Transformers: วัตถุประสงค์, การจำแนกประเภท, ข้อมูลเล็กน้อยสำหรับ Transformers

Transformers — ตัวแปลงไฟฟ้าสถิตย์ของพลังงานไฟฟ้า หม้อแปลงเป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการแปลงกระแสสลับของแรงดันไฟฟ้าหนึ่งเป็นไฟฟ้ากระแสสลับของแรงดันไฟฟ้าอื่นที่ความถี่เดียวกัน และเพื่อถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าจากวงจรหนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่ง

«หม้อแปลงเป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าสถิตที่ออกแบบมาเพื่อแปลงระบบกระแสสลับระบบหลักเป็นระบบกระแสสลับระบบหนึ่งเป็นอีกระบบหนึ่งที่มีความถี่เท่ากัน ซึ่งมักจะมีลักษณะอื่นๆ โดยเฉพาะแรงดันและกระแสต่างกัน" (เครื่อง Piotrovsky LM Electric)

วัตถุประสงค์หลักของหม้อแปลงคือการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ หม้อแปลงยังใช้เพื่อแปลงจำนวนเฟสและความถี่

หม้อแปลงกระแสเรียกว่าอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อแปลงกระแสขนาดใด ๆ ให้เป็นกระแสที่ยอมรับได้สำหรับการวัดด้วยเครื่องมือปกติ เช่นเดียวกับการจ่ายไฟให้กับรีเลย์และขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าต่าง ๆจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงปัจจุบัน w2> w1

ลักษณะของหม้อแปลงกระแสคือการทำงานในโหมดใกล้กับไฟฟ้าลัดวงจรเนื่องจากขดลวดทุติยภูมิจะถูกปิดเสมอโดยมีความต้านทานเล็กน้อย

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าเรียกว่าอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันสูงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันต่ำและกำลังไฟฟ้าของขดลวดเมตรและรีเลย์แบบขนาน หลักการทำงานและการออกแบบของหม้อแปลงแรงดันนั้นคล้ายคลึงกับหลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า จำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิคือ w2 <w1 เนื่องจากหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าการวัดทั้งหมดเป็นแบบลดขั้นตอน

หลักการทำงานของหม้อแปลงแรงดัน:

ลักษณะเฉพาะของการทำงานของหม้อแปลงวัดแรงดันไฟฟ้าคือขดลวดทุติยภูมิจะถูกปิดให้มีความต้านทานสูงเสมอและหม้อแปลงทำงานในโหมดใกล้เคียงกับโหมดไม่ได้ใช้งานเนื่องจากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อใช้กระแสไฟฟ้าเล็กน้อย

ที่พบมากที่สุดคือหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าซึ่งผลิตโดยอุตสาหกรรมไฟฟ้าสำหรับความจุมากกว่าหนึ่งล้านกิโลโวลต์แอมแปร์และสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1150 — 1500 kV

การออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้า:

สำหรับการส่งและจ่ายพลังงานไฟฟ้า จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดเทอร์โบและเครื่องผลิตไฮโดรเจนที่ติดตั้งในโรงไฟฟ้าจาก 16 — 24 kV เป็นแรงดันไฟฟ้า 110, 150, 220, 330, 500, 750 และ 1150 kV ที่ใช้ในสายส่ง และหลังจากนั้นลดอีกครั้งเป็น 35; สิบ; 6; 3; 0.66; 0.38 และ 0.22 kV สำหรับการใช้พลังงานในอุตสาหกรรม การเกษตร และชีวิตประจำวัน

เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างเกิดขึ้นในระบบไฟฟ้า กำลังของหม้อแปลงจึงมากกว่ากำลังที่ติดตั้งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าถึง 7-10 เท่า

หม้อแปลงไฟฟ้าส่วนใหญ่ผลิตขึ้นสำหรับความถี่ 50 Hz

หม้อแปลงไฟฟ้ากำลังต่ำใช้กันอย่างแพร่หลายในการติดตั้งระบบไฟฟ้า ระบบส่งและประมวลผลข้อมูล ระบบนำทาง และอุปกรณ์อื่นๆ ช่วงความถี่ที่หม้อแปลงสามารถทำงานได้มีตั้งแต่ไม่กี่เฮิรตซ์ถึง 105 เฮิรตซ์

ตามจำนวนเฟส หม้อแปลงแบ่งออกเป็นเฟสเดียว สองเฟส สามเฟส และหลายเฟส หม้อแปลงไฟฟ้าส่วนใหญ่ผลิตขึ้นในรูปแบบสามเฟส สำหรับใช้ในเครือข่ายเฟสเดียว หม้อแปลงเฟสเดียว.

การจำแนกประเภทของหม้อแปลงตามจำนวนและรูปแบบการเชื่อมต่อของขดลวด

หม้อแปลงมีขดลวดสองเส้นหรือมากกว่าที่เชื่อมต่อกันแบบเหนี่ยวนำ ขดลวดที่ใช้พลังงานจากเครือข่ายเรียกว่า หลัก... ขดลวดที่จ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคเรียกว่า ขดลวดทุติยภูมิ

หม้อแปลงโพลีเฟสมีขดลวดเชื่อมต่อเป็นรูปดาวหลายแฉกหรือรูปหลายเหลี่ยม หม้อแปลงสามเฟสมีการเชื่อมต่อสามลำแสงแบบสตาร์เดลต้า

แผนภาพการเชื่อมต่อของขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า:

หม้อแปลงแบบสเต็ปอัพและสเต็ปดาวน์

ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ หม้อแปลงแบ่งออกเป็นแบบขั้นบันไดขึ้นและขั้นลง... V หม้อแปลงแบบขั้นบันได V step down transformer ย้อนกลับ รองคือแรงดันต่ำและหลักสูง

เรียกว่าหม้อแปลงที่มีขดลวดปฐมภูมิหนึ่งเส้นและขดลวดทุติยภูมิหนึ่งเส้น ขดลวดคู่... หม้อแปลงที่แพร่หลายค่อนข้างมากที่มีสามขดลวด สามขดลวดสำหรับแต่ละเฟส เช่น สองอันที่ด้านแรงดันต่ำ อีกอันที่ด้านไฟฟ้าแรงสูงหรือในทางกลับกัน หม้อแปลงโพลีเฟสอาจมีขดลวดหลายเส้นสำหรับไฟฟ้าแรงสูงและแรงต่ำ

การจำแนกประเภทของหม้อแปลงตามการออกแบบ

จากการออกแบบ หม้อแปลงไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ แบบน้ำมันและแบบแห้ง

น้ำมันหม้อแปลง V วงจรแม่เหล็กที่มีขดลวดตั้งอยู่ในอ่างเก็บน้ำที่เต็มไปด้วยน้ำมันหม้อแปลงซึ่งเป็นฉนวนและสารหล่อเย็นที่ดี

หม้อแปลงแห้งระบายความร้อนด้วยอากาศ ใช้ในที่พักอาศัยและโรงงานอุตสาหกรรมที่ไม่ต้องการการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบแช่น้ำมัน น้ำมันหม้อแปลงเป็นสารไวไฟและอาจทำให้อุปกรณ์อื่นเสียหายได้หากถังไม่ปิดสนิท อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับหม้อแปลงชนิดนี้ได้ที่นี่: หม้อแปลงแห้ง

ตามเอกสารเชิงบรรทัดฐานลักษณะการออกแบบของหม้อแปลงจะสะท้อนให้เห็นในการกำหนดประเภทและระบบทำความเย็น

ประเภทหม้อแปลง:

• หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ (สำหรับ O เฟสเดียว สำหรับ T สามเฟส)-A
• คอยล์แรงต่ำ — P
• ฉนวนไดอิเล็กตริกของเหลวพร้อมผ้าห่มไนโตรเจนโดยไม่มีตัวขยาย — Z
• การดำเนินการหล่อเรซิน — L
• หม้อแปลงสามขดลวด — T
• โหลดสวิตช์ Transformer-N
• หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแห้งระบายความร้อนด้วยอากาศตามธรรมชาติ (โดยปกติจะเป็นตัวอักษรตัวที่สองในการกำหนดประเภท) หรือรุ่นสำหรับความต้องการเสริมของโรงไฟฟ้า (โดยปกติจะเป็นตัวอักษรตัวสุดท้ายในการกำหนดประเภท) — C
• ซีลสายไฟ — K
• ทางเข้าหน้าแปลน (สำหรับสถานีย่อยหม้อแปลงทั้งหมด) — F

หม้อแปลงไฟฟ้าน้ำมัน TM-160 (250) kVA

ระบบระบายความร้อนของหม้อแปลงแห้ง:

• อากาศธรรมชาติแบบเปิดโล่ง — S
• อากาศธรรมชาติพร้อมการออกแบบที่ได้รับการปกป้อง — SZ
• การออกแบบที่ปิดสนิทด้วยอากาศตามธรรมชาติ — SG
• อากาศที่มีการหมุนเวียนอากาศแบบบังคับ — SD

ระบบหล่อเย็นสำหรับหม้อแปลงน้ำมัน:

• การไหลเวียนของอากาศและน้ำมันตามธรรมชาติ — ม
• การไหลเวียนของอากาศที่ถูกบังคับและการไหลเวียนของน้ำมันตามธรรมชาติ — D
• การไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติและการไหลเวียนของน้ำมันแบบบังคับด้วยการไหลของน้ำมันแบบไม่กำหนดทิศทาง — MC
• การไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติและการไหลเวียนของน้ำมันบังคับด้วยการไหลของน้ำมันโดยตรง — NMC
• การไหลเวียนของอากาศและน้ำมันแบบบังคับด้วยการไหลของน้ำมันแบบไม่มีทิศทาง — DC
• การไหลเวียนของอากาศและน้ำมันแบบบังคับด้วยทิศทางการไหลของน้ำมัน — NDC
• การไหลเวียนของน้ำและน้ำมันแบบบังคับด้วยการไหลของน้ำมันแบบไม่มีทิศทาง — C
• การไหลเวียนของน้ำและน้ำมันแบบบังคับด้วยการไหลของน้ำมันโดยตรง — NC

ระบบระบายความร้อนสำหรับหม้อแปลงที่มีอิเล็กทริกเหลวที่ไม่ติดไฟ:

• การระบายความร้อนด้วยไดอิเล็กตริกเหลวด้วยการไหลเวียนของอากาศแบบบังคับ — ND
• ไดอิเล็กทริกเหลวที่ไม่ติดไฟ อากาศบังคับโดยตรง การระบายความร้อนด้วยไดอิเล็กตริกเหลวแบบของเหลว - NND

บทความที่เกี่ยวข้อง:

หม้อแปลงไฟฟ้า - อุปกรณ์และหลักการทำงาน

หม้อแปลงไฟฟ้า: โหมดการทำงานและค่าที่กำหนด

ระบบระบายความร้อนของหม้อแปลงไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้ารถยนต์

นอกจากหม้อแปลงแล้วยังใช้กันอย่างแพร่หลาย หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติซึ่งมีการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ ในกรณีนี้ พลังงานจากขดลวดหนึ่งของ autotransformer จะถูกส่งทั้งโดยสนามแม่เหล็กและเนื่องจากการสื่อสารทางไฟฟ้าหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติถูกสร้างขึ้นสำหรับพลังงานสูงและไฟฟ้าแรงสูง และใช้ในระบบไฟฟ้า และยังใช้สำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าในการติดตั้งพลังงานต่ำ

ข้อมูลจัดอันดับสำหรับหม้อแปลง

ข้อมูลการจัดอันดับของหม้อแปลงซึ่งได้รับการออกแบบพร้อมการรับประกันจากโรงงาน 25 ปีระบุไว้บนแผ่นป้ายของหม้อแปลง:

• พลังที่ชัดเจนเล็กน้อย Snom, KV-A,

• พิกัดแรงดันไฟฟ้า Ulnom, V หรือ kV,

• กระแสเล็กน้อยของสาย AzIn A

• ความถี่ที่กำหนดคือ Hz

• จำนวนเฟส

• วงจรและกลุ่มสำหรับต่อคอยล์

• แรงดันลัดวงจร Uc,%,

• โหมดการทำงาน,

• วิธีการทำความเย็น

จานยังมีข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการติดตั้ง: น้ำหนักรวม, น้ำหนักน้ำมัน, น้ำหนักของส่วนที่เคลื่อนย้ายได้ (ใช้งานอยู่) ของหม้อแปลง มีการระบุประเภทหม้อแปลงตาม GOST สำหรับยี่ห้อและผู้ผลิตหม้อแปลง

กำลังไฟที่กำหนดของหม้อแปลงเฟสเดียว Snom =U1nom I1nom สามเฟส

โดยที่ U1lnom, U1phnom, I1lnom และ I1fnom — ระบุตามลำดับ ค่าเส้นและเฟสของแรงดันและกระแส.

แรงดันไฟฟ้าพิกัดของหม้อแปลงคือแรงดันไฟฟ้าแบบไม่มีโหลดแบบเส้นต่อเส้นของขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง ตามกระแสที่กำหนดของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลง กระแสจะถูกคำนวณตามกำลังไฟพิกัดที่แรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิและทุติยภูมิที่กำหนด

เนื่องจากวิธีการสร้างและการคำนวณโดยทั่วไป หม้อแปลงสามารถจัดประเภทเป็นเครื่องปฏิกรณ์ โช้กอิ่มตัว และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบเหนี่ยวนำยิ่งยวด