Jõutrafode konstruktsioon ja tööpõhimõte

Kahe, kolme või enama mähisega elektriseadmed, mis on paigaldatud staatiliselt elektrivõrku. Toitetrafo muudab vahelduvpinget ja voolu ilma sagedushälbeta. Sekundaarses toiteallikas kasutatavat muundurit nimetatakse alandusseadmeks. Võimendistruktuurid suurendavad pinget ja neid kasutatakse kõrge võimsuse, võimsuse ja võimsusega kõrgepingeliinides.

Rakendused

Jõutrafod on osa süsteemidest, mis on loodud elektrienergia tootmiseks. Elektrijaamad kasutavad aatomienergiat, orgaanilist, tahket või vedelkütust, töötavad gaasil või veevoolu jõul, kuid alajaamade väljundnäitajate muundurid on vajalikud tarbija- ja tootmisliinide normaalseks toimimiseks.

Üksused on paigaldatud tööstusrajatiste, maaettevõtete, kaitsekomplekside, nafta- ja gaasiarenduste võrkudesse. Jõutrafo otsest eesmärki - pinge ja voolu alandamiseks ja tõstmiseks - kasutatakse transpordi, eluaseme, kaubandusliku infrastruktuuri ja võrgu jaotusrajatiste käitamiseks.

Peamised osad ja süsteemid

Toitepinge ja koormus antakse sisenditele, mis asuvad sisemisel või välimisel klemmiplokil. Kontakt on kinnitatud poltide või spetsiaalsete pistikutega. Õliga täidetud seadmetes on puksid paigutatud väliselt paagi külgedele või eemaldatava korpuse kaanele.

Ülekanne sisemähistest toimub värvilistest metallidest valmistatud painduvatel amortisaatoritel või keermestatud vardadel. Jõutrafod ja nende korpused on naastudest isoleeritud portselan- või plastkihiga. Vahed kõrvaldatakse õli- ja sünteetiliste vedelike suhtes vastupidavast materjalist valmistatud tihenditega.

Jahutid vähendavad õli temperatuuri paagi ülemisest piirkonnast ja suunavad selle külgmisse alumisse kihti. Jõuõlitrafo jahutusseadet tähistab:

• Väline ahel, mis eemaldab keskkonnast soojuse;
• Sisemine ahel, mis soojendab õli.

Jahutusseadmeid on erinevat tüüpi:

• radiaatorid - lamedate kanalite komplekt, mille otsas on keevitus ja mis asuvad plaatides, et suhelda alumise ja ülemise kollektori vahel;
• gofreeritud mahutid - paigaldatud väikese ja keskmise võimsusega seadmetesse, need on nii temperatuuri alandamise paak kui ka tööpaak seinte ja põhjakasti volditud pinnaga
• ventilaatorid - neid kasutatakse suurtes trafoseadmetes voolu sundjahutamiseks;
• soojusvahetid - neid kasutatakse suurtes üksustes sünteetiliste vedelike liigutamiseks pumbaga, kuna loodusliku ringluse korraldamine nõuab palju ruumi;
• vesi-õli seadmed - klassikalise tehnoloogia torukujulised soojusvahetid;
• tsirkulatsioonipumbad - hermeetiliselt suletud konstruktsioonid koos mootori täieliku sukeldamisega tihendi tihendite puudumisel.

Pingemuundamisseadmed on varustatud reguleerimisseadmetega tööpöörete arvu muutmiseks. Sekundaarmähise pingeid muudetakse mähiste arvu lüliti abil või seadistatakse poltühenduse abil hüppaja paigutuse valikul.Nii ühendatakse maandatud või pingevaba trafo juhtmed. Reguleerivad moodulid muudavad pinged väikestes vahemikes.

Sõltuvalt tingimustest jagunevad heeliksinumbri lülitid tüüpideks:

• seadmed, mis töötavad, kui koormus on välja lülitatud;
• elemendid, mis toimivad siis, kui sekundaarmähis on takistusele suletud.

Kinnitusseadmed.

Gaasirelee asub paisu- ja tööpaagi vahelises ühendustorus. Seade hoiab ära isoleeriva orgaanika, õli lagunemise ülekuumenemisel ja süsteemi väiksemate kahjustuste tekke. Seade reageerib rikete korral gaasistamisele, annab häire või lülitab süsteemi täielikult välja lühise või ohtlikult madala vedelikutaseme korral.

Temperatuuri mõõtmiseks asetatakse paagi peale taskutesse termopaarid. Need töötavad matemaatilise arvutuse põhimõttel, et tuvastada seadme kõige soojem osa. Kaasaegsed andurid põhinevad fiiberoptilisel tehnoloogial.

Pidevat regenereerimisseadet kasutatakse õli taastamiseks ja puhastamiseks. Töötamise tulemusena tekib massis räbu ja õhk siseneb sinna. Regenereerimisseadmeid on kahte tüüpi:

• Termosifooni moodulid, mis kasutavad kuumutatud kihtide loomulikku liikumist ülespoole ja läbivad filtri, seejärel langetavad jahutatud voolud paagi põhja;
• kvaliteetsed adsorptsiooniseadmed pumbavad õli sunniviisiliselt pumbaga läbi filtrite, asuvad vundamendil eraldi, neid kasutatakse suurte muundurite skeemides.

Õlikaitsemoodulid on avatud tüüpi paisupaak. Massi pinna kohal olev õhk juhitakse silikageeliga läbi niiskuse neelajate. Adsorbent muutub maksimaalse niiskuse juures roosaks, mis on signaal selle asendamiseks.

Laiendaja peale on paigaldatud õlitihend. See on õhuniiskuse vähendamise seade, mis töötab trafo kuival õlil. Moodul ühendatakse pistikupesa abil paisupaagiga.Peal on keevitatud anum, mille sisemine eraldamine on mitme labürindikujulise seina kujul. Õhk läbib õli, eraldab niiskust, seejärel puhastatakse silikageeliga ja voolab ekspanderisse.

Juhtimisseadmed

Rõhuvabastusseade hoiab ära lühisest või tugevast õli lagunemisest tingitud pea avariilise tõusu ja see on ette nähtud raskeveokite seadmete konstruktsioonis vastavalt standardile GOST 11677-1975. Seade on valmistatud väljalasketoru kujul, mis asub trafo kaane suhtes nurga all. Selle otsas on tihendatud membraan, mis suudab kohe lahti keerata ja heitgaasi välja lasta.

Lisaks on trafosse paigaldatud ka teisi mooduleid:

1. Paagis olevad õlitaseme andurid, mis on varustatud sihverplaadiga või on valmistatud ühendusanumate klaastoru kujul, asetatakse laiendaja otsa.
2. Sisseehitatud trafod paigaldatakse seadme sisse või maandushülsi lähedusse läbiva tüüpi või madalpinge siinide pukside küljele. Sel juhul puudub vajadus sise- ja välisisolatsiooniga alajaamas suure hulga eraldiseisvate muundurite järele.
3. Põlevate lisandite ja gaasidetektor tuvastab õlimassis vesiniku ja pigistab selle läbi membraani. Seade näitab esialgset gaasistamise astet enne, kui kontsentreeritud segu paneb jälgimisrelee tööle.
4. Voolumõõtur jälgib õlikadu sundtemperatuuri alandamise põhimõttel töötavates alajaamades. Seade mõõdab peade erinevust ja määrab rõhu mõlemale poole tekkivat takistust voolus. Vesijahutusega seadmetes näitavad voolumõõturid niiskuse tarbimist. Elemendid on varustatud alarmiga õnnetuse korral ja sihverplaadiga väärtuste määramiseks.

Tööpõhimõte ja töörežiimid

Lihtne trafo on varustatud permalloy, ferriidist südamiku ja kahe mähisega.Magnetahel sisaldab lindi, plaadi või vormitud elementide komplekti. See liigutab elektri tekitatud magnetvoogu. Jõutrafo põhimõte on voolu ja pinge väärtuste teisendamine induktsiooni teel, kusjuures laetud osakeste sagedus ja kuju jäävad konstantseks.

Kõrgendatud trafodes hõlmab vooluahel sekundaarmähisel kõrgemat pinget kui primaarmähisel. Alandavates seadmetes on sisendpinge kõrgem kui väljundpinge. Õlipaaki asetatakse spiraalsete mähistega südamik.

Kui vahelduvvool on sisse lülitatud, tekib primaarmähisele vahelduv magnetväli. See sulgub südamikule ja mõjutab sekundaarahelat. Tekib elektromotoorjõud, mis kandub üle ühendatud koormustele trafo väljundis. Jaamas on kolm töörežiimi:

1. Tühikäiku iseloomustab sekundaarmähise avatud olek ja mähiste sees puudub vool. Tühikäigu elekter voolab primaarmähises, mis on 2-5% reitingust.
2. Koormuse all töötamine toimub ühendatud toite ja tarbijatega. Jõutrafod näitavad energiat kahes mähises, selle määrusega töötamine on seadme jaoks tavaline.
3. Lühis, mille puhul jääb ainsaks koormuseks sekundaarmähise takistus. Režiim näitab südamiku mähiste soojendamiseks tekkinud kadusid.

Ooterežiim

Primaarmähises olev elekter on võrdne vahelduvmagnetiseeriva voolu väärtusega, sekundaarvool näitab nullväärtusi. Primaarpooli elektromotoorjõud ferromagnetilise otsa puhul asendab täielikult lähtepinge, koormusvoolud puuduvad. Koormatuseta töö näitab hetkelised sisselülituskaod ja pöörisvoolud, määrab reaktiivvõimsuse kompensatsiooni, et säilitada vajalikke väljundpingeid.

Ferromagnetjuhita seadmes ei esine magnetvälja muutuste kadusid. Tühjendusvool on võrdeline primaarmähise takistusega.Võime seista vastu laetud elektronide läbipääsule muutub voolu sageduse ja induktsiooni suuruse muutustega.

Lühise töö

Primaarmähisele rakendatakse väike vahelduvpinge ja sekundaarmähise väljundid on lühises. Sisendpinged reguleeritakse nii, et lühisvool vastaks seadme arvestuslikule või nimiväärtusele. Lühispinge suurus määrab kaod trafo mähistes ja voolu, et neutraliseerida juhi materjali. Osa alalisvoolust ületab takistuse ja muundatakse soojusenergiaks, südamik soojendatakse.

Lühise pinge arvutatakse protsendina nimiväärtusest. Selles režiimis töötamise ajal saadud parameeter on seadme oluline omadus. Korrutades selle lühisvooluga, saadakse võimsuskadu.

Töörežiim

Koormuse ühendamisel toimub sekundaarahelas osakeste liikumine, mis põhjustab juhis magnetvoogu. See on suunatud primaarmähise tekitatavast voost teises suunas. Primaarmähises on induktsiooni ja toiteallika elektromotoorjõu mittevastavus. Primaarmähise vool tõuseb seni, kuni magnetväli saavutab algse väärtuse.

Induktsioonivektori magnetvoog iseloomustab välja läbimist läbi valitud pinna ja selle määrab primaarmähises oleva hetkejõu indeksi ajaintegraal. Indeksit nihutatakse liikuva jõu suhtes faasis 90˚. Sekundaarses indutseeritud EMF langeb kuju ja faasi poolest kokku primaarmähise omaga.

Trafode tüübid ja tüübid

Jõuallikaid kasutatakse kõrgepingevoolu muundamise ja suurte võimsuste korral, neid ei kasutata võrgu jõudluse mõõtmiseks.Paigaldamine on põhjendatud energiatootja võrgu ja tarbijale mineva ahela pinge erinevuse korral. Sõltuvalt faaside arvust võib jaamu liigitada ühe- või mitmemähisseadmeteks.

Staatiliselt on paigaldatud ühefaasiline võimsusmuundur, mida iseloomustavad paigalseisvad vastastikku induktiivselt ühendatud mähised. Südamik on konstrueeritud suletud raamina ja eristab alumist, ülemist ike ja külgvardaid, kus mähised asuvad. Aktiivsed elemendid on poolid ja magnetahel.

Varraste mähised on mähiste arvu ja kujuga kehtestatud kombinatsioonides või kontsentrilises järjekorras. Silindrilised mähised on kõige levinumad ja sagedamini kasutatavad. Seadme konstruktsioonielemendid fikseerivad jaama osi, isoleerivad poolide vahelisi läbipääsud, jahutavad osi ja hoiavad ära purunemise. Pikisuunaline isolatsioon katab üksikud mähised või mähiste kombinatsioonid südamikus. Peamisi dielektrikuid kasutatakse maanduse ja mähiste vahelise ülemineku vältimiseks.

Kolmefaasilistes elektriahelates paigutatakse kahe- ja kolmemähised seadmed, et jaotada koormus ühtlaselt sisendite ja väljundite või ühefaasiliste asendusseadmete vahel. Õlijahutusega trafod sisaldavad magnetilist südamikku koos mähistega, mis asuvad ainepaagis.

Kaksikud on paigutatud ühisele juhile primaar- ja sekundaarahelatega, mis interakteeruvad ühise välja, voolu või polarisatsiooni tekkimise tõttu, kui laetud elektronid liiguvad magnetkeskkonnas. See tavaline induktsioon raskendab jaama jõudluse, kõrge ja madalpinge määramist. Kasutatakse trafo asendusplaani, mille puhul mähised interakteeruvad pigem elektrilises kui magnetilises keskkonnas.

Rakendatakse põhimõtet, et hajuvate voogude toime ja voolu kandvate induktiivpoolide takistuste töö on samaväärsed.Eristatakse aktiivse induktsioonitakistusega pooli. Teine tüüp on magnetiliselt ühendatud mähised, mis edastavad osakesi ilma hajuvate voogudeta, millel on minimaalsed takistavad omadused.

Seotud artiklid: