения сердечника, составляет минимум 10%.

Зачем в названии трансформатора указываются значения коэффициента безопасности?

Трансформаторы изготавливаются с различными значениями коэффициента безопасности приборов, при правильном выборе которых, можно избежать ненужных затрат на дополнительные системы защиты измерительных приборов. Защитные свойства вторичной обмотки трансформатора, предназначенной для измерения, возможны, если коэффициент безопасности прибора выбран таким образом, чтобы возможный максимальный ток, протекающий по цепи вторичной обмотке трансформатора, был бы меньше предельного тока включенных в цепь измерительных приборов.

Что такое номинальная предельная кратность?

Номинальная предельная кратность – коэффициент перегрузки по току для защитных обмоток. Защитные обмотки должны воспроизводить ток короткого замыкания и при этом не входить в насыщение. Обычное значение этого коэффициента составляет 10 или 20.

При использовании трансформатора на производстве как подсчитать экономию?

В ГОСТ 7746-2001 для трансформаторов тока установлены классы точности: 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5. Разница между классами точности 0,2 и 0,5 составляет 2,5 раза, легко сосчитать, какая сумма при покупке электроэнергии будет потеряна из-за неправильного подбора класса точности трансформаторов тока. Нижний предел нормированной погрешности большинства установленных ныне трансформаторов тока при 5% номинального тока составляет 1,5%. В совокупности с погрешностями измерений трансформаторов напряжения и счетчиков общая погрешность измерительного канала достигает 2,9-3%.

Из чего состоит трансформатор?

Простейший трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода и двух обмоток в виде цилиндрических катушек. Одна из обмоток подключается к источнику переменного синусоидального тока с напряжением u1 и называется первичной обмоткой. К другой обмотке подключается нагрузка трансформатора. Эта обмотка называется вторичной обмоткой.

Как осуществляется передача энергии из одной обмотки в другую?

Передача энергии из одной обмотки в другую осуществляется путём электромагнитной индукции. Переменный синусоидальный ток i1, протекающий по первичной обмотке трансформатора, возбуждает в магнитопроводе переменный магнитный поток Фс, который пронизывает витки обеих обмоток и наводит в них ЭДС с амплитудами пропорциональными числам витков w1 и w2. При подключении ко вторичной обмотке нагрузки в ней под действием ЭДС (электро движущая сила) e2 возникает переменный синусоидальный ток i2 и устанавливается некоторое напряжение u2. Электрическая связь между первичной и вторичной обмотками трансформатора отсутствует, и энергия во вторичную обмотку передаётся посредством магнитного поля, возбуждаемого в сердечнике.

Чем является вторичная обмотка трансформатора по отношению к нагрузке?

По отношению к нагрузке вторичная обмотка трансформатора является источником электрической энергии с ЭДС e2. Пренебрегая потерями в обмотках трансформатора можно считать, что напряжение питающей сети U1 ≈ E1, а напряжение в нагрузке U2 ≈ E2.

Что такое коэффициент трансформации?

Так как ЭДС обмоток пропорциональны числам витков, то соотношение напряжений питания трансформатора и нагрузки также определяется соотношением чисел витков обмоток, т.е. U1/U2 ≈ E1/E2 ≈ w1/w2 = k. Величина k называется коэффициентом трансформации.

Какой трансформатор называется понижающим?

Если число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной w2 < w1, то k > 1 и напряжение в нагрузке будет меньше напряжения на входе трансформатора. Такой трансформатор называется понижающим.

Какой трансформатор называется повышающим?

Если число витков вторичной обмотки больше числа витков первичной w2 > w1, то k < 1 и напряжение в нагрузке будет больше напряжения на входе трансформатора. Такой трансформатор называется повышающим.

Какая обмотка трансформатора называется обмоткой высшего напряжения (ВН)?

Обмотка, подключаемая к сети с более высоким напряжением, называется обмоткой высшего напряжения (ВН). Вторая обмотка называется обмоткой низшего напряжения (НН).

Какие трансформаторы называются «сухими»?

Трансформаторы, в которых отвод тепла производится потоком воздуха, называются «сухими» трансформаторами.

Какие трансформаторы называются «масляными»?

В тех случаях, когда воздушным потоком невозможно отвести тепловую энергию так, чтобы обеспечить ограничение температуры изоляции обмоток на допустимом уровне, для охлаждения используют жидкую среду, погружая трансформатор в бак со специальным трансформаторным маслом, которое одновременно выполняет роль хладоагента и электрической изоляции. Такие трансформаторы называются «масляными».

Как трансформаторы обозначают на электрических схемах?

На рисунке показаны условные обозначения однофазных двухобмоточных (1, 2, 3) и многообмоточных (7, 8) трансформаторов, а также трёхфазных трансформаторов (12, 13, 14, 15, 16). Здесь же показаны обозначения однофазных (4, 5) и трёхфазных (9, 10) автотрансформаторов и измерительных трансформаторов напряжения (6) и тока (11).

Вопрос ответ

Чем определяются условия работы и свойства трансформатора?

Условия работы и свойства трансформатора определяются системой параметров, называемых номинальными, т.е. значениями величин, соответствующих расчётному режиму работы трансформатора. Они указываются в справочных данных и на табличке, прикрепляемой к изделию.

Что такое номинальные параметры трансформатора?

Номинальными параметрами трансформатора являются: первичное линейное напряжение U1N, в В или кВ;

вторичное линейное напряжение U2N, измеряемое при отключённой нагрузке и номинальном первичном напряжении, в В или кВ; токи первичной и вторичной обмоток I1N и I2N, в А или кА; полная мощность SN, равная для однофазных и трёхфазных трансформаторов соответственно.

Как влияет рабочая частота трансформатора на его массу и габариты?

Повышение рабочей частоты трансформатора позволяет при прочих равных условиях существенно уменьшить массу и габариты изделия. Увеличение частоты питания позволяет пропорционально уменьшить сечение сердечника при той же мощности трансформатора, т.е. уменьшить в квадрате его линейные размеры.

Для чего служит магнитопровод трансформатора?

Магнитопровод трансформатора необходим для увеличения взаимной индукции обмоток и в общем случае не является необходимым элементом конструкции. При работе на высоких частотах, когда потери в ферромагнетике становятся недопустимо большими, а также при необходимости получения линейных характеристик, применяются трансформаторы без сердечника, т.н. воздушные трансформаторы. Однако в подавляющем большинстве случаев магнитопровод является одним из трёх основных элементов трансформатора. По конструкции магнитопроводы трансформаторов подразделяются на стрежневые и броневые.

Каким условиям должна удовлетворять конструкция обмоток трансформатора?

Конструкция обмоток трансформаторов должна удовлетворять условиям высокой электрической и механической прочности, а также термостойкости. Кроме того, технология их изготовления должна быть по возможности простой, а потери в обмотках минимальными.

Из чего изготавливаются обмотки трансформатора?

Обмотки изготавливаются из медного или алюминиевого провода. Плотность тока в медных обмотках масляных трансформаторов находится в пределах 2…4,5 А/мм2, а в сухих трансформаторах 1,2…3,0 А/мм2. Верхние пределы относятся к более мощным трансформаторам. В алюминиевых обмотках плотность тока на 40…45% меньше. Провода обмоток могут быть круглого сечения площадью 0,02…10 мм2 или прямоугольного сечения площадью 6…60 мм2. Во многих случаях катушки обмоток наматываются из нескольких параллельных проводников. Обмоточные провода покрыты эмалевой и хлопчатобумажной или шёлковой изоляцией. В сухих трансформаторах применяются провода с термостойкой изоляцией из стекловолокна.

Как подразделяются обмотки трансформатора по способу расположения на стержнях?

По способу расположения на стержнях обмотки подразделяются на концентрические и чередующиеся. Концентрические обмотки выполняются в виде цилиндров, геометрические оси которых совпадают с осью стержней. Ближе к стержню обычно располагается обмотка низшего напряжения, т.к. это позволяет уменьшить изоляционный промежуток между обмоткой и стержнем. В чередующихся обмотках катушки ВН и НН поочерёдно располагают вдоль стрежня по высоте. Такая конструкция позволяет увеличить электромагнитную связь между обмотками, но значительно усложняет изоляцию и технологию изготовления обмоток, поэтому в силовых трансформаторах чередующиеся обмотки не используются.

Что такое главная изоляция обмотки трансформатора?

Главной называется изоляция обмотки от стержня, бака и других обмоток. Её выполняют в виде изоляционных промежутков, электроизоляционных каркасов и шайб. При малых мощностях и низких напряжениях функцию главной изоляции выполняет каркас из пластика или электрокартона, на который наматываются обмотки, а также несколько слоёв лакоткани или картона, изолирующих одну обмотку от другой.

Что такое продольная изоляция обмотки трансформатора?

Продольной называется изоляция между различными точками одной обмотки, т.е. между витками, слоями и катушками. Межвитковая изоляция обеспечивается собственной изоляцией обмоточного провода. Для междуслойной изоляции используются несколько слоёв кабельной бумаги, а междукатушечная изоляция осуществляется либо изоляционными промежутками, либо каркасом или изоляционными шайбами. Конструкция изоляции усложняется по мере роста напряжения обмотки ВН и у трансформаторов, работающих при напряжениях 200…500 кВ, стоимость изоляции достигает 25% стоимости трансформатора.

Как трансформаторы классифицируются по назначению?

По назначению трансформаторы бывают: измерительные; защитные; промежуточные (для включения измерительных приборов в токовые цепи релейной защиты, для выравнивания токов в схемах дифференциальных защит и т. д.); лабораторные (высокой точности, а также со многими коэффициентами трансформации).

Как различаются трансформаторы по роду установки?

По роду монтажа трансформаторы бывают: для наружной установки (в открытых распределительных устройствах); для внутренней установки (внутри зданий, помещений); встроенные в электрические аппараты и машины: выключатели, трансформаторы, генераторы и т. д.; накладные — надевающиеся сверху на проходной изолятор (например, на высоковольтный ввод силового трансформатора); переносные - мобильные (для контрольных измерений и лабораторных испытаний).

Что обозначают буквы в названии трансформаторов?

Российские трансформаторы тока имеют следующее обозначения: первая буква в обозначении «Т» — трансформатор тока; вторая буква — разновидность конструкции: «П» — проходной, «О» — опорный, «Ш» — шинный, «Ф» — в фарфоровой покрышке; третья буква —материал изоляции: «М» — масляная, «Л» — литая изоляция, «Г» — газовая (элегаз). Далее через тире пишется класс изоляции трансформатора тока, климатическое исполнение и категория установки. Например: ТПЛ-10УХЛ4 100/5А: «трансформатор тока проходной с литой изоляцией с классом изоляции 10 кВ, для умеренного и холодного климата, категории 4 с коэффициентом трансформации 100/5» (читается как «сто на пять»).

Что такое «трансформаторная сталь»?

Трансформатоорная сталь - электротехническая сталь (другие название - динамная сталь, кремнистая электротехническая сталь) — это сплав железа обычно с кремнием, иногда легированный алюминием, готовый продукт выпускается в виде тонких листов толщиной от 0,05 до 2 мм. Представляет собой магнитомягкий ферромагнитный материал. Имеет улучшенные ферромагнитные свойства для применения в знакопеременных магнитных полях.

Допустимо ли подсоединение к зажиму вторичной цепи трансформатора тока Т-0,66 двух проводников, заведенных с противоположных сторон зажима? При этом каждый проводник будет зажат одним винтом. Или проводник должен быть зажат двумя винтами?

Конструкция трансформаторов тока предусматривает подключения к ним средств измерений с одной из двух сторон, при этом с другой стороны отверстия они должны быть закрыты крышкой и опломбированы органами энергонадзора. В любом случае подсоединение проводников с двух сторон осуществляется при помощи соответствующих винтов и между ними (в пределах зажимов U1 или U2) имеется гальваническая связь. Каждый проводник может быть закреплен одним винтом.

Какой межповерочный интервал трансформаторов тока 150/5?

Межповерочный интервал трансформаторов тока 150/5 составляет не более 4 лет.

Работают ли трансформаторы тока Т-066 на частоте питающей сети 400 Гц. Какой рабочий диаппазон частот Т - 066?

Номинальная частота для трансформаторов тока Т-066 составляет 50 Нz или 60 Hz.

Какой максимальный ток может выдержать трансформатор тока Т-0,66 150/5?

Для трансформаторов тока Т-0,66 150/5, согласно ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия», рабочие первичные токи не должны превышать уровня в 160А. В этих условиях трансформатор тока Т-0,66 150/5 может функционировать в течение неограниченно долгого времени. Превышение не должно быть более чем на 20%, и не чаще 2 раз в неделю. Соответственно при нагрузке в 150% трансформатор работать не сможет.

Какие параметры и данные нужно учитывать при выборе трансформатора тока при параметрах: 208-400В, 1-10А.; счётчик СЭТ-4ТМ-03-09; расчетный ток нагрузки 28,5-30,0А; напряжение в сети 380В?

При расчете нужно учитывать, что нагрузка должна составлять примерно 2/3 от номинального тока трансформатора. При меньшей нагрузке счетчик будет считать неправильно, большая нагрузка на трансформатор тока недопустима. При заданных входных параметрах рекомендуется использовать агрегаты Т-0,66 50/5.

Что такое межвитковое замыкания обмоток трансформаторов и от чего они возникают?

У включенного под нагрузку трансформатора тока может нарушиться электрическое сопротивление изоляции обмоток или их проводимость под действием теплового перегрева, случайных механических воздействий либо из-за некачественного монтажа. В действующем оборудовании чаще всего повреждаются изоляция, что приводит к межвитковым замыканиям обмоток (снижению передаваемой мощности) или возникновению токов утечек через случайно созданные цепи вплоть до КЗ.

Какие главные меры безопасности при работе с ТТ?

Режим работы трансформатора тока близкий к режиму короткого замыкания. При размыкании вторичной обмотки аппарата происходит исчезновение размагничивающего тока, вследствие этого на выводах вторичной обмотки возникает ток первичной обмотки, что в конечном счете приводит к повреждению ТТ. Кроме того, в результате возникновения большого магнитного потока, во вторичной обмотке ТТ наводится электродвижущая сила величиной в несколько десятков киловольт, что влечет за собой повреждение изоляции вторичных цепей, устройств релейной защиты, автоматики, измерительных приборов, а также представляет опасность обслуживающему персоналу электроустановки. Следовательно, категорически запрещается размыкать выводы вторичной обмотки трансформатора тока, они должны быть всегда подключены к токовым цепям устройств РЗиА, измерительных приборов или счетчиков электрической энергии. При возникновении необходимости замены измерительного прибора или токового реле, следует предварительно зашунтировать выводы вторичной обмотки. Если установка шунтирующей перемычки на работающем ТТ невозможна, то для замены прибора следует обесточить аппарат выводом присоединения в ремонт.

Правила портала и отказ от ответственности
Информационный специализированный ресурс Трансформаторы.ПРО
Проект B2B-Studio.ru