В каком режиме должен работать трансформатор напряжения

Трансформаторы. Режим работы

Многие электромагнитные устройства являются многорежимными, таковыми являются и трансформаторы. Режимы работы трансформаторов подразделяются на следующие:

• холостой ход;
• рабочий;
• номинальный;
• аварийный.

Рассмотрим перечисленные выше режимы трансформатора на примере однофазного устройства. Физика работы многофазных трансформаторов в этом смысле ничем не отличается от однофазных. Для простоты понимания воспользуемся электромагнитной схемой идеального трансформатора (см. Рис.1).

На Рис.1 применены следующие обозначения:
индексы 1 относятся к первичной обмотке, 2 к вторичной;
A и N – зажимы подвода переменного напряжения U₁;
U₁ – переменное напряжение на сопротивлении нагрузки Z_n;
W₁ и W₂ – число витков обмоток;
I₁ и I₂ – токи обмоток;
Ф – магнитный поток в магнитопроводе I_m (сердечнике трансформатора);
е – ЭДС витка обмотки, а E₁ и E₂ – суммарные ЭДС обмоток.

Изменение вторичного напряжения трансформатора выражается зависимостью вторичного напряжения от вторичного тока.

Эта зависимость называется внешней характеристикой трансформатора (см. Рис.2).

Холостой ход трансформатора

Холостой ход трансформатора на диаграмме Рис.2 соответствует точке 1. При этом нагрузка отключена от вторичной обмотки, как это изображено на Рис.3.

Холостой режим трансформатора является рабочим для трансформатров напряжения. При этом потребление энергии трансформатором минимально.

Номинальный режим трансформатора

Номинальный режим работы трансформатора обозначен на диаграмме Рис.2 точкой 2. Как правило этот режим ограничивается допустимым нагревом обмоток при номинальных токах. Номинальный режим имеет пониженный КПД (коэффициент полезного действия) работы трансформатора, поэтому в эксплуатации он, как правило, не применяется.

Рабочий режим трансформатора

Рабочий режим трансформатора расположен между точками 1 и 2 на диаграмме Рис.2. На Рис.4 приведена внешняя характеристика силового общепромышленного трансформатора в его рабочем диапазоне.

На Рис.4 коэффициент

– коэффициент нагрузки. Холостой ход β = 0, Номинальный режим β = 1. В рабочем режиме β находится между 0 и 1. Часто рабочий режим выбирают близко к режиму с самым высоким КПД. Зависимость КПД от нагрузки показан на Рис.5.

Аварийный режим трансформатора

Аварийный режим трансформатора возникает в случае, когда трансформатор работает в режиме, значительно правее точки 2 (номинальный режим) на диаграмме Рис.2. Выход на этот режим может быть вызван внешними причинами (механические повреждения, нарушения системы охлаждения и т.д.). К аварийным относится и режим короткого замыкания трансформатора. Он соответствует точке 3 на диаграмме Рис.2, когда U₂ = 0. Такой режим возникает, когда зажимы вторичной обмотки замкнуты между собой, как это показано на Рис.6.

Токи короткого замыкания I_1к и I_2k достигают очень больших величин, что приводит перегреву обмоток и выходу трансформатора из строя.

Некоторые типы трансформаторов, например сварочные, работают в зонах, близких к режиму короткого замыкания, но они специально на это рассчитаны и для них это рабочий режим.

Трансформаторы Поделиться:

• Кабельно-проводниковая продукция
• Продукция для монтажа и прокладки кабеля
• Станки и оснастка
• Складское оборудование
• Строительное оборудование
• Электродвигатели
• Подшипники
• Низковольтное оборудование
• Видеонаблюдение
• Транспортерные ленты
• Рукава и шланги
• Стропы
• Ремни приводные
• Шкивы
• Цепи
• Звездочки
• Теплотехника
• Редукторы
• Насосы
• Вентиляторы
• Кабельные лотки и короба
• Кабельные муфты
• Опоры

• Расчет веса кабеля
• Расчет диаметра кабеля
• Размещение кабельной тары (барабанов) в транспорте
• Расшифровка кабеля
• Аналоги/замены кабеля
• Длина кабеля на барабане
• Поиск производителей кабеля
• Расчет сечения кабеля
• Расчет емкости конденсатора
• Аналоги подшипников
• Справочник по кабелю
• Расчет материалов
• Расчет крепежа фланцевого присоединения
• Расчет насоса
• Узнать статус заявки

• О компании
• Доверенности
• Финансы
• Вакансии
• Контакты
• Документы
• Сотрудничество
• Полезные статьи
• Производители
• Отзывы о Кабель.РФ
• Объекты поставок
• Лизинг
• For foreign partners
• Акции

круглосуточно

г. Москва,
Каширское шоссе, 3к2с12,
офис 12-302

Подпишись на новости

Мы принимаем:

• 
• 
• 
• 

• 
• —>

Нам доверяют:

© 2024 Кабель.РФ ® — ООО «Электропоставщик», ИНН 9710008385, ОГРН 1167746214118

Информация на сайте о технических характеристиках, наличии на складе, стоимости и изображениях товаров не является публичной офертой.
Все изображения, размещенные на сайте, зарегистрированы в «Российском авторском обществе». Копирование и использование изображений возможно только с разрешения правообладателя.

Реализация товаров, размещенных в каталоге на сайте, не является дистанционной торговлей и осуществляется по предварительному согласованию наименования, эксплуатационных и технических характеристик, наличия и количества на основании договора Оферты и/или договоров, заключенных в письменной форме.

В каких режимах может работать силовой трансформатор

Силовой трансформатор — это устройство, которое преобразует напряжение в электрической сети. Он играет важную роль в энергетической системе, обеспечивая передачу и распределение электроэнергии. В зависимости от условий эксплуатации и требований, силовой трансформатор может работать в различных режимах.

Один из основных режимов работы силового трансформатора — номинальный режим. В этом режиме трансформатор работает при номинальной нагрузке и номинальном напряжении. Он способен обеспечить стабильную передачу электроэнергии и поддерживать заданные значения напряжения. Номинальный режим является оптимальным для силового трансформатора и обеспечивает его долговечность и надежность работы.

Однако, помимо номинального режима, силовой трансформатор может работать и в других режимах. Например, в режиме перегрузки. В этом случае, трансформатор работает при превышении номинальной нагрузки. Перегрузка может быть временной или постоянной. Временная перегрузка возникает в случае кратковременного превышения нагрузки, например, при пуске больших электродвигателей. Постоянная перегрузка возникает при постоянном превышении нагрузки и может привести к повреждению трансформатора.

Еще одним режимом работы силового трансформатора является режим короткого замыкания. В этом режиме, трансформатор подвергается высоким токам и напряжениям, которые возникают при коротком замыкании в электрической сети. Режим короткого замыкания является аварийным и может привести к серьезным повреждениям трансформатора. Поэтому, силовые трансформаторы должны быть спроектированы и изготовлены с учетом этого режима работы, чтобы обеспечить их надежность и безопасность.

Режимы номинальной мощности

Силовой трансформатор может работать в нескольких режимах номинальной мощности, которые определяются его нагрузкой и условиями эксплуатации. Рассмотрим основные режимы:

1. Непрерывный режим номинальной мощности

В этом режиме трансформатор работает при номинальной нагрузке в течение продолжительного времени. Такой режим обычно применяется в стационарных электроустановках, где нагрузка постоянная и постоянного характера.

2. Интермиттирующий режим номинальной мощности

В этом режиме трансформатор работает с периодическими периодами нагрузки и простоя. Например, в некоторых производственных процессах нагрузка может возникать только в определенные периоды времени, а в остальное время трансформатор находится в режиме простоя.

Важно учитывать, что при переходе из режима простоя в режим нагрузки и обратно, трансформатор может испытывать дополнительные нагрузки, связанные с тепловыми процессами. Поэтому необходимо правильно выбирать трансформатор и учитывать его технические характеристики.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации и требований, могут существовать и другие режимы работы силового трансформатора. Важно правильно подобрать режим работы, чтобы обеспечить надежную и эффективную работу трансформатора.

Режимы перегрузки

Силовой трансформатор может работать в различных режимах перегрузки, которые определяются величиной и продолжительностью перегрузки. Режимы перегрузки могут быть как плановыми, так и аварийными.

Плановые режимы перегрузки

Плановые режимы перегрузки предусматривают временное превышение номинальной нагрузки на трансформатор в пределах, установленных проектом. Такие режимы могут использоваться, например, в случае пуска электродвигателя или при пиковых нагрузках в электрической сети.

При плановых режимах перегрузки важно учитывать, что продолжительность перегрузки должна быть ограничена, чтобы избежать перегрева трансформатора и его повреждения. Для этого используются специальные системы контроля и защиты, которые могут автоматически отключить трансформатор при превышении допустимых значений.

Аварийные режимы перегрузки

Аварийные режимы перегрузки возникают в случае непредвиденных ситуаций, например, при коротком замыкании или перегрузке электрической сети. В таких случаях нагрузка на трансформатор может превысить его номинальные значения в несколько раз.

Аварийные режимы перегрузки могут привести к серьезным повреждениям трансформатора, поэтому важно иметь системы аварийной защиты, которые могут быстро отключить трансформатор при возникновении аварийной ситуации.

Важно отметить, что перегрузка трансформатора может привести к его повреждению или даже поломке, поэтому необходимо строго соблюдать режимы работы и не допускать превышения допустимых значений нагрузки.

Режимы короткого замыкания

Силовой трансформатор может работать в различных режимах, включая режимы короткого замыкания. В таких режимах происходит непреднамеренное соединение обмоток трансформатора, что приводит к возникновению высоких токов и значительным перегрузкам.

Режимы короткого замыкания могут возникать как внутри трансформатора, так и на его внешних обмотках. Внутренние короткие замыкания могут быть вызваны различными факторами, такими как изоляционные повреждения, неправильное подключение или дефекты в конструкции трансформатора.

Внешние короткие замыкания могут возникать в силовой сети, к которой подключен трансформатор. Они могут быть вызваны обрывом проводов, падением деревьев на линии электропередачи или другими внешними факторами.

Влияние режимов короткого замыкания

Режимы короткого замыкания могут привести к серьезным последствиям для силового трансформатора. Они могут вызвать перегрев обмоток, повреждение изоляции, возникновение дуги и даже пожар. Кроме того, высокие токи короткого замыкания могут привести к повреждению силовой сети и других электроустановок.

Поэтому важно принимать меры для защиты трансформатора от режимов короткого замыкания. Это может включать использование защитных реле, автоматических выключателей, предохранителей и других устройств. Также необходимо проводить регулярные проверки и обслуживание трансформатора, чтобы выявлять и устранять возможные дефекты и повреждения.

Заключение

Режимы короткого замыкания являются одним из возможных режимов работы силового трансформатора. Они могут вызывать серьезные повреждения и приводить к аварийным ситуациям. Поэтому необходимо принимать меры для защиты трансформатора от короткого замыкания и проводить регулярное техническое обслуживание.

Вопрос-ответ:

Какие бывают режимы работы силового трансформатора?

Силовой трансформатор может работать в различных режимах, включая номинальный режим, перегрузку, короткое замыкание и режимы аварийной работы.

Что такое номинальный режим работы силового трансформатора?

Номинальный режим работы силового трансформатора — это режим, при котором трансформатор работает при номинальной нагрузке и номинальном напряжении.

Что происходит при перегрузке силового трансформатора?

При перегрузке силового трансформатора происходит превышение номинальной нагрузки, что может привести к повышению температуры трансформатора и его повреждению.

Какие могут быть режимы аварийной работы силового трансформатора?

Режимы аварийной работы силового трансформатора могут включать перегрузку, короткое замыкание, возникновение несимметричных нагрузок и другие аварийные ситуации.

Что происходит при коротком замыкании силового трансформатора?

При коротком замыкании силового трансформатора происходит кратковременное повышение тока, что может привести к повреждению обмоток трансформатора и другим аварийным последствиям.

Какие режимы работы силового трансформатора существуют?

Силовой трансформатор может работать в различных режимах, включая номинальный режим, перегрузку, короткое замыкание и режимы аварийной работы.

Что такое номинальный режим работы силового трансформатора?

Номинальный режим работы силового трансформатора — это режим, при котором трансформатор работает согласно своим номинальным параметрам, таким как номинальное напряжение и номинальная мощность.

в каком режиме работает трансформатор тока? почему?

Трансформаторы тока состоят из сердечника и двух обмоток: первичной и вторичной. Первичную обмотку, которая содержит небольшое количество витков, включают последовательно с нагрузкой, в цепи которой необходимо измерить ток, а к вторичной обмотке, с большим числом витков, подключают амперметр. Т. к. сопротивление амперметра мало, то можно считать, что трансформатор работает в режиме короткого замыкания, при котором суммарный магнитный поток равен разности потоков, созданных первичной и вторичной обмотками. Измеряемый ток, протекая по первичной обмотке, создаёт в ней небольшое падение напряжения, которое трансформируется во вторичную обмотку. Поскольку число витков вторичной обмотки значительно больше, чем у первичной, то на ней получается значительно большее напряжение при меньшем токе.

Остальные ответы

В режиме короткого замыкания. Потому, что при размыкании вторичной обмотки ТТ первичный ток равен току намагничивания, что приводит к нагреву ТТ и его выходу из строя (обычно нарушение изоляции вторички и возникновение межвиткового замыкания) , при замкнутой вторичной обмотке ток первичный трансформируется во вторичный (за вычетом небольшого тока намагничивания для создания магнитного потока).

Похожие вопросы

Трансформаторы напряжения: описание, принцип действия

Все трансформаторы тока — это конструкции, которые изменяют переменный ток и стабильно защищают от перепадов высокого напряжения. Он является механизмом только переменного тока, который не может работать с источником постоянного тока, так как при этом в его обмотках не будет электромагнитной индукции. Сейчас трансформаторы напряжения, работающие на маленьких мощностях, практически вытеснены более мощными модификациями.

Описание и составляющие

Трансформатор состоит из трех частей:

• Электро-обмотка может быть первичной подводящей напряжение и вторичной снимающей напряжение. Первичная обвивка подключается по порядку и подсоединяется к ключу переменного тока. Вторичная обвивка должна быть замкнута на нагрузку и ее противодействие не превышает установленного значения, она никак не сопряжена с первичной. На вторичной обмотке вызывается крайне высокое напряжение и вследствие этого она обязана быть заземлена.
• Системы охлаждения: естественное воздушное, масляное (трансформаторное масло циркулирует и отдает запасенное тепло через заднюю стенку бака в окружающую среду, охлаждаясь), по тому же принципу циркуляции происходит охлаждение водой и естественное жидким диэлектриком.
• Сердечник. А еще его называют магнитопровод, чаще всего изготавливается из специальных сплавов штампованных пластин в виде буквы Ш и О. Могут быть броневые (катушки установлены на одной оси) и стержневые (занимают большую часть сердечника и сердечники являются раздельными их стягивают при сборке).

Принцип действия

Отдача мощности из одной обмотки во вторую совершается электромагнитным путем и основана на электромагнитной индукции. Непостоянный ток, идя по первичной обмотке, формирует электромагнитное течение в магнитопроводе и индуцирует во вторичной обмотке, пронизывая ее витки. В результате он становиться замкнутым в магнитопроводе и сцепляется с двумя обмотками. Витки обмотки имеют равное усилие и в случае если повысить количество витков на 2–ой обмотке, объединяя их поочередно между собою, то можно повысить вольтаж на выходе трансформатора. Таким же образом уменьшая количество витков уменьшить выходное напряжение. В сердечнике трансформатора неизбежны потери энергии за счет выделения тепла, но в современных мощных моделях эти потери невелики и не превышают 3%. Однофазные трансформаторы напряжения могут работать, на нагрузку, в режиме холостого хода и короткого замыкания. Как три отдельных однофазных трансформатора можно рассматривать трехфазные, но они работают на больших мощностях.