Krafttransformatorer: nominelle driftsmoduser og verdier

Nominell driftsmåte

Den nominelle driftsmodusen til transformatoren er modusen som transformatoren ble designet for av produsenten. Bestemmende betingelser for den nominelle driftsmodusen til transformatoren er: nominell spenning, effekt, strøm og frekvens angitt på navneskiltet, samt de nominelle forholdene til kjølemediet.

Nominell spenning til viklingene

Nominelle spenninger til transformatorviklingene er de spenningene som de er designet for normal drift. For nedtrappingstransformatorer er de nominelle spenningene til primærviklingene lik de nominelle spenningene til de tilsvarende elektriske nettverkene, dvs. elektriske mottakere.

For step-up og step-down transformatorer koblet direkte til samleskinnene eller terminalene til generatoren, er merkespenningene til primærviklingene 5% høyere enn merkespenningene til den tilsvarende nettspenningen.I sekundærviklinger er nominell fasespenningen oppnådd ved terminalene til sekundærviklingene til transformatoren når den er tomgang og når den nominelle primærspenningen påføres terminalene til primærviklingen.

Overskridelse av spenningen som tilføres til terminalene på hovedutgangen eller en hvilken som helst gren av primærviklingen er ikke tillatt mer enn + 5 % av spenningen som er angitt på transformatorens navneskilt for hovedutgangen eller for denne grenen.

Vurdert styrke

Merkeeffekten til en transformator er den effekten transformatoren kan belastes med kontinuerlig gjennom hele levetiden, vanligvis antatt å være i størrelsesorden 20 - 25 år.

Transformatorens nominelle kraft er relatert til temperaturforholdene, det vil si at den avhenger av den tillatte oppvarmingstemperaturen til viklingene, av kjøleforholdene til transformatoren, etc. La oss bli kjent med disse temperaturforholdene mer detaljert.

De fleste transformatorer er oljekjølte ("olje" transformatorer). I slike transformatorer er magnetkjernene med viklinger plassert i ståltanker fylt med transformatorolje, som er en mineralsk isolasjonsolje avledet fra petroleum. Varmen som frigjøres i viklingene og den magnetiske kjernen til transformatoren under driften overføres ved hjelp av olje til mediet som kjøler transformatoren - luft (luftkjøling) eller vann (vannkjøling).

For luftkjølte oljetransformatorer installert i områder der den høyeste lufttemperaturen når + 35 ° C, bør den gjennomsnittlige temperaturstigningen til viklingene over lufttemperaturen ikke overstige + 70 ° C (målt ved motstandsmetoden).For husholdningstransformatorer tilsvarer temperaturstigningen til viklingene, lik + 70 ° C, deres nominelle belastning. Ved en lufttemperatur på + 35 ° C er den gjennomsnittlige oppvarmingstemperaturen til transformatorviklingene 70 ° + 35 ° = 105 ° C.

Hvis oppvarmingstemperaturen til transformatorviklingene konstant holdes ved + 105 ° C under drift, vil levetiden, som produsentenes studier viser, ikke overstige flere år. Ved transformatorens nominelle belastning vil imidlertid oppvarmingstemperaturen til viklingene + 105 ° C være konstant bare hvis lufttemperaturen er konstant, lik + 35 ° C.

I virkeligheten er omgivelsestemperaturen aldri konstant, men endres både i løpet av dagen og gjennom året, og derfor varierer oppvarmingstemperaturen til transformatorviklingene i området fra + 105 ° C til en lavere verdi. Dette forlenger naturligvis levetiden til transformatoren. Derfor bør den ovennevnte maksimale viklingstemperaturen + 105 ° C forstås som den øvre grensen for gjennomsnittstemperaturen, målt ved motstand, tillatt for sikker drift av transformatoren i flere timer om dagen i løpet av de relativt få dagene når omgivelsestemperaturen når maksimum +35 °C.

I transformatorer uten tvungen oljesirkulasjon bør den største temperaturøkningen av de øvre oljelagene (på dekselet) over omgivelsestemperaturen ikke overstige 60 ° C. Ved en omgivelsestemperatur på + 35 ° C tilsvarer dette det meste høye observert (ved termometer) oljetemperatur + 95 ° C.For transformatorer med tvungen oljesirkulasjon, for eksempel med olje-vannkjøling, tillates oljetemperaturen ved innløpet til oljekjøleren ikke høyere enn 70 ° C. For transformatorer med olje-luftkjøling bestemmes maksimalt tillatt oljetemperatur fra produsenten.

Med det sagt, skal transformatorens merkeeffekt forstås som den effekten som en transformator installert utendørs kan belastes permanent, under nominelle temperaturforhold for kjølemediet, med luftkjøling, definert som temperaturen til luften som varierer naturlig i løpet av året. For andre typer kjøling bestemmes de nominelle temperaturforholdene til kjølemediet av transformatorprodusentene.

Vær oppmerksom på at tidligere merkeeffekten til transformatorer installert utendørs ble beregnet på nytt avhengig av gjennomsnittlig årlig temperatur på kjøleluften. Som et resultat av omberegning, ved en gjennomsnittlig årlig omgivelsestemperatur på mindre enn + 5 ° C, økes den nominelle kraften til transformatoren, og ved en gjennomsnittlig årlig temperatur over + 5 ° C, tvert imot, reduseres den.

Studier av effekten av oljeviskositet på kjøling av transformatorer viser at en slik omberegning ikke er nødvendig, siden ved lav lufttemperatur øker viskositeten til oljen, som et resultat av at varmeoverføringen fra viklingene forringes og ved forhøyet lufttemperatur tvert imot reduseres viskositeten til oljen, og varmeoverføringen fra transformatorviklingene øker.

I tillegg til utendørs installasjoner plasseres luftkjølte transformatorer ofte i lukkede uoppvarmede rom — kamre, hvor naturlig ventilasjon vanligvis er forsynt med tilførsel av kald luft og fjerning av oppvarmet luft gjennom spesielle ventilasjonshull i nedre og øvre del av henholdsvis kammeret. Til tross for ventilasjonen er kjøleforholdene til transformatorene i kamrene fortsatt dårligere enn de som er installert utendørs, noe som reduserer levetiden deres. Transformatorer installert i kammer med naturlig ventilasjon kan imidlertid lades kontinuerlig med nominell effekt ved gjennomsnittlige årlige kammerlufttemperaturer på opptil 20 °C.

Nominelle strømmer til primær- og sekundærviklingene til transformatoren kalles strømmer bestemt av de nominelle kraftene til de respektive viklingene.

Ved nominell belastning forstås belastningen lik den nominelle strømmen.

I driftsmodusen til transformatoren uten overbelastning i noen posisjon av bryteren, så vel som for eventuelle verdier av spenningen som leveres til primærviklingen (men ikke høyere enn + 5% av spenningsverdien til denne kranen), sekundærviklingen til transformatoren kan ikke belastes høyere enn merkestrømmen.