Возможна ли установка автоматических трансформаторов на лэп?

Нестабильное напряжение в электрической сети – проблема нередкая и влекущая за собой неприятные последствия от поломок электроприборов до порчи электрической проводки и возгораний. Частично решить самые разнообразные неполадки можно, установив трансформатор для дома – статистический электроаппарат, используемый для преобразования электрического тока или напряжения.

Проблемы в электрических сетях

Изначально электричество подаётся через линии электропередач от повышающих трансформаторов поставщика и может проходить до нескольких сотен километров до отдельного дома. При установке понижающего агрегата на несколько домов-потребителей нагрузки будут подразделяться между всеми подключенными домами.

Гораздо выгоднее, хотя и дороже, установить индивидуальный трансформатор для дома – таким образом внутренняя электрическая сеть будет получать уже пониженный до 220В ток.

В случаях, когда в электрической сети наблюдается регулярная просадка напряжения, при которой приборы не в состоянии функционировать в полную силу, решить проблему можно установкой повышающего трансформатора.

Виды и классификация

В зависимости от технических свойств и сферы применения, трансформаторы подразделяются достаточно разнообразно. Основными параметрами классификации трансформаторов являются:

• количество фаз;
• число обмоток;
• класс точности – колебания максимально возможных значений погрешностей;
• способ охлаждения;
• тип размешения.

Если работа трансформатора направлена на регулировку электрического тока, то аппарат так и называется – трансформатор тока. В случае, когда устройство призвано регулировать напряжение, это будет трансформатор напряжения.

На направление перемен величины напряжения влияет такой показатель, как соотношение количества обмоток прибора:

• первичной, принимающей напряжение;
• вторичной, передающей изменённое значение напряжения электрического тока.

В случае, когда трансформатор имеет во вторичной обмотке большее число витков, чем в первичной, он относится к повышающим, при меньшем количестве — к понижающим.

На мощность трансформатора влияет сечение проводов обмоток, а на вес и размер – тип сердечника и материалов изготовления проводов. По исполнению трансформаторы делятся на однофазные и трёхфазные.

Самым лёгким и малогабаритным считается автотрансформатор, обеспеченный всего одной обмоткой. Также автотрансформаторы являются наиболее бюджетным вариантом и часто используются в приборах автоматического управления, а также применяются в высоковольтных электрических сетях. Единственным недостатком такого трансформатора является отсутствие гальванической развязки.

При подаче и приёме электричества на линии электропередач и обратно используются силовые трансформаторы, в электроприборах сетевые. Также существуют лабораторные, измерительные, импульсные и другие виды трансформаторов.

Трансформаторы напряжения

Трансформатором напряжения называется статический (неподвижный) электромагнитный прибор, меняющий значения переменного напряжения. По назначению такие устройства разделяют на несколько видов:

• силовые – используются в электроснабжении как для повышения (для передачи его на дальние расстояния), так и для понижения (до рабочих значений устройств-потребителей) напряжения;
• технологические – устройства повышенных мощностей, применяются с технологическими целями (сварочными, печными и другими);
• маломощные – питают теле- радиоаппаратуру, бытовую технику, а также применяются в схемах различной электроники;
• измерительные – применяются с целью расширения границ измерения приборов.

Применяются трансформаторы напряжения как для его измерения, так и для контроля параметров мощности. Эффективно питают электрические цепи автоматики, сигнализационные устройства, а также используются при защите линий электропередач.

Повышающие трансформаторы

Являются силовыми конструкциями, используемыми в электрических цепях бытовых либо производственных назначений, меняя напряжение в направлении повышения.

По характеристикам и областям использования различают следующие виды повышающих напряжение устройств:

• автотрансформатор – однофазный прибор с одной обмоткой;
• трансформатор тока – устройство с использованием нескольких обмоток, сердечника, оборудованный резисторами и оптическими датчиками;
• устройство силового типа – предназначен для передачи тока между контурами посредством электромагнитной индукции;
• антирезонансный агрегат – полностью закрытое однофазное или трёхфазное устройство;
• заземляемые устройства – имеют специальные типы обмотки;
• пик-трансформаторы – применяются с целью для разделения постоянного и переменного токов;
• домашние бытовые агрегаты – передают электричество от источника тока к прибору потребителю, предотвращают помехи в работе приборов.

Трансформаторы, преобразующие напряжение из 220В в 380В, широко используются в трёхфазных сетях производственных зон. С их помощью легко решаются проблемы создания дополнительных линий электрического питания. Кроме того, данные агрегаты помогают симметрично распределять нагрузки по фазам сети в местах, где отсутствует сеть 380В.

Повышающий трансформатор для дома

Необходимость купить повышающий трансформатор для дома возникает в случае, когда напряжение в электрической сети не достигает требуемых 220 В.

Однако следует помнить, что устройство обладает постоянным коэффициентом трансформации.

Это значит, что при достижении в сети стабильного напряжения электричества, на выходе значение будет существенно превышать требуемое для питания электроприборов, что может привести к их поломке.

Существует вариант приобретения регулируемого устройства, в котором предусмотрен ручной контроль напряжения на выходе.

Стоит знать, что установка дома промышленных трансформаторов может быть крайне опасна в связи с использованием для их охлаждения специализированных масел.

Понижающие трансформаторы

Для отдельных приборов, используемых в быту, напряжение в 220В является излишним – для их подключения рекомендуется использовать понижающие трансформаторы (220 на 15 вольт или 220 на 10 вольт).

К преимуществам использования данных мини-трансформаторов для дома можно отнести:

• защита от поражения электрическим током и возникновения возгорания (особенно актуально в банях, ванных комнатах и прочих помещения, обладающих повышенной влажностью);
• экономия потребления электроэнергии (низковольтные осветительные приборы потребляют в разы меньше энергии, чем обычные);
• продление срока службы приборов.

Зарядные устройства для телефонов, ноутбуков и прочих гаджетов уже имеют встроенные трансформаторы, а вот при монтаже низковольтного освещения с использованием светодиодных и галогенных ламп, требуется самостоятельная установка устройств для понижения напряжения.

Итак, купить трансформатор для частного дома или дачи не составит трудностей, если внимательно изучить виды и предназначение различных типов устройств. Правильный выбор поможет обеспечить наличие требуемых для работы приборов мощностей без риска выхода техники из строя.

Источник: http://ostabilizatore.ru/transformator-dlya-doma.html

Особенности конструкции и режимы работы автотрансформаторов

 

В установках 110 кВ и выше широкое применение находят автотрансформаторы большой мощности. Объясняется это рядом преимуществ, которые они имеют по сравнению с трансформаторами.

Рис.1. Схема однофазного автотрансформатора

Однофазный автотрансформатор имеет электрически связанные обмотки ОВ и ОС (рис.1). Часть обмотки, заключенная между выводами В и С, называется последовательной, а между С и О — общей.

При работе автотрансформатора в режиме понижения напряжения в последовательной обмотке проходит ток Iв, который, создавая магнитный поток, наводит в общей обмотке ток Io. Ток нагрузки вторичной обмотки Ic складывается из тока Iв, проходящего благодаря гальванической (электрической) связи обмоток, и тока Io, созданного магнитной связью этих обмоток: Ic=Iв+Io, откуда Io=Ic-Iв.

Полная мощность, передаваемая автотрансформатором из первичной сети во вторичную, называется проходной.

Если пренебречь потерями в сопротивлениях обмоток автотрансформатора. можно записать следующее выражение:

Преобразуя правую часть выражения, получаем:

• где (Uв — Uc)Iв=Sт — трансформаторная мощность, передаваемая магнитным путем из первичной обмотки во вторичную; UcIв=Sэ — электрическая мощность, передаваемая из первичной обмотки во вторичную за счет их гальванической связи, без трансформации.
• Эта мощность не нагружает общей обмотки, потому что ток Iв из последовательной обмотки проходит на вывод С, минуя обмотку ОС.
• В номинальном режиме проходная мощность является номинальной мощностью автотрансформатора S=Sном, а трансформаторная мощность — типовой мощностью Sт=Sтип.
• Размеры магнитопровода, а следовательно, его масса определяются трансформаторной (типовой) мощностью, которая составляет лишь часть номинальной мощности:

где nBC = UBUC — коэффициент трансформации; kвыг коэффициент выгодности или коэффициент типовой мощности.

Из (4) следует, что чем ближе UB к UC, тем меньше kвыг и меньшую долю номинальной составляет типовая мощность. Это означает, что размеры автотрансформатора, его масса, расход активных материалов уменьшаются по сравнению с трансформатором одинаковой номинальной мощности.

1. Например, при UB=330кВ, UC=110кВ, kвыг=0,667, а при UB=550кВ, UC=330кВ, kвыг=0,34.
2. Наиболее целесообразно применение автотрансформаторов при сочетании напряжений 220/110; 330/150; 500/220; 750/330.
3. Из схемы (рис.1) видно, что мощность последовательной обмотки
4. Sп=(UB-UC)IB=Sтип;
5. мощность общей обмотки

Таким образом, еще раз можно подчеркнуть, что обмотки и магнитопровод автотрансформатора рассчитываются на типовую мощность, которую иногда называют расчетной мощностью.

Какая бы мощность ни подводилась к зажимам В или С, последовательную и общую обмотки загружать больше чем на Sтип нельзя. Этот вывод особенно важен при рассмотрении комбинированных режимов работы автотрансформатора.

Такие режимы возникают, если имеется третья обмотка, связанная с автотрансформаторными обмотками только магнитным путем.

Третья обмотка автотрансформатора (обмотка НН) используется для питания нагрузки, для присоединения источников активной или реактивной мощности (генераторов и синхронных компенсаторов), а в некоторых случаях служит лишь для компенсации токов третьих гармоник. Мощность обмотки НН SН не может быть больше Sтип, так как иначе размеры автотрансформатора будут определяться мощностью этой обмотки. Номинальная мощность обмотки НН указывается в паспортных данных автотрансформатора.

Рассмотрим режимы работы трехобмоточных автотрансформаторов с обмотками ВН, СН и НН (рис.2).

Рис.2. Распределение токов в обмотках автотрансформатора в различных режимах а,б — автотрансформаторные режимы,в,г — трансформаторные режимы,

д,е — комбинированные режимы

В автотрансформаторных режимах (рис.2,а,б) возможна передача номинальной мощности Sном из обмотки ВН в обмотку СН или наоборот. В обоих режимах в общей обмотке проходит разность токов IС-IВ=kтипIC, а поэтому последовательная и общая обмотки загружены типовой мощностью, что допустимо.

В трансформаторных режимах (рис.2,в,г) возможна передача мощности из обмотки НН в обмотку СН или ВН, причем обмотку НН можно загрузить не более чем на Sтип. Условие допустимости режима НН→ВН или НН→СН:

Если происходит трансформация Sтип из НН в СН, то общая обмотка загружена такой же мощностью и дополнительная передача мощности из ВН в СН невозможна, хотя последовательная обмотка не загружена.

В трансформаторном режиме передачи мощности Sтип из обмотки НН в ВН (рис.2,г) общая и последовательная обмотки загружены не полностью:

поэтому возможно дополнительно передать из обмотки СН в ВН некоторую мощность (см. пояснения к рис.2,е).

В комбинированном режиме передачи мощности автотрансформаторным путем ВН→СН и трансформаторным путем НН→СН (рис.2,д) ток в последовательной обмотке.

где РB QB — активная и реактивная мощности, передаваемые из ВН в СН.

Нагрузка последовательной обмотки

• Отсюда видно, что даже при передаче номинальной мощности SB=Sном последовательная обмотка не будет перегружена.
• В общей обмотке токи автотрансформаторного и трансформаторного режимов направлены одинаково:
• Io=Io(a)+I(т).
• Нагрузка общей обмотки
• So=UC(Io(a)+I(т)).
• Подставляя значения токов и производя преобразования, получаем:
• (6)
• где РH, QH — активная и реактивная мощности, передаваемые из обмотки НН в обмотку СН.
• Таким образом, комбинированный режим НН→СН, ВН→СН ограничивается загрузкой общей обмотки и может быть допущен при условии
• (7)
• Если значения cosφ на стороне ВН и НН незначительно отличаются друг от друга, то кажущиеся мощности можно складывать алгебраически и (6) упрощается
• (8)

В комбинированном режиме передачи мощности из обмоток НН и СН в обмотку ВН распределение токов показано на рис.2,е.

В общей обмотке ток автотрансформаторного режима направлен встречно току трансформаторного режима, поэтому загрузка обмотки значительно меньше допустимой и в пределе может быть равна нулю.

В последовательной обмотке токи складываются, что может вызвать ее перегрузку. Этот режим ограничивается загрузкой последовательной обмотки

1. (9)
2. где Рс, Qс — активная и реактивная мощности на стороне СН; Рн, Qн — то же на стороне НН.
3. Комбинированный режим НН→ВН, СН→ВН допустим, если
4. (10)
5. Если значения cosφ на стороне СН и НН незначительно отличаются друг от друга, то (9) упрощается
6. (11)

Возможны и другие комбинированные режимы: передача мощности из обмотки СН в обмотки НН и ВН или работа в понижающем режиме при передаче мощности из обмотки ВН в обмотки СН и НН. В этих случаях направления токов в обмотках изменяются на обратные по сравнению с рис.2,д,е, но приведенные рассуждения и расчетные формулы (6)-(11) останутся неизменными.

Рис.3. Схема включения трансформаторов токадля контроля нагрузки автотрансформатора

Во всех случаях надо контролировать загрузку обмоток автотрансформатора. Ток в последовательной обмотке может контролироваться трансформатором тока ТА1, так как Iп=IB (рис.3).

Трансформатор тока ТА2 контролирует ток на выводе обмотки СН, а для контроля тока в общей обмотке необходим трансформатор тока ТАО, встроенный непосредственно в эту обмотку.

Рис.4. Схема трехфазного трехобмоточного автотрансформатора

Выводы, сделанные для однофазного трансформатора [формулы (4)-(11)], справедливы и для трехфазного трансформатора, схема которого показана на рис.4. Обмотки ВН и СН соединяются в звезду с выведенной нулевой точкой, обмотки НН — в треугольник.

К особенностям конструкции автотрансформаторов следует отнести необходимость глухого заземления нейтрали, общей для обмоток ВН и СН. Объясняется это следующим.

Если в системе с эффективно-заземленной нейтралью включить понижающий автотрансформатор с незаземленной нейтралью, то при замыкании на землю одной фазы в сети СН на последовательную обмотку этой фазы будет воздействовать полное напряжение UB/√З вместо (UB-UC)√3, напряжение выводов обмотки СН возрастет примерно до UB, резко увеличится напряжение, приложенное к обмоткам неповрежденных фаз. Аналогичная картина наблюдается в случае присоединения повышающего автотрансформатора с незаземленной нейтралью к системе с эффективно-заземленной нейтралью.

Такие перенапряжения недопустимы, поэтому нейтрали всех автотрансформаторов глухо заземляются. В этом случае заземления на линии со стороны ВН или СН не вызывают опасных перенапряжений, однако в системах ВН и СН возрастают токи однофазного КЗ.

Подводя итог всему сказанному, можно отметить следующие преимущества автотрансформаторов по сравнению с трансформаторами той же мощности:

• меньший расход меди, стали, изоляционных материалов;
• меньшая масса, а следовательно, меньшие габариты, что позволяет создавать автотрансформаторы больших номинальных мощностей, чем трансформаторы;
• меньшие потери и больший КПД; более легкие условия охлаждения.

Недостатки автотрансформаторов:

• необходимость глухого заземления нейтрали, что приводит к увеличению токов однофазного КЗ;
• сложность регулирования напряжения;
• опасность перехода атмосферных перенапряжений вследствие электрической связи обмоток ВН и СН.

    

Источник: http://www.gigavat.com/transformator_konstrukciya_i_rabota_avtotransformatora.php

Повышающий и понижающий трансформатор

Содержание:

В быту и на производстве используется огромное количество различных электронных устройств, приборов и оборудования. Довольно часто для их нормальной эксплуатации требуется повышающий и понижающий трансформатор. Каждый из них работает на основе самоиндукции, позволяющей изменять ток в ту или иную сторону.

Само название трансформатора означает изменение или преобразование. Они применяются в основном совместно с электроникой зарубежного производства, рассчитанной на токи, отличающиеся от отечественных стандартов. Кроме того, трансформаторы обеспечивают защиту электрооборудования и оптимизируют его питание, делая работу максимально эффективной.

Функции и работа трансформаторов

В электронике трансформаторы являются незаменимыми устройствами. Однако, для их наиболее эффективной работы, необходимо хорошо представлять себе, что понижает или повышает трансформатор. В зависимости от потребностей, они повышают или, наоборот, понижают величину потенциала в цепочках с переменным током.

С появлением отличающихся трансформаторных устройств стала возможной доставка электричества на значительные дистанции. Заметно снижаются потери на проводах ЛЭП, когда переменное напряжение повышается, а ток – понижается.

Это происходит на всей протяженности проводников, соединяющих электростанцию с подключенными потребителями. На каждом конце таких линий напряжения снижаются до безопасного уровня, облегчая работу используемого оборудования.

Какой трансформатор называют повышающим, а какой понижающим, и какая между ними разница

Если отвечать коротко, то прибор выдающий более высокий потенциал, в сравнении со входом, считается повышающим.

Если же происходит обратный процесс, и потенциал на выходе меньше, чем на входе, такое устройство будет понижающим.

В первом случае вторичная обмотка обладает большим количеством витков, чем на первичная, а во втором, наоборот, в работе применяется вторичная обмотка с меньшим количеством витков. Этим они кардинально отличаются друг от друга.

Можно ли понижающий трансформатор использовать как повышающий

Да, можно. Поскольку для перемены функций достаточно изменить схему соединения обмоток с источником потенциала и нагрузкой. Соответственно, изменится и функциональность понижающего трансформатора.

На практике, с целью повышения эффективности устройства, индуктивность всех обмоток рассчитывается для точных рабочих значений тока и напряжения. Эти показатели должны обязательно сохраняться в исходном состоянии, когда повышающий и понижающий трансформатор изменяют свои функции на противоположные.

Как определить принадлежность той или иной обмотки

Конструктивно, трансформаторы выполнены по такому принципу, что невозможно сразу определить их различия, то есть, какие провода называется и фактически являются первичной, а которые из них – вторичной обмоткой.

Поэтому, чтобы не запутаться, применяется маркировка. Для высоковольтной обмотки предусмотрен символ «Н», в понижающих устройствах она служит первичной, а в повышающих – вторичной обмоткой.

Обмотка с низким вольтажом маркируется символом «Х».

Для того чтобы понять особенности, отличие и принцип действия каждого из этих устройств, их следует рассмотреть более подробно.

Общее устройство и функционирование трансформаторов понижающего типа

Трансформаторы выполняют преобразование более высокого входящего напряжения в низкую характеристику напряжения на выходе, то есть позволяют понизить большие токи до требуемых значений. При необходимости такой прибор может использоваться как повышающий.

Принцип действия этих приборов определяется законом электромагнитной индукции. Стандартная конструкция состоит из двух обмоток и сердечника. Первичная обмотка соединяется с источником питания, после чего вокруг сердечника происходит генерация магнитного поля. Под его воздействием во вторичной обмотке возникает электрический ток с определенными заданными параметрами напряжения.

Выходная мощность определяется по количественному соотношению витков в каждой катушке. Изменяя этот показатель можно управлять характеристиками выходного напряжения и получать требуемый ток для бытового и промышленного оборудования.

С помощью лишь одних трансформаторов невозможно изменить частоту электрического тока. Для этого конструкция понижающего аппарата дополняется выпрямителем, изменяющим частоту тока в диапазоне требуемых значений.

Современные приборы дополняются полупроводниками и интегральными схемами с конденсаторами, резисторами, микросхемами и другими компонентами.

В результате, получается устройство с незначительными размерами и массой, но достаточно высоким уровнем КПД, работающее на понижение напряжения.

Такие трансформаторы функционируют очень тихо и не подвержены сильному нагреву. Мощность выходного тока может выставляться путем регулировок и отличаться в каждом случае. Все устройства нового типа оборудованы защитой от коротких замыканий.

Понижающий трансформатор отличается простой и надежной схемой, широко применяются на подстанциях между отрезками линий электропередачи. Они выполняют понижение сетевого тока с 380 до 220 вольт. Подобные устройства относятся к промышленным. Используемые в быту, отличаются более низкими мощностями.

Для того чтобы его определить, нужно знать соотношение между количеством витков в первичной и вторичной обмотке.

Особенности повышающего трансформатора

Повышающие трансформаторные устройства, как их называют специалисты, также используются в быту и на производстве. В основном их назначение – работа по своему профилю на проходных электростанциях.

Они должны повысить ток в соответствии с нормативными показателями, поскольку в процессе транспортировки происходит постепенное снижение высокого напряжения в ЛЭП.

В конце пути следования электростанция с помощью повышающего трансформатора напряжение поднимается до нормативных 220 В и поставляется в бытовые сети, а 380 В – в промышленные.

Работа трансформатора повышающего типа осуществляется по следующей схеме, включающей в себя несколько этапов:

• Вначале на электростанции производится электрический ток напряжением 12 киловольт (кВ).
• Далее по ЛЭП оно поступает на повышающую подстанцию и попадает в повышающий трансформатор, преобразующий это напряжение до 400 кВ. Отсюда ток поступает в высоковольтную ЛЭП и уже по ней приходит на понижающую подстанцию, где его напряжение вновь становится 12 кВ.
• На последнем этапе ток оказывается в низковольтной линии, в конце которой установлен еще один трансформатор понижающего действия. Здесь напряжение окончательно принимает рабочее значение 220 или 380 В и в таком виде поступает в бытовую или промышленную сеть.

Принцип работы повышающего трансформатора также основан на электромагнитной индукции. Основная конструкция состоит их двух катушек с разным количеством витков и изолированного сердечника.

Низкое переменное напряжение поступает в первичную обмотку и вызывает появление магнитного поля, возрастающего при оптимально подобранном соотношении обмоток.

Под его влиянием во вторичной обмотке образуется электрический ток с повышенными показателями – 220 В и более.

В случае необходимости изменения частоты, в цепочку дополнительно устанавливается преобразователь, способный выдавать постоянный ток для определенных видов оборудования.

В процессе работы трансформаторы нагреваются, поэтому им требуется использовать охлаждение, которое может быть масляным или сухим. Трансформаторные масла относятся к пожароопасным веществам, поэтому такие системы оборудуются дополнительной защитой. Сухие трансформаторы заполняются специальными негорючими веществами. Они безопасны в эксплуатации, но стоят значительно дороже.

Источник: https://electric-220.ru/news/povyshajushhij_i_ponizhajushhij_transformator/2019-07-23-1720

Трансформаторная подстанция для частного дома

Покупая землю под ИЖС, особенно в «неосвоенном» другими жильцами районе, можно столкнуться с ситуацией, когда к участку не подведены коммуникации, а все, чем располагает владелец — это высоковольтная линия поблизости. Как правило, у такого участка привлекательная цена, и если вы стали его счастливым обладателем, в первую очередь вам придется задуматься об установке трансформаторной подстанции. Конечно, в первые дни вы можете пользоваться дизельными или бензиновыми генераторами, однако в долгосрочной перспективе такой способ окажется неудобным.

Кроме того, если электричество в поселке есть, но поставляется с перебоями, в таком случае также целесообразно задуматься об установке собственной подстанции.

Как установить собственную трансформаторную подстанцию

Во-первых, вам необходимо подать заявку на трансформаторную подстанцию в местную сетевую организацию, в качестве энергопринимающего устройства указав частный дом. Возможно, вам потребуется указать категорию надежности электроснабжения — выбирайте третью. Это категория для зданий и сооружений вместимостью до 50 человек, она позволяет использовать однотрансформаторную подстанцию.

Получив разрешение на установку, приобретите собственно подстанцию и найдите компанию, которая выполнит подключение. Как правило, компании, занимающиеся продажей комплектных трансформаторных подстанций (КТП) предоставляют и услугу установки, как, например, http://www.tcn-nn.ru/modular_package.html.

Что такое трансформаторная подстанция?

Трансформаторная подстанция — это устройство, которое преобразует (в данном случае — понижает с 6 или 10кВ до нужных вам 220В) напряжение электричества, идущего от линии электропередач.

В самом устройстве трансформатора нет ничего сложного. Главная часть его — силовой трансформатор, который осуществляет непосредственное снижение напряжения и который подключают к кабельной или воздушной высоковольтной линии.

Все это помещено в корпус из бетона, металла или сэндвич-панелей. Чаще всего трансформаторные подстанции поставляются в сборе, полностью готовые к эксплуатации.

Сухая и масляная трансформаторная подстанция

Трансформаторы в подстанциях бывают двух видов: сухие и масляные. Какой выбрать для частного дома?
Для размещения в загородных домах чаще всего выбирают сухие трансформаторы. Плюсы этого вида трансформаторов:

• их установку не обязательно согласовывать с пожарной службой
• небольшие размеры
• более простое обслуживание по сравнению с масляными, которые нуждаются в постоянном наблюдении и замене масла
• нет риска взрыва устройства.

Однако масляные также имеют свои преимущества, среди которых более низкая стоимость и высокая мощность.

Источник: http://stroimmaster.ru/kommunikacii/elektrika/transformatornaya-podstanciya-dlya-chastnogo-doma

Автотрансформатор

На электрических схемах автотрансформатор изображается следующим образом (рис. 5.9).

В соответствии с принятой системой обозначений аббревиатура автотрансформатора АТДЦТН-125000/ 220/110/10 расшифровывается: автотрансформатор трехфазный, трехобмоточный с принудительной циркуляцией воздуха и масла и системой регулирования напряжения под нагрузкой. Номинальная мощность – 25000 кВ?А, класс напряжения обмотки высшего напряжения – 220 кВ, среднего напряжения – 110 кВ, низшего напряжения – 10 кВ.

Автотрансформатор отличается от трехобмоточного трансформатора тем, что его обмотки высшего и среднего напряжений, кроме магнитной связи имеют еще электрическую связь (рис. 5.10). Обмотка среднего напряжения является частью обмотки высшего напряжения.

Обмотка высшего напряжения состоит из двух частей – последовательной обмотки и общей обмотки.

При работе автотрансформатора в режиме понижения напряжения в последовательной обмотке протекает ток Iв. Он создает магнитный поток и наводит в общей обмотке ток Iобщ. Ток нагрузки в обмотке среднего напряжения равен сумме этих токов:

• Iс = Iв + Iобщ.
• Ток Iв определяется электрической связью обмоток, а ток Iобщ – магнитной связью.
• Полная мощность, которая передается из обмотки высшего напряжения в обмотку среднего напряжения, называется номинальной мощность автотрансформатора. Она рассчитывается как

Это выражение можно записать следующим образом:

Типовая мощность меньше номинальной мощности. Выясним во сколько раз. Для этого возьмем отношение типовой мощности к номинальной:

Коэффициент α называется коэффициентом выгодности. Выгодность автотрансформатора определяется по отношению к трехобмоточному трансформатору той же мощности.

Обмотка низшего напряжения имеет с обмотками высшего и среднего напряжений только магнитную связь. Мощность этой обмотки не может быть больше типовой мощности автотрансформатора. Иначе размеры магнитопровода автотрансформатора будут определяться мощностью обмотки низшего напряжения.

1. Учитывая изложенное, можно записать соотношение номинальных мощностей обмоток автотрансформатора:
2. 100 % / 100 % / α %.
3. Преимущества автотрансформатора по сравнению с трехобмоточным трансформатором:
4. · меньший расход материалов (меди, стали, изоляции);
5. · меньшие габариты;
6. · меньшие потери активной мощности в режимах холостого хода и короткого замыкания;
7. · больший коэффициент полезного действия;
8. · более легкие условия охлаждения.
9. Недостатки:
10. · сложность выполнения независимого регулирования напряжения;
11. · опасность перехода атмосферных перенапряжений из обмотки высшего напряжения в обмотку среднего напряжения и обратно из-за электрической связи обмоток;

· необходимость обязательного глухого заземления нейтрали. Это приводит к тому, что ток однофазного короткого замыкания может быть больше тока трехфазного короткого замыкания. Если же разземлить нейтраль, то изоляцию обмоток нужно рассчитывать на линейное напряжение.

Автотрансформатор имеет такую же схему замещения, что и трехобмоточный трансформатор. Параметры схемы замещения рассчитываются аналогично. При этом следует учитывать, что часть паспортных данных может быть приведена не к номинальной мощности, а к типовой.

Обмотка низшего напряжения рассчитывается на типовую мощность. Поэтому при коротком замыкании обмотки низшего напряжения напряжение поднимается до значения, определяющего ток в этой обмотке.

В этом случае параметры ?Рк вн, ?Рк сн, Uк вн и Uк сн оказываются приведенными к типовой мощности автотрансформатора.

• Если в паспортных данных отмечается эта особенность, то указанные параметры следует привести к номинальной мощности по формулам:
• и .
• Знак “*” указывает, что параметры были приведены к типовой мощности автотрансформатора.
• Лекция № 6
• Характеристики основных электроприемников
• План.

18. Характеристики электроприемников.

19. Графики электрических нагрузок электроприемников.

Характеристики основных электроприемников

Электрические сети сооружаются для передачи энергии от ЭС к потребителям. Требуемая этими потребителями мощность определяет электрическую нагрузку сети. От характера нагрузки зависят требования, которые предъявляются к электрической сети.

1. Все потребители электроэнергии условно делятся на следующие группы:
2. · коммунально-бытовые;
3. · промышленные;
4. · электрифицированный транспорт;
5. · производственные потребители сельского хозяйства;
6. · прочие потребители.
7. К коммунально-бытовым относятся освещение жилых долов и общественных зданий, двигатели лифтов, холодильников, технологическое оборудование предприятий общественного питания и учреждений бытового обслуживания.
8. К промышленным электроприемникам относятся электродвигатели, осветительные приборы, электротермические установки, выпрямительные установки для преобразования переменного тока в постоянный.
9. Нагрузка тяговых ПС железной дороги, тяговых выпрямительных ПС трамваев, троллейбусов, метро относится к электрифицированному транспорту.
10. К производственным потребителям сельского хозяйства  относится оборудование животноводческих ферм, мельниц, предприятий по переработке сельско-хозяйственной продукции.
11. К прочим потребителям относятся насосные установки водопровода и канализации, компрессорные станции.
12. В зависимости от эксплуатационно-технических признаков все электро-приемники делятся:
13. · по режимам работы;
14. · по мощности и напряжению;
15. · по роду тока;
16. · по степени надежности.
17. По режимам работы различают электроприемники:

· с продолжительно неизменной или маломеняющейся нагрузкой. Характеризуюся тем, что длительно работают без превышения длительно допустимой температуры. Сюда относятся электродвигатели насосов, вентиляторов;

· с кратковременной нагрузкой. При работе электроприемников их темпера-тура ниже длительно допустимой температуры, а за время останова токо-ведущие части остывают до температуры окружающей среды. Сюда относятся большинство электроприводов металлорежущих станков;

· с повторно-кратковременной нагрузкой. Длительность цикла “включение–отключение” не превышает 10 минут. При работе электроприемников их температура ниже длительно допустимой температуры, а за время остано-ва токоведущие части не остывают до температуры окружающей среды;

· нагревательные аппараты, работающие в продолжительном режиме с практически постоянной нагрузкой;

· электрическое освещение. Электроприемники характеризуются резким изменением нагрузки.

• По мощности и напряжению различают электроприемники:
• · большой мощности (80 – 100 кВт и больше) напряжением 6 – 10 кВ. Например, печи;
• · малой и средней мощности (менее 80 кВт) напряжением 380 – 660 В.
• По роду тока различают электроприемники:
• · переменного тока промышленной частоты;
• · переменного тока повышенной или пониженной частоты;
• · постоянного тока.
• Степень надежности электроприемников устанавливается в зависимости от последствий, которые имеют место при внезапном перерыве в электроснабжении. Различают электроприемники:

· I категории. Перерыв в электроснабжении таких потребителей связан с опасностью для жизни людей, значительным ущербом экономики государства, повреждением оборудования, массовым браком продукции.

К потребителям I категории надежности относятся шахты, железные дороги, доменные и электролизные цеха, метро, стадионы, городские потребители общей нагрузкой более 10 МВ·А. Питание потребителей I категории надежности должно осуществляться от двух независимых источников питания.

Независимыми считаются источники потеря напряжения на одном из которых по любой причине не приводит к потере напряжения на другом. Две системы шин считаются независимыми источниками питания. Среди потребителей I категории надежности выделяют особую группу электроприемников.

К ней относят электроприемники, для которых бесперебойное электроснабжение необходимо для безаварийного останова производства, связанного с возможностью возникновения пожаров, взрывов, гибелью людей. Для них необходимо предусмотреть три независимых источника питания.

Это – операционные больниц, химическое производство. Перерыв в электроснабжении потребителей I категории надежности допускается на время автоматического переключения на резервное питание;

· II категории. Перерыв в электроснабжении таких потребителей связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов, промышленного транспорта, нарушением нормальной жизнедеятельности значительного количества городских жителей.

К потребителям II категории надежности относятся крупные магазины, предприятия легкой промышленности, здания высотой более 5 этажей, многоквартирные дома с электроплитами, учебные заведения, группы потребителей с общей нагрузкой от 300 до 1000 кВ·А.

Рекомендуется питание от двух независимых источников питания. Допускается питание от одного источника питания и от одного трансформатора при наличии резерва по вторичной стороне.

Допускается перерыв в электроснабжении на время переключений по вводу резервного питания дежурным персоналом. Длительность ремонта не должна превышать одни сутки;

· III категории. К ним относятся все неответственные потребители: небольшие жилые поселки, здания до пяти этажей. Перерыв в электроснабжении таких потребителей допускается на время до одних суток.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/5_60832_avtotransformator.html

9.4. Последовательность основных операций и действий при отключении и включении электрических цепей на подстанциях, выполненных по упрощенным схемам

png»>

На
подстанциях, выполненных по упрощенным
схемам, обычно отсутствуют сборные шины
и выключатели со стороны высшего
напряжения, но обязательно имеются
выключатели у трансформаторов со стороны
среднего и низшего напряжений.

Такие
подстанции подключаются по схеме блока
трансформатор — линия с отделителями
(рис. 9.4), двух блоков с отделителями и
неавтоматической перемычкой со стороны
линий (рис. 9.5), по схеме мостика с
автоматическими отделителями (или
выключателем) в перемычке (рис. 9.6) и др.

Перемычки
в схемах подстанций играют существенную
роль как при переключениях на линиях и
трансформаторах при выводе их в ремонт,
так и при автоматических отключениях
оборудования и создании после-аварийных
режимов работы.

Подстанции,
выполняемые по схеме рис.9.6, подключаются
ответвлениями к двум (двухцепным)
проходящим линиям. Отделители в перемычке
нормально отключены и замыкаются
автоматически при устойчивом повреждении
и отключении зашитой одной линии.

Отключение
линии
W1
(рис.
9.5) : на подстанции А
отключают
выключатель Q1
и
линейные разъединители QS;
на
подстанции Б
отключают
линейные разъединители QS1,
при
этом с линии снимают напряжение. В данном
случае персонал должен знать, что
отключение зарядного тока линии линейными
разъединителями допустимо.

Включение
линии W1:
на
подстанции А
включают
линейные разъединители QS
и
затем выключатель Q1
-линию
опробуют напряжением.

Подачу напряжения
на линию осуществляют с помощью
выключателя, чтобы проверить исправность
линии и отсутствие на ней заземлений,
которые могли быть забыты ремонтным
персоналом, если линия выводилась в
ремонт2.

Подача напряжения на линию включением
разъединителей на подстанции Б
(без
предварительного опробования напряжением
с помощью выключателя) сопряжена с
опасностью для персонала.

Далее
отключают выключатель Q1
линии W1
на подстанции А
~ с
линии снимают напряжение; с привода
выключателя Q1
снимают
напряжение оперативного тока.

На
подстанции Б
проверяют
(штангой, указателем напряжения)
отсутствие напряжения на вводе линии
и включают линейные разъединители QS1
— на
линию подают напряжение.

На подстанции
А
подают
напряжение оперативного тока на привод
и включают выключатель — линию W1
ставят под нагрузку.

Отключение
трансформатора
в ремонт (рис. 9.6), когда включены АПВ
выключателей 10 кВ трансформаторов, АВР
секционного выключателя 10 кВ и отделителей
110 кВ, выполняют в следующей
последовательности:

1. переводят питание нагрузки собственных нужд (0,4 кВ) полностью на трансформатор T2с,н; отключают рубильник и снимают предохранители со стороны 0,4 кВ трансформатора T1с,н, чтобы исключить возможность обратной трансформации;

2. настраивают дугогасящий реактор L2 на суммарный зарядный ток отходящих от шин 10 кВ линий и отключают разъединитель дугогасящего реактора L1.

3. автоматические регуляторы напряжения трансформаторов T1 и T2 переключают с автоматического на дистанционное управление. Переводят РПН трансформатора T1 в положение, одинаковое с положением трансформатора T2;

4. отключают АВР отделителей 110 кВ (в соответствии с инструкцией), АПВ выключателя Q3 и АВР секционного выключателя;

5. включают секционный выключатель СВ 10 кВ и после проверки на нем нагрузки отключают выключатель Q3 трансформатора T1;

6. переключают АРКТ трансформатора Т2 с дистанционного на автоматическое регулирование;

7. автоматический регулятор напряжения под нагрузкой (РПН) трансформатора T1 устанавливают в положение, соответствующее номинальному напряжению (если оно было выше номинального) и отключают АРКТ;

8. проверяют, отключен ли выключатель Q3, и тележку с выключателем устанавливают в ремонтное положение;

9. включают заземляющий разъединитель в нейтрали обмотки 110 кВ трансформатора T1;

10. дистанционно отключают отделители QR1 — отключают намагничивающий ток трансформатора T1;

11. отключают линейные разъединители QS1 и разъединители в перемычкеQS3.

При
подготовке рабочего места выполняют
комплекс мероприятий, предусмотренных
правилами безопасности.

Включение
в работу трансформатора T1.
После окончания ремонта, осмотра
оперативным персоналом места работ и
снятия защитных заземлений операции и
действия проводят в следующей
последовательности:

1. проверяют, отключен ли короткозамыкатель QN1, который при работах мог быть включен ремонтным персоналом;

2. проверяют, включен ли разъединитель в нейтрали обмотки 110 кВ трансформатора T1;

3. проверяют, отключены ли отделители QR3, после чего включают разъединители QS3;

4. при отключенном положении выключателя Q3 перемещают его тележку в контрольное положение и соединяют электрические разъемы в шкафу;

5. проверяют положение переключателя ответвлений трансформатора T1 (оно должно соответствовать номинальному напряжению);

6. включают отделители QR1 и включением линейных разъединителей трансформатор T1 ставят под напряжение;

7. после проверки полнофазности включения трансформатора под напряжение, что устанавливается визуально по положению ножей трех фаз разъединителей QS1, отделителей QR1 и нормальному углу трансформатора, отключают заземляющий разъединитель в нейтрали обмотки 110 кВ;

8. вкатывают в рабочее положение тележку с выключателем Q3;

9. переключают АРКТ трансформатора Т2 с автоматического на дистанционное регулирование;

10. переключают на дистанционное регулирование АРКТ трансформатора T1 и устанавливают его РПН в положение, в котором находится РПН работающего трансформатора T2;

11. включают выключатель Q3 и проверяют распределение нагрузки между трансформаторами T1 и T2, затем отключают секционный выключатель CB 10 кВ.

12. Далее включают АВР секционного выключателя 10 кВ, АПВ выключателя Q3 и АВР отделителей 110 кВ;

13. переключают АРКТ трансформаторов T1 и T2 с дистанционного на автоматическое регулирование;

14. устанавливают предохранители и включают рубильник на стороне 0,4 кВ трансформатора T1 и создают нормальную схему питания нагрузки собственных нужд;

15. включают дугогасящий реактор L1 и восстанавливают нормальный режим компенсации емкостных токов.

В
том случае, когда к двум параллельным
линиям подключена ответвлением лишь
одна подстанция, отключение намагничивающего
тока трансформатора часто производят
не отделителями, а выключателями на
питающих подстанциях.

Для этого на
ответвительной подстанции переводят
питание нагрузки с отключаемого
трансформатора на другой, остающийся
в работе.

Далее
на ответвительной подстанции отключают
отделители трансформатора и линейные
разъединители, после чего линию включают
в работу, а отключенный трансформатор
готовят к ремонту. При включении
трансформатора в работу с линии опять
снимают напряжение отключением
выключателей на питающих подстанциях.

На ответвительной подстанции включают
отделители трансформатора и линейные
разъединители, потом на линию и
трансформатор подают напряжение
включением выключателя на питающей
подстанции и далее линию включают в
транзит.

Заметим, что этот способ
отключения и включения трансформатора
связан с кратковременным ослаблением
схемы сети и его применение зависит от
режима нагрузки линии.

Отключение
для ремонта линии W1
(рис. 9.

6) выполняется в следующей
последовательности: на ответ-вительной
подстанции Б
отключают
АВР секционных отделителей в перемычке
()КЗ
и
переводят питание нагрузки собственных
нужд с трансформатора T1с,н
на T2с,н;
отключают АВР секционного выключателя,
включают секционный выключатель СВ
и
тут же отключают выключатель Q3
трансформатора
T1.
На подстанциях А
и В отключают
выключатели Q1
и Q5
соответственно,
а потом линейные разъединители. На
подстанции Б
отключают
линейные разъединители QS1.
Заземляют
отключенную линию W1
в
соответствии с требованиями правил
безопасности.

Заметим,
что на подстанции Б
не
проводились операции заземления нейтрали
и отключения L1
трансформатора
T1,
так как коммутация трансформатора и
линии осуществлялась не отделителями,
а выключателем, неодновременностью
расхождения контактов фаз которого
практически пренебрегают.

После
отключения линии в ремонт на подстанции
Б
может
быть включен в работу трансформатор
T1,
который соединяют через перемычку с
оставшейся в работе линией W2.

Если на время ремонта линии W1
трансформатор
T1
остается отключенным, необходимо
настроить L2
на суммарный зарядный ток линий, отходящих
от 1-й и 2-й секций 10 кВ.

Включение
после
ремонта линии W1
(рис.
9.

В
рассмотренной последовательности
операций напряжение сразу подавалось
на линию W1
и трансформатор T1
подстанции Б
включением
выключателя на подстанции А.

Источник: https://studfile.net/preview/5340348/page:4/