Трехфазный силовой трансформатор

Трехфазный силовой трансформатор – аппарат, предназначенный для получения запланированного напряжения, принцип действия аппарата основан на законе электромагнитной индукции. Частая область применения – передача электроэнергии, выработанной на ГЭС, АЭС, ТЭС, на большие дистанции. Во время этого процесса провода выделяют тепло, из-за чего происходят существенные потери электрического тока. Единственный способ решить эту проблему – уменьшить силу тока и повысить напряжение. После подачи электроэнергии к месту потребления трехфазные аппараты снижают напряжение до необходимого значения – 380 В.

Устройство трехфазного силового трансформатора

Эффективное преобразование электротока из одного уровня напряжения в другой обеспечивает продуманная конструкция трехфазного силового трансформатора, в которую входят:

• Магнитопровод. Фиксирует обмотки и направляет магнитный поток. Эти элементы бывают стержневыми, бронестержневыми и броневыми.
• Обмотки – высокого и низкого напряжения. Между ними расположен изоляционный материал. Изготовлены из медной или алюминиевой проволоки. Каждой фазе соответствует пара обмоток.
• Вводы/выводы – высоковольтные и низковольтные.
• Трансформаторный бак. Этот компонент присутствует в масляных моделях.
• Устройства переключения РПН или ПБН. С их помощью изменяют напряжение на первичной обмотке для обеспечения напряжения на вторичной обмотке, соответствующего установленному значению.
• Устройства контроля и сигнализации. Гарантируют надежное и безопасное функционирование трансформатора, подают сигналы о возникновении нештатных ситуаций.

Трехфазный аппарат может оснащаться и другими узлами:

• Расширительный бак. Его объем должен быть не менее 10% объема трансформаторного масла. С помощью расширительного бачка компенсируется изменение объема масла, происходящее из-за температурных колебаний.
• Выхлопная труба. Защищает расширительный бак от разрыва при превышении критических значений внутреннего давления. Такая ситуация может создаваться при коротких замыканиях или пробоях. Выхлопная труба служит второй ступенью защиты и вступает в работу только тогда, если не происходит автоматического аварийного выключения трансформатора.
• Пробивной предохранитель. Выполняет защитные функции при пробое между обмотками.

Дополнительные компоненты обеспечивают: правильное и бесперебойное функционирование аппарата, повышение безопасности его эксплуатации, защиту от внутренних повреждений.

Типы трехфазных силовых трансформаторов

Эти аппараты разделяются по множеству признаков, среди них:

• главная функция – повышающие, понижающие, измерительные, защитные;
• схема соединения обмоток – звезда, треугольник;
• тип изоляции обмоток – сухой, масляный;
• металл, используемый при производстве обмоток, – алюминий или медь;
• значение номинального напряжения – низко- и высоковольтные;
• конструктивное исполнение магнитопровода: стержневой, бронестержневой, броневой.

Принцип работы силового трехфазного трансформатора

После подачи электропитания в первичной обмотке возникает переменный ток, который инициирует в сердечнике магнитопровода магнитный поток, воздействующий на обмотки во всех трех фазах. Во всех витках ЭДС имеет одинаковое значение. В повышающих аппаратах число витков во вторичных обмотках превышает их число в первичных обмотках. В понижающих моделях – наоборот.

При соединении треугольником фазное и линейное напряжения равны. Схема-треугольник применяется при наличии высоких токов. В схеме-звезде линейное напряжение превышает фазное в 1,73 раза. Этот вариант подходит для моделей, работающих с высокими напряжениями.

Основные характеристики сухих и масляных силовых трехфазных трансформаторов

Безмасляные аппараты могут использоваться на объектах любого назначения, на которых находятся оборудование и люди. Разрешены для установки возле учебных и дошкольных учреждений.

Плюсы этого решения:

• взрывобезопасность, благодаря отсутствию жидких диэлектрических составов;
• экологическая безопасность – испаряющиеся вещества, опасные для здоровья человека и окружающей среды, отсутствуют;
• компактность и небольшая масса (эти свойства характерны для моделей современного конструктивного исполнения).

Минусами такого технического решения считаются: относительно невысокая мощность и требовательность к эксплуатационным условиям. В обмотках могут образовываться микротрещины, которые постепенно расширяются и даже могут привести к возгоранию аппарата.

Масляные трехфазные трансформаторы работают с высокими мощностью и напряжением. Но они представляют большую эксплуатационную опасность, по сравнению с сухими моделями. Для повышения безопасности производители отказались от применения софтолового масла. Такие аппараты требуют регулярного мониторинга технического состояния и достаточно высоких эксплуатационных расходов. Плюсы масляных трансформаторов:

• нетребовательность к условиям эксплуатации;
• традиционное конструктивное исполнение, упрощающее мероприятия по техобслуживанию и ремонту;
• наличие в линейке моделей с очень высокой мощностью.

При покупке подходящего аппарата учитывают: конкретные эксплуатационные условия, запланированные технические задачи, которые должен решать аппарат, рекомендации производителя.