Как пишут мощность трансформатора

Содержание
  1. Всё об энергетике
  2. Трансформаторы. Расшифровка наименований. Примеры
  3. Общие рекомендации
  4. Расшифровка наименований силовых трансформаторов
  5. Примеры расшифровки наименований силовых трансформаторов
  6. Расшифровка наименований регулировочных (вольтодобавочных) трансформаторов
  7. Примеры расшифровки наименований регулировочных трансформаторов
  8. Расшифровка наименований трансформаторов напряжения
  9. Примеры расшифровки наименований трансформаторов напряжения
  10. Расшифровка наименований трансформаторов тока
  11. Примеры расшифровки наименований трансформаторов тока
  12. Мощность трансформатора
  13. Понятие номинальной мощности трансформатора, в чем указывается и измеряется
  14. Понятие номинальной мощности трансформатора
  15. В чем измеряется и указывается
  16. Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов
  17. Пример выбора трансформатора
  18. Выбор по конструктивному исполнению
  19. Выбор по мощности

Всё об энергетике

Трансформаторы. Расшифровка наименований. Примеры

Наименование (а точнее, номенклатура) трансформатора, говорит о его конструктивных особенностях и параметрах. При умении читать наименование оборудования можно только по нему узнать количество обмоток и фаз силового трансформатора, тип охлаждения, номинальную мощность и напряжение высшей обмотки.

Общие рекомендации

Номенклатура трансформаторов (расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования) не регламентируется какими-либо нормативными документами, а всецело определяется производителем оборудования. Поэтому, если название Вашего трансформатора не поддаётся расшифровке, то обратитесь к его производителю или посмотрите паспорт изделия. Приведенные ниже расшифровки букв и цифр названия трансформаторов актуальны для отечественных изделий.

Наименование трансформатора состоит из букв и цифр, каждая из которых имеет своё значение. При расшифровке наименования следует учитывать то что некоторые из них могут отсутствовать в нём вообще (например буква «А» в наименовании обычного трансформатора), а другие являются взаимоисключающими (например, буквы «О» и «Т»).

Расшифровка наименований силовых трансформаторов

Для силовых трансформаторов приняты следующие буквенные обозначения [1, c.238] :

Таблица 1 — Расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования силового трансформатора

1. Автотрансформатор А
2. Число фаз
Однофазный О
Трёхфазный Т
3. С расщепленной обмоткой Р
4. Охлаждение
Сухие трансформаторы:
естественное воздушное при открытом исполнении С
естественное воздушное при защищенном исполнении СЗ
естественное воздушное при герметичном исполнении СГ
воздушное с принудительной циркуляцией воздуха СД
Масляные трансформаторы:
естественная циркуляция воздуха и масла М
принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла Д
естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла с ненаправленным потоком масла МЦ
естественная циркуляция воздуха и принудительная циркуляция масла с направленным потоком масла НМЦ
принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла ДЦ
принудительная циркуляция воздуха и масла с направленным потоком масла НДЦ
принудительная циркуляция воды и масла с ненаправленным потоком масла Ц
принудительная циркуляция воды и масла с направленным потоком масла НЦ
5. Трёхобмоточный Т
6. Переключение ответвлений
регулирование под нагрузкой (РПН) Н
автоматическое регулирование под нагрузкой (АРПН) АН
7. С литой изоляцией Л
8. Исполнение расширителя
с расширителем Ф
без расширителя, с защитой при помощи азотной подушки З
без расширителя в гофробаке (герметичная упаковка) Г
9. С симметрирующим устройством У
10. Подвесного исполнения (на опоре ВЛ) П
11. Назначение
для собственных нужд электростанций С
для линий постоянного тока П
для металлургического производства М
для питания погружных электронасосов ПН
для прогрева бетона или грунта (бетоногрейный), для буровых станков Б
для питания электрооборудования экскаваторов Э
для термической обработки бетона и грунта, питания ручного инструмента, временного освещения ТО
шахтные трансформаторы Ш
Номинальная мощность, кВА [число]
Класс напряжения обмотки ВН, кВ [число]
Класс напряжения обмотки СН (для авто- и трёхобмоточных тр-ов), кВ [число]

Примечание: принудительная циркуляция вохдуха называется дутьем, то есть «с принудительной циркуляцией воздуха» и «с дутьем» равнозначные выражения.

Примеры расшифровки наименований силовых трансформаторов

ТМ — 100/35 — трансформатор трёхфазный масляный с естественной циркуляцией воздуха и масла, номинальной мощностью 0,1 МВА, классом напряжения 35 кВ;
ТДНС — 10000/35 — трансформатор трёхфазный с дутьем масла, регулируемый под нагрузкой для собственных нужд электростанции, номинальной мощностью 10 МВА, классом напряжения 35 кВ;
ТРДНФ — 25000/110 — трансформатор трёхфазный, с расщеплённой обмоткой, масляный с принудительной циркуляцией воздуха, регулируемый под нагрузкой, с расширителем, номинальной мощностью 25 МВА, классом напряжения 110 кВ;
АТДЦТН — 63000/220/110 — автотрансформатор трёхфазный, масляный с дутьём и принудительной циркуляцией масла, трёхобмоточный, регулируемый под нагрузкой, номинальной мощностью 63 МВА, класс ВН — 220 кВ, класс СН — 110 кВ;
АОДЦТН — 333000/750/330 — автотрансформатор однофазный, масляный с дутьём и принудительной циркуляцией масла, трёхобмоточный, регулируемый под нагрузкой, номинальной мощностью 333 МВА, класс ВН — 750 кВ, класс СН — 500 кВ.

Расшифровка наименований регулировочных (вольтодобавочных) трансформаторов

Для регулировочных трансформаторов приняты следующие сокращения [1, c.238][2, c.150] :

Таблица 2 — Расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования регулировочного трансформатора

1. Вольтодобавочный трансформатор В
2. Регулировочный трансформатор Р
3. Линейный регулировочный Л
4. Трёхфазный Т
5. Тип охлаждения:
принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла Д
естественная циркуляция воздуха и масла М
6. Регулирование под нагрузкой (РПН) Н
7. Поперечное регулирование П
8. Грозоупорное исполнение Г
9. С усиленным вводом У
Проходная мощность, кВА [число]
Класс напряжения обомотки возбуждения, кВ [число]
Класс напряжения регулировочной обомотки, кВ [число]

Примеры расшифровки наименований регулировочных трансформаторов

ВРТДНУ — 180000/35/35 — трансформатор вольтодобавочный, регулировочный, трёхфазный, с масляным охлаждением типа Д, регулируемый под нагрузкой, с усиленным вводом, проходной мощностью 180 МВА, номинальное напряжение обмотки возбуждения 35 кВ, номинальное напряжения регулировочной обмотки 35 кВ;
ЛТМН — 160000/10 — трансформатор линейный, трёхфазный, с естественной циркуляцией масла и воздуха, регулируемый под нагрузкой, проходной мощностью 160 МВА, номинальным линейным напряжением 10 кВ.

Расшифровка наименований трансформаторов напряжения

Для трансформаторов напряжения приняты следующие сокращения [2, c.200] :

Таблица 3 — Расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования трансформатора напряжения

1. Конец обмотки ВН заземляется З
2. Трансформатор напряжения Н
3. Число фаз:
Однофазный О
Трёхфазный Т
4. Тип изоляции:
Сухая С
Масляная М
Литая эпоксидная Л
5. Каскадный (для серии НКФ) (1,2) К
6. В фарфоровой покрышке Ф
7. С обмоткой для контроля изоляции сети И
8. С ёмкостным делителем (серия НДЕ) ДЕ
Номинальное напряжение (3) , кВ [число]
Климатическое исполнение [число]
    Примечание:
  1. Комплектующий для серии НОСК;
  2. С компенсационной обмоткой для серии НТМК;
  3. Кроме серии НОЛ и ЗНОЛ, в которых:
    • 06 — для встраивания в закрытые токопроводы, ЗРУ и КРУ внутренней установки;
    • 08 — для ЗРУ и КРУ внутренней и наружной установки;
    • 11 — для взрывоопасных КРУ.

Примеры расшифровки наименований трансформаторов напряжения

НОСК-3-У5 — трансформатор напряжения однофазный с сухой изоляцией, комплектующий, номинальное напряжение обмотки ВН 3 кВ, климатическое исполнение — У5;
НОМ-15-77У1 — трансформатор напряжения однофазный с масляной изоляцией, номинальное напряжение обмотки ВН 15 кВ, 1977 года разработки, климатическое исполнение — У1;
ЗНОМ-15-63У2 — трансформатор напряжения с заземляемым концом обмотки ВН, однофазный с масляной изоляцией, номинальное напряжение обмотки ВН 15 кВ, 1963 года разработки, климатическое исполнение — У2;
ЗНОЛ-06-6У3 — трансформатор напряжения с заземляемым концом обмотки ВН, однофазный с литой эпоксидной изоляцией, для встраивания в закрытые токопроводы, ЗРУ и КРУ внутренней установки, климатическое исполнение — У3;
НТС-05-УХЛ4 — трансформатор напряжения трёхфазный с сухой изоляцией, номинальное напряжение обмотки ВН 0,5 кВ, климатическое исполнение — УХЛ4;
НТМК-10-71У3 — трансформатор напряжения трёхфазный с масляной изоляцией и компенсационной обмоткой, номинальное напряжение обмотки ВН 10 кВ, 1971 года разработки, климатическое исполнение — У3;
НТМИ-10-66У3 — трансформатор напряжения трёхфазный с масляной изоляцией и обмоткой для контроля изоляции сети, номинальное напряжение обмотки ВН 10 кВ, 1966 года разработки, климатическое исполнение — У3;
НКФ-110-58У1 — трансформатор напряжения каскадный в фарфоровой покрышке, номинальное напряжение обмотки ВН 110 кВ, 1958 года разработки, климатическое исполнение — У1;
НДЕ-500-72У1 — трансформатор напряжения с ёмкостным делителем, номинальное напряжение обмотки ВН 500 кВ, 1972 года разработки, климатическое исполнение — У1;

Расшифровка наименований трансформаторов тока

Для трансформаторов тока приняты следующие сокращения [2, c.201,206-207,213] :

Таблица 4 — Расшифровка буквенных и цифровых обозначений наименования трансформатора тока

1. Трансформатор тока Т
2. В фарфоровой покрышке Ф
3. Тип:
Встроенный (1) В
Генераторный Г
Нулевой последовательности Н
Одновитковый О
Проходной (2) П
Усиленный У
Шинный Ш
4. Исполнение обмотки:
Звеньевого типа З
U-образного типа У
Рымочного типа Р
5. Исполнение изоляции:
Литая Л
Масляная М
6. Воздушное охлаждение (3,4) В
7. Защита от замыкания на землю отдельных жил кабеля (5) З
8. Категория исполнения А,Б
Номинальное напряжение (6,7) [число]
Ток термической стойкости (8) [число]
Климатическое исполнение [число]

    Примечание:
  1. Для серии ТВ, ТВТ, ТВС, ТВУ;
  2. Для серии ТНП, ТНПШ — с подмагничиванием переменным током;
  3. Для серии ТШВ, ТВГ;
  4. Для ТВВГ — 24 — водяное охлаждение;
  5. Для серии ТНП, ТНПШ;
  6. Для серии ТВ, ТВТ, ТВС, ТВУ — номинальное напряжения оборудования;
  7. Для серии ТНП, ТНПШ — число обхватываемых жил кабеля;
  8. Для серии ТНП, ТНПШ — номинальное напряжение.

Примеры расшифровки наименований трансформаторов тока

ТФЗМ — 35А — У1 — трансформатор тока в фарфоровой покрышке, с обмоткой звеньевого исполнения, с масляной изоляцией, номинальным напряжением обмотки ВН 35 кВ, категории А, климатическим исполнением У1;
ТФРМ — 750М — У1 — трансформатор тока в фарфоровой покрышке, с обмоткой рымочного исполнения, с масляной изоляцией, номинальным напряжением обмотки ВН 750 кВ, климатическим исполнением У1;
ТШЛ — 10К — трансформатор тока шинный с литой изоляцией, номинальное напряжением обмотки ВН 10 кВ;
ТЛП — 10К — У3 — трансформатор тока с литой изоляцией, проходной, номинальным напряжением обмотки ВН 10 кВ, климатическое исполнение — У3;
ТПОЛ — 10 — трансформатор тока проходной, одновитковый, с литой изоляцией, номинальным напряжением обмотки ВН 10 кВ;
ТШВ — 15 — трансформатор тока шинный, с воздушным охлаждением, номинальным напряжением обмотки ВН 15 кВ;
ТВГ — 20 — I — трансформатор тока с воздушным охлаждением, генераторный, номинальным напряжением обмотки ВН 20 кВ;
ТШЛО — 20 — трансформатор тока шинный, с литой изоляцией, одновитковый, номинальным напряжением обмотки ВН 20 кВ;
ТВ — 35 — 40У2 — трансформатор тока встроенный, номинальным напряжением обмотки ВН 35 кВ, током термической стойкости 40 кА, климатическое исполнение — У2;
ТНП — 12 — трансформатор тока нулевой последовательности, с подмагничиванием переменным током, охватывающий 12 жил кабеля;
ТНПШ — 2 — 15 — трансформатор тока нулевой последовательности, с подмагничиванием переменным током, шинный, охватывающий 2 жилы кабеля, номинальным напряжением обмотки ВН 15 кВ.

Источник

Мощность трансформатора

При проектировании трансформаторов основным параметром является его мощность. Именно она определяет габариты трансформатора. При этом основным определяющим фактором будет полная мощность, отдаваемая в нагрузку:

Для трансформатора с большим количеством вторичных обмоток полную мощность можно определить, просуммировав мощности, потребляемые нагрузками, подключенными ко всем его обмоткам:

При полностью резистивной нагрузке (отсутствие индуктивной и емкостной составляющей в токе) потребляемая мощность активна и равна отдаваемой мощности S2. При расчете трансформатора важным параметром является типовая или габаритная мощность трансформатора. В этом параметре кроме полной мощности учитывается мощность, потребляемая трансформатором от сети по первичной обмотке. Типовая мощность трансформатора вычисляется следующим образом:

Определим типовую мощность для трансформатора с двумя обмотками. Полная мощность первичной обмотки , где U1, I1 — действующие значения напряжения и тока Именно этой мощностью определяются габариты первичной обмотки. При этом число витков первичной обмотки трансформатора зависит от входного напряжения, сечение провода от протекающего по ней максимального тока (действующее значение). Габаритная мощность трансформатора определяет необходимое сечение сердечника sс. Ее можно рассчитать следующим образом:

Напряжение на первичной обмотке трансформатора можно определить из выражения , где s – площадь сечения сердечника магнитопровода, определяемая как произведение ширины сердечника на его толщину. Эквивалентная площадь сечения сердечника трансформатора обычно меньше и зависит от толщины пластин или ленты и расстояния между ними, поэтому при расчете трансформатора вводится коэффициент заполнения сердечника, который определяется как отношение эквивалентной площади сечения сердечника магнитопровода к его геометрической площади . Его значение обычно равно kc = 1 . 0,5 и зависит от толщины ленты. Для прессованных сердечников (изготовленных из феррита, альсифера или карбонильного железа) kc = 1. Таким образом, и выражение для напряжения первичной обмотки трансформатора принимает следующий вид:

Аналогичное выражение можно записать и для вторичной обмотки. В трансформаторе с двумя обмотками мощность первичной обмотки и типовая мощность трансформатора равны. Мощность первичной обмотки можно определить по следующему выражению:

При этом типовая мощность трансформатора будет рассчитываться по следующей формуле:

Отношение тока в проводе обмотки к его сечению называется плотностью тока. В правильно рассчитанном трансформаторе плотность тока во всех обмотках одинакова:

Заменим токи и , тогда сумма в скобках выражения (7) может быть записана следующим образом: , jsм, где sм — сечение всех проводников (меди) в окне сердечника трансформатора. На рисунке 1 приведена упрощенная конструкция трансформатора, где отчетливо видны площадь сердечника sс, площадь окна магнитопровода sок и площадь, занимаемая проводниками первичной и вторичной обмоток sм.

Рисунок 1 Упрощенная конструкция трансформатора

Введём коэффициент заполнения окна медью . Его величина находится в пределах kм = 0,15 . 0,5 и зависит от толщины изоляции проводов, конструкции каркаса обмоток, межслойной изоляции, способа намотки провода. Тогда jsм = jkмsок и выражение для типовой мощности трансформатора можно записать следующим образом:

Из выражения (9) следует, что типовая мощность определяется произведением sсsок. При увеличении линейного размера трансформатора в m раз, его объём (масса) увеличится в m³ раз, а мощность возрастёт в m 4 раз. Поэтому, удельные массо-габаритные показатели трансформаторов улучшаются с увеличением номинальной мощности. С этой точки зрения предпочтительны многообмоточные трансформаторы по сравнению с несколькими двухобмоточными.

При разработке конструкции трансформаторов стараются увеличить коэффициент заполнения окна сердечника обмотками, так как при этом возрастает значение номинальной мощности Sтип. Для достижения этой цели применяются обмоточные проводники с прямоугольным сечением. Следует отметить, что при практических расчетах формулу (9) преобразуют к более удобному виду.

При расчете трансформатора по заданной мощности на нагрузке исходя из выражения (10) определяется произведение sсsок. Затем по справочнику выбирается конкретный тип и размер магнитопровода трансформатора, у которого этот параметр будет больше или равен рассчитанному значению. Затем приступают к расчету количества витков в первичной и вторичной обмотках. Рассчитывают диаметр провода и проверяют, помещаются ли обмотки в окне магнитопровода.

  1. Алиев И.И. Электротехнический справочник. – 4-е изд. испр. – М.: ИП Радио Софт, 2006. – 384с.
  2. СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С.
  3. Режимы работы трансформатора

Вместе со статьей «Мощность трансформатора» читают:

Источник

Понятие номинальной мощности трансформатора, в чем указывается и измеряется

Для установки трансформатора необходимо рассчитывать его номинальную мощность. Выбор агрегата по данному показателю зависит от планируемых режимов работы, уровня нагрузки, условий и типа охлаждения прибора. При расчетах учитываются особенности измерения мощности трансформатора распределение нагрузки на составные части цепи при аварийной и стандартной работе прибора.

Понятие номинальной мощности трансформатора

Номинальная мощность трансформатора – это полная мощность, на которую рассчитан прибор его изготовителем. То есть, напряжение, которое в течение всего срока эксплуатации трансформатор выдерживает без перерыва.

Заводы дают гарантию службы от 20 до 25 лет.

Данный показатель всегда связан с температурным режимом работы: насколько допускается нагрев обмоток и при каких условиях охлаждается агрегат. При разных мощностях обмоток трансформатора номинальной считают наибольшую. В основном, в трансформаторах установлено масляное охлаждение, которое напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Понятие номинальной мощности трансформатора

Поскольку погодные условия постоянно изменяются, наибольший нагрев обмоток при максимальной теплоте воздуха считается верхним пределом среднего показателя сопротивления температуры, возможной для соблюдения безопасности.

У приборов с другим типом охлаждения в паспорте от производителя прописываются номинальные температурные условия.

Помимо номинальной, есть типовая мощность трансформатора, которая считается, как сумма величин нагрузки на все обмотки, поделенная на два. А максимальная нагрузка на обмотки рассчитывается, как произведение наибольшей величины тока на максимально разрешенное напряжение данной части цепи.

Понятие номинальной мощности трансформатора

В чем измеряется и указывается

Номинальную мощность трансформаторов измеряют в кВА (киловольт-амперах), а не в кВТ (киловаттах). Эти два показателя отличаются друг от друга и не тождественны. Первый – это полная (номинальная) мощность, второй – активная. Номинальная потребляется в работу не в полном объеме, поскольку часть ее распространяется на электромагнитные поля цепи, и только оставшаяся часть – это активная мощность – действует по назначению.

Нагрузка на трансформатор обуславливается потребляемым током, а не энергией, которая используется фактически. То есть, полная мощность представляет собой все напряжение, налагаемое во время работы прибора на все составляющие электрической цепочки. Поэтому данную номинальную величину указывают в единицах вольт-ампер.

В работе электроприборов также учитывают коэффициент, который выражается в отношении активной к номинальной (cos фи). Данный коэффициент отражает величину сдвижения переменного тока по фазе относительно нагрузки, приложенной к ней.

Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов

На территории России используется единая шкала стандартных мощностей. Она разделяется на два шага: 1,35 и 1,6, каждый включает ряд величин, представленных в таблице ниже.

Шаг 1,35. В кВА Шаг 1,6. В кВА
100 100
135 160
180 250
240 400
320 630
420 1000
560 1600

В настоящее время заводы выпускают трансформаторные подстанции (ТП), применяя мощности шага 1,6. Шкала шага 1,35 уже не используется на производствах, но старые установки, выпущенные в советское время, проектировались именно по этой шкале. При этом, исследования определили старые приборы как более выгодные, поскольку они могут работать в полную силу, в отличие от современных агрегатов.

При выборе разных видов приборов, учитывается, что они должны быть максимально близкими по наибольшему показателю нагрузки в обычном режиме и предельному напряжению в аварийном.

При выборе трансформаторов для промышленных производств важно учитывать их количество для рационального распределения электроэнергии и их типовые мощности при определенной номинальной нагрузке.

силовой трансформатор

Пример выбора трансформатора

Выбрать трансформатор можно исходя из их конструктивного исполнения, ориентируясь на необходимые характеристики, или по номинальной нагрузке.

Выбор по конструктивному исполнению

Силовые трансформаторы бывают нескольких видов:

  • масляные – устанавливаются внутри или снаружи зданий, где нет опасности возгорания или взрыва веществ;
  • сухие – находятся в пожароопасных помещениях;
  • с негорючим жидким диэлектриком – устанавливаются внутри строений, отличающихся высокой взрыво- и пожароопасностью.

общий вид трансформатора

Масляные лучше остальных отводят тепло от сердечника и обмоток, составные части хорошо защищены от внешних воздействий. Также, данные трансформаторы меньше других по стоимости. К недостаткам относится необходимость установки в специальных помещениях или снаружи строений, из-за высокой вероятности возгорания или взрыва при поврежденной защите активных частей.

Сухие трансформаторы устанавливают в тех помещениях, где высокая вероятность возгорания и большое электрическое напряжение. Такие установки обладают повышенными огнеупорными свойствами благодаря жаропрочным изоляционным материалам. Но условия охлаждения уступают масляным, из-за чего плотность тока в обмотках меньше.

Агрегаты с негорючим диэлектриком обладают схожими огнеупорными свойствами с сухими, не наносят вред окружающей среде, за счет характеристик охлаждающей жидкостей и считаются более долговечными.

Сухой трансформатор

Выбор по мощности

Агрегаты для главных понизительных подстанций (ГПП) и цеховых трансформаторных подстанций выбирают по среднему напряжению за максимально загруженный период работы с контролем удельного расхода электроэнергии.

Фактор, которым характеризуется необходимая полная мощность трансформатора – это допустимое значение относительной аварийной нагрузки. Этот показатель регламентируется ГОСТом и определяется, как возможный тепловой износ изоляции агрегата за аварийный период с учетом температуры охлаждения, типа прибора и графика режима аварийной работы.

Трансформатор напряжения ОС-10,0

При определении необходимой номинальной нагрузки трансформатора используют два подхода, зависящие от наличия исходных данных:

  1. По заранее определенному суточному плану нагрузки производства за типичные сутки года в режиме аварийной и стандартной работы.
  2. По расчетной нагрузке в этих же режимах. По Государственному стандарту, цеховые ТП имеют мощности, указанные в таблице выше.

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника
Adblock
detector