Co to jest transformator mocy

Co to jest transformator mocy

Transformator mocy to stacjonarne urządzenie elektryczne, które wykorzystuje zasadę indukcji elektromagnetycznej do konwersji prądu przemiennego (AC) o jednym napięciu i poziomie prądu na prąd przemienny o tej samej częstotliwości, ale o innym poziomie (lub poziomach) napięcia i prądu. Innymi słowy, jest to urządzenie przeznaczone do przekształcania napięcia (lub prądu) prądu przemiennego o określonej wartości na inne napięcie (lub prąd) o innej wartości (lub wartościach) przy tej samej częstotliwości. Transformatory mocy należą do podstawowych elementów wyposażenia elektrowni i podstacji.

Jaka jest podstawowa zasada działania?

Bazując na prawie indukcji elektromagnetycznej Faradaya, podstawowy wzór jest następujący: stosunek napięcia ≈ współczynnik zwojów (U1/U2 ≈ N1/N2):

Sprzężenie magnetyczne: Gdy prąd przemienny przepływa przez uzwojenie pierwotne, generuje przemienny strumień magnetyczny w rdzeniu.

Indukowana siła elektromotoryczna: Strumień magnetyczny przechodzi przez uzwojenie wtórne, indukując siłę elektromotoryczną.

Transfer energii: Energia elektryczna jest przesyłana „bezprzewodowo” ze strony pierwotnej do strony wtórnej za pośrednictwem pola magnetycznego, co zapewnia izolację galwaniczną i transformację napięcia.

Jaka jest funkcja transformatora mocy?

Transformatory mocy przekształcają napięcie, izolują źródła zasilania i przesyłają energię elektryczną; są kluczowymi urządzeniami w systemach elektroenergetycznych umożliwiającymi konwersję poziomu napięcia i zapewnienie bezpiecznego zasilania.

1. Funkcja podstawowa: transformacja napięcia (zwiększanie + obniżanie)

Step-up: Elektrownie wytwarzają stosunkowo niskie napięcie. Zastosowanie transformatora do podwyższenia napięcia umożliwia przesyłanie energii na duże odległości, znacznie zmniejszając straty w linii i poprawiając wydajność przesyłu.

Obniżenie poziomu: w miarę dostarczania mocy do użytkownika jest ona stopniowo zmniejszana, aby uzyskać bezpieczną i użyteczną moc niskiego napięcia (np. 0,4 kV/220 V).

2. Izolacja elektryczna

Pomiędzy uzwojeniami wysokiego i niskiego napięcia występuje jedynie sprzężenie magnetyczne, bez bezpośredniego połączenia elektrycznego. Osiąga się to:

Izolacja bezpieczeństwa pomiędzy personelem a sprzętem, tłumienie zakłóceń i redukcja wpływu zwarć doziemnych.

3. Obecna transformacja

Wraz ze wzrostem napięcia prąd maleje; wraz ze spadkiem napięcia wzrasta prąd, spełniając wymagania prądowe różnych obciążeń.

4.Transformacja impedancji

Zmiana równoważnej impedancji systemu w celu skoordynowania z zabezpieczeniem przekaźnika i poprawy stabilności systemu.

Do czego służą transformatory mocy?

Są szeroko stosowane w oświetleniu, sprzęcie elektrycznym obrabiarek, sprzęcie mechanicznym i elektronicznym, sprzęcie medycznym, prostownikach, wojsku, przemyśle lotniczym i innych dziedzinach. Wydajność produktu spełnia różne specjalne wymagania użytkowników.

Jakie są główne elementy transformatora mocy?

A. Środek osuszający (wkład z żelem krzemionkowym): Wypełniony żelem krzemionkowym, łączy olej izolacyjny w zbiorniku oleju (zbiorniku oleju) z atmosferą. Środek osuszający pochłania wilgoć i zanieczyszczenia z powietrza, aby utrzymać dobrą wydajność izolacji uzwojeń wewnętrznych; odbarwienie lub zniszczenie żelu krzemionkowego może łatwo spowodować zablokowanie.

B. Wskaźnik poziomu oleju: Wskazuje poziom oleju w transformatorze. Zazwyczaj poziom wynosi około +20°C. Jeżeli poziom jest zbyt wysoki, należy spuścić olej; jeśli jest zbyt niski, należy dolać oleju. Zimą, gdy temperatury są niskie i obciążenie jest niewielkie, poziom oleju zmienia się nieznacznie lub nieznacznie spada. Latem, gdy ładunek jest duży, temperatura oleju wzrasta, a poziom oleju również nieznacznie wzrasta; oba scenariusze są normalne.

C. Zbiornik ropy: Reguluje ilość oleju w zbiorniku, aby zapobiec nadmiernemu utlenianiu oleju transformatorowego; posiada otwór do napełniania na górze.

D. Zawór nadmiarowy wybuchu: Zapobiega ryzyku eksplozji spowodowanej nagłym wzrostem ciśnienia w zbiorniku na skutek wypadków.

E. Termometr sygnałowy: Monitoruje temperaturę roboczą transformatora i generuje alert. Wskazuje temperaturę górnej warstwy oleju; temperatura uzwojeń transformatora jest zazwyczaj o 10°C wyższa niż temperatura górnej warstwy oleju. Normy krajowe określają: Maksymalna temperatura pracy uzwojeń transformatora wynosi 105°C; (tj. gdy temperatura otoczenia wynosi 40°C), górna temperatura oleju nie może przekraczać 95°C. Ogólnie zaleca się ustawienie temperatury monitorowania (górnej temperatury oleju) na 85°C lub poniżej.

F. Przełącznik zaczepów: Zmienia stosunek napięcia poprzez zmianę liczby zwojów uzwojenia wysokiego napięcia przechodzącego przez przełącznik zaczepów.

G. Przekaźnik sygnału gazowego: (Przekaźnik gazu) Zapewnia ochronę przed sygnałami lekkich i ciężkich gazów. Górny styk wyzwala sygnał gazu lekkiego, powszechnie używany do sygnalizacji alarmowej, sygnalizującej nieprawidłową pracę transformatora; dolny styk wyzwala sygnał ciężkiego gazu, który po aktywacji wysyła sygnał alarmowy, jednocześnie wyłączając wyłącznik, powodując wyłączenie transformatora i wywołanie alarmu; Zwykle przekaźnik gazowy jest napełniony olejem, co wskazuje na brak gazu. Kiedy gaz dostaje się do zbiornika, wpływa do przekaźnika gazu; gdy osiągnie określony poziom, gaz wypiera olej, powodując otwarcie styków. Otwórz zewnętrzną pokrywę przekaźnika gazowego; na górze znajdują się dwa drążki regulacyjne. Odkręć jedną z nakrętek, aby spuścić gaz z przekaźnika; drugim drążkiem regulacyjnym jest pokrętło testujące działanie zabezpieczenia. Podczas wykonywania czynności pod napięciem należy nosić rękawice izolowane i zwracać uwagę na bezpieczeństwo.

Uziemienie transformatorów mocy

1. Obudowa transformatora musi być solidnie uziemiona. Roboczy przewód neutralny i neutralny przewód uziemiający należy ułożyć osobno; roboczego przewodu neutralnego nie wolno zakopywać pod ziemią.

2. Obwód uziemienia neutralnego transformatora należy skonfigurować za pomocą zdejmowalnych śrub łączących w pobliżu transformatora.

3. W przypadku transformatorów wyposażonych w ograniczniki przepięć zaworowych uziemienie musi spełniać wymóg „trzy w jednym”; to znaczy punkt zerowy transformatora, obudowa transformatora i uziemienie ogranicznika przepięć muszą być podłączone do jednego wspólnego punktu uziemienia.

4. Rezystancja uziemienia powinna wynosić ≤4 omy.

Konserwacja i serwis transformatorów mocy

I. Rutynowa konserwacja i przeglądy

Czyszczenie i konserwacja

Regularnie usuwaj kurz i pozostałości oleju z powierzchni transformatora, aby utrzymać go w suchości i czystości, zapobiegając w ten sposób jakiemukolwiek wpływowi na wydajność rozpraszania ciepła. Zwróć szczególną uwagę na czyszczenie grzejników i otworów wentylacyjnych, aby zapobiec ich zatykaniu.

Tuleje i izolatory należy utrzymywać w czystości, aby zapobiec przeskokom spowodowanym nagromadzonym brudem.

Monitorowanie poziomu i jakości oleju

Sprawdź, czy poziom oleju w zbiorniku oleju jest normalny oraz czy olej jest przezroczysty i wolny od zanieczyszczeń. Jeżeli poziom oleju jest za niski, uzupełnij olej; jeśli jest zbyt wysoki, spuść nadmiar oleju.

Olej izolacyjny powinien być poddawany testom wytrzymałości dielektrycznej i zanieczyszczeń co 3 lata (z krótszymi odstępami czasu wymaganymi przy pracy pod pełnym obciążeniem). Zdegradowany olej należy przefiltrować lub wymienić, aby zapewnić napięcie przebicia ≥40 kV.

Monitorowanie temperatury

Górna temperatura oleju nie powinna przekraczać 85°C. Temperatury gorących punktów w uzwojeniach muszą być kontrolowane poniżej 98°C (typ suchy) lub 80°C (typ zanurzony w oleju). Nienormalny wzrost temperatury może wskazywać na przeciążenie lub awarię układu chłodzenia.

II. Regularne przeglądy zawodowe

Testowanie wydajności izolacji

Testuj rezystancję izolacji i utratę dielektryczną co 2 lata; rezystancja izolacji wysokonapięciowej nie może być mniejsza niż 70% wartości fabrycznej.

Różnica rezystancji prądu stałego pomiędzy trzema fazami uzwojeń powinna wynosić ≤2%, a odchylenie w porównaniu do danych historycznych nie powinno przekraczać 2%.

Konserwacja układu chłodzenia

Sprawdź stan pracy wentylatorów i pomp olejowych, usuń kurz z chłodnic i zapewnij swobodny przepływ oleju. Układy wymuszonego chłodzenia powietrzem wymagają okresowego testowania funkcji start-stop.

Kontrola uziemienia i ochrony odgromowej

Co roku mierz rezystancję uziemienia, aby upewnić się, że wynosi ona ≤4Ω; uziemienie ograniczników przepięciowych należy podłączyć do punktu neutralnego i obudowy transformatora (uziemienie „trzy w jednym”).

III. Konserwacja kluczowych komponentów

Kliknij zmieniacz

Regularnie sprawdzaj szczelność styków i sprawdzaj, czy nie są przypalone; mechanizm przełączający musi działać płynnie, bez zacinania się. Transformatory przełączające zaczepy pod obciążeniem należy obsługiwać zgodnie z procedurami.

Przekaźniki gazowe

Po uruchomieniu alarmu dotyczącego gazu lekkiego należy sprawdzić poziom oleju i właściwości gazu; w przypadku uruchomienia alarmu dotyczącego ciężkiego gazu należy natychmiast zbadać usterki wewnętrzne.

Odpowietrznik i żel krzemionkowy

Wymień żel krzemionkowy w odpowietrzniku, gdy zmieni kolor na różowy, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do zbiornika oleju.

IV. Postępowanie w specjalnych warunkach pracy

Praca z przeciążeniem: Gdy długotrwały współczynnik obciążenia przekracza 80% lub temperatura otoczenia przekracza 40°C, należy skrócić cykl kontroli do 6 miesięcy i zwiększyć częstotliwość analizy chromatografii olejowo-gazowej.

Stare transformatory: Urządzenia działające dłużej niż 15 lat należy co sześć miesięcy poddawać kompleksowej kontroli, nawet przy małych obciążeniach.

V. Środki ostrożności

Podczas konserwacji należy odłączyć zasilanie i uziemić sprzęt; używać profesjonalnych narzędzi i zlecać prace wykwalifikowanemu personelowi.

W przypadku pożaru transformatora należy natychmiast odciąć dopływ prądu i ugasić pożar gaśnicą na dwutlenek węgla lub proszkową; użycie wody jest surowo zabronione.

Jeżeli chcą Państwo zakupić transformator prosimy o kontakt. Chętnie Ci pomożemy.