Desain dan prinsip pengoperasian transformator daya

Peralatan listrik dengan dua, tiga atau lebih belitan, dipasang secara statis dalam jaringan listrik. Transformator daya mengubah tegangan dan arus bolak-balik tanpa penyimpangan frekuensi. Konverter yang digunakan dalam catu daya sekunder disebut perangkat step-down. Struktur penguat meningkatkan tegangan dan digunakan pada saluran transmisi tegangan tinggi dengan daya, kapasitas, dan kapasitas tinggi.

Aplikasi

Transformator daya adalah bagian dari sistem yang dirancang untuk menghasilkan listrik. Pembangkit listrik menggunakan energi atom, organik, bahan bakar padat atau cair, beroperasi dengan gas atau menggunakan kekuatan aliran air, tetapi konverter indikator keluaran gardu diperlukan untuk berfungsinya jalur konsumen dan produksi secara normal.

Unit-unit dipasang di jaringan fasilitas industri, perusahaan pedesaan, kompleks pertahanan, pengembangan minyak dan gas. Kegunaan langsung dari transformator tenaga - untuk menurunkan dan menaikkan tegangan dan arus - digunakan untuk mengoperasikan transportasi, perumahan, infrastruktur komersial, dan fasilitas jaringan distribusi.

Bagian dan sistem utama

Tegangan suplai dan beban disuplai ke saluran masuk, yang terletak di blok terminal dalam atau luar. Kontak diikat dengan baut atau konektor khusus. Dalam unit yang diisi oli, busing diatur secara eksternal di sisi tangki atau di penutup rumah yang dapat dilepas.

Transmisi dari gulungan internal menggunakan peredam fleksibel atau batang berulir yang terbuat dari logam non-ferrous. Transformator daya dan rumahnya diisolasi dari stud dengan lapisan porselen atau plastik. Kesenjangan dihilangkan dengan gasket yang terbuat dari bahan yang tahan terhadap minyak dan cairan sintetis.

Pendingin mengurangi suhu oli dari bagian atas tangki dan memindahkannya ke lapisan bawah samping. Perangkat pendingin transformator oli daya diwakili oleh:

• Sirkuit eksternal yang menghilangkan panas dari media;
• Sirkuit internal yang memanaskan oli.

Pendingin terdiri dari berbagai jenis:

• radiator - satu set saluran datar dengan pengelasan di ujungnya, terletak di pelat untuk berkomunikasi antara manifold bawah dan atas;
• tangki bergelombang - dipasang di unit daya rendah dan menengah, keduanya adalah tangki untuk pengurangan suhu dan tangki kerja dengan permukaan dinding yang terlipat dan kotak bawah
• kipas - mereka digunakan dalam unit transformator besar untuk pendinginan aliran secara paksa;
• penukar panas - mereka digunakan dalam unit besar untuk memindahkan cairan sintetis dengan pompa, karena organisasi sirkulasi alami membutuhkan banyak ruang;
• unit air-minyak - penukar panas tubular dengan teknologi klasik;
• pompa sirkulasi - desain tertutup rapat dengan perendaman penuh motor tanpa adanya gasket kelenjar.

Peralatan transformasi tegangan dilengkapi dengan perangkat pengatur untuk mengubah jumlah putaran kerja. Tegangan pada belitan sekunder diubah dengan menggunakan saklar untuk jumlah kumparan atau diatur dengan sambungan baut dengan pilihan susunan jumper.Beginilah cara kabel transformator yang diarde atau dicabut energinya terhubung. Modul pengatur mengubah tegangan dalam rentang kecil.

Tergantung pada kondisinya, sakelar nomor heliks dibagi menjadi beberapa jenis:

• perangkat yang beroperasi saat beban dimatikan;
• elemen yang berfungsi ketika belitan sekunder ditutup terhadap tahanan.

Peralatan lampiran.

Relai gas terletak di tabung penghubung antara tangki ekspansi dan tangki operasi. Perangkat ini mencegah dekomposisi bahan organik penyekat, oli saat kepanasan, dan kerusakan kecil pada sistem. Perangkat merespons gas jika terjadi malfungsi, membunyikan alarm atau mematikan sistem sepenuhnya jika terjadi korsleting atau tingkat cairan yang sangat rendah.

Termokopel ditempatkan di atas tangki di kantong untuk mengukur suhu. Mereka bekerja berdasarkan prinsip perhitungan matematis untuk mengidentifikasi bagian terhangat dari unit. Sensor modern didasarkan pada teknologi serat optik.

Unit regenerasi terus menerus digunakan untuk pemulihan dan pemurnian minyak. Sebagai hasil dari operasi, terak terbentuk dalam massa dan udara memasukinya. Unit regenerasi datang dalam dua jenis:

• Modul termosifon, yang menggunakan gerakan alami dari lapisan yang dipanaskan ke atas dan melewati filter, kemudian menurunkan aliran yang didinginkan ke bagian bawah tangki;
• unit adsorpsi berkualitas memompa oli secara paksa melalui filter dengan pompa, terletak secara terpisah di atas fondasi, digunakan dalam skema konverter berukuran besar.

Modul perlindungan oli adalah tangki ekspansi tipe terbuka. Udara di atas permukaan massa dilewatkan melalui peredam kelembaban dengan gel silika. Zat penyerap berubah menjadi merah muda pada kelembaban maksimum, yang berfungsi sebagai sinyal untuk menggantinya.

Segel minyak dipasang di atas expander. Ini adalah perangkat untuk mengurangi kelembaban udara, beroperasi pada minyak kering transformator. Modul terhubung ke tangki ekspansi melalui soket.Sebuah kapal dengan pemisahan internal dalam bentuk beberapa dinding dalam bentuk labirin dilas di atasnya. Udara melewati minyak, mengeluarkan uap air, kemudian dibersihkan dengan silika gel dan mengalir ke expander.

Perangkat kontrol

Perangkat pelepas tekanan mencegah lonjakan darurat karena korsleting atau dekomposisi oli yang parah dan disediakan dalam desain unit tugas berat sesuai dengan GOST 11677-1975. Perangkat dibuat dalam bentuk pipa pelepasan, yang terletak miring ke penutup transformator. Di ujungnya ada diafragma yang disegel, yang bisa langsung membuka dan membiarkan knalpot.

Selain itu, ada modul lain yang dipasang di trafo:

1. Sensor level oli di tangki, dilengkapi dengan dial atau dibuat dalam bentuk tabung kaca dari kapal yang berkomunikasi, ditempatkan di ujung expander.
2. Trafo internal dipasang di dalam unit atau di dekat selongsong pembumian di sisi busbar tipe tembus atau busbar bertegangan rendah. Dalam hal ini tidak perlu sejumlah besar konverter terpisah di gardu induk dengan insulasi internal dan eksternal.
3. Kotoran yang mudah terbakar dan detektor gas mendeteksi hidrogen dalam massa minyak dan memerasnya melalui diafragma. Instrumen menunjukkan tingkat awal pemberian gas sebelum campuran pekat membuat relai pemantau bekerja.
4. Flowmeter memantau kehilangan oli di gardu induk yang beroperasi berdasarkan prinsip penurunan suhu paksa. Perangkat mengukur perbedaan kepala dan menentukan tekanan di kedua sisi dari hambatan yang dihasilkan dalam aliran. Dalam unit berpendingin air, pengukur aliran membaca konsumsi air. Elemen dilengkapi dengan alarm jika terjadi kecelakaan dan dial untuk menentukan nilainya.

Prinsip operasi dan mode operasi

Trafo sederhana dilengkapi dengan inti permalloy, ferit dan dua belitan.Sirkuit magnetik mencakup satu set elemen pita, pelat atau cetakan. Ini menggerakkan fluks magnet yang dihasilkan oleh listrik. Prinsip transformator daya adalah mengubah nilai arus dan tegangan dengan cara induksi, sedangkan frekuensi dan bentuk partikel bermuatan tetap.

Pada transformator step-up, rangkaian melibatkan tegangan yang lebih tinggi pada belitan sekunder daripada pada koil primer. Dalam unit step-down, tegangan input lebih tinggi dari tegangan output. Sebuah inti dengan kumparan spiral ditempatkan dalam tangki minyak.

Ketika arus bolak-balik dihidupkan, medan magnet bolak-balik dihasilkan pada kumparan primer. Ini menutup pada inti dan mempengaruhi sirkuit sekunder. Gaya gerak listrik dihasilkan, yang ditransmisikan ke beban terhubung pada output transformator. Ada tiga mode operasi stasiun:

1. Idle ditandai dengan keadaan terbuka kumparan sekunder dan tidak ada arus di dalam belitan. Listrik idle mengalir di kumparan primer, yaitu 2-5% dari rating.
2. Operasi di bawah beban berlangsung dengan daya dan konsumen terhubung. Transformator daya menunjukkan energi dalam dua belitan, operasi dalam peraturan ini adalah umum untuk unit.
3. Hubungan pendek, di mana hambatan pada kumparan sekunder tetap menjadi satu-satunya beban. Mode mengungkapkan kerugian untuk menghangatkan belitan inti.

Mode siaga

Listrik pada kumparan primer sama dengan nilai arus magnetisasi bolak-balik, arus sekunder menunjukkan nilai nol. Gaya gerak listrik kumparan primer dalam kasus ujung feromagnetik sepenuhnya menggantikan tegangan sumber, tidak ada arus beban. Operasi tanpa beban mengungkapkan kerugian turn-on seketika dan arus eddy, menentukan kompensasi daya reaktif untuk mempertahankan tegangan output yang diperlukan.

Dalam unit tanpa konduktor feromagnetik, tidak ada kerugian perubahan medan magnet. Arus tanpa beban sebanding dengan resistansi belitan primer.Kemampuan untuk menahan lewatnya elektron bermuatan diubah oleh perubahan frekuensi arus dan ukuran induksi.

Operasi hubung singkat

Tegangan bolak-balik kecil diterapkan ke kumparan primer, dan output dari kumparan sekunder dihubung pendek. Tegangan input disesuaikan sehingga arus hubung singkat sesuai dengan nilai yang dihitung atau dinilai dari unit. Besarnya tegangan hubung singkat menentukan rugi-rugi pada kumparan transformator dan aliran untuk melawan bahan konduktor. Bagian dari arus DC mengatasi hambatan dan diubah menjadi energi panas, inti dihangatkan.

Tegangan hubung singkat dihitung sebagai persentase dari nilai nominal. Parameter yang diperoleh selama operasi dalam mode ini merupakan karakteristik penting dari unit. Dengan mengalikannya dengan arus hubung singkat, diperoleh rugi daya.

Modus operasi

Ketika beban dihubungkan, gerakan partikel terjadi di sirkuit sekunder, menyebabkan fluks magnet pada konduktor. Ini diarahkan ke arah lain dari fluks yang dihasilkan oleh kumparan primer. Pada kumparan primer, ada ketidaksesuaian antara gaya gerak listrik induksi dan catu daya. Arus dalam kumparan primer naik sampai medan magnet memperoleh nilai aslinya.

Fluks magnet dari vektor induksi mencirikan lintasan medan melalui permukaan yang dipilih dan ditentukan oleh integral waktu dari indeks gaya sesaat dalam kumparan primer. Indeks digeser dalam fase pada 90˚ dalam kaitannya dengan kekuatan pendorong. EMF yang diinduksi di sekunder bertepatan dalam bentuk dan fase dengan yang ada di kumparan primer.

Jenis dan jenis transformator

Unit daya digunakan dalam kasus konversi arus tegangan tinggi dan kapasitas besar, mereka tidak digunakan untuk mengukur kinerja jaringan.Pemasangan dibenarkan dalam kasus perbedaan antara tegangan di jaringan penghasil energi dan sirkuit yang menuju ke konsumen. Tergantung pada jumlah fase, stasiun dapat diklasifikasikan sebagai unit kumparan tunggal atau multi-belitan.

Konverter daya satu fase dipasang secara statis, ditandai dengan belitan yang dikopel secara induktif dan stasioner. Inti dirancang sebagai rangka tertutup dan membedakan antara kuk bawah, kuk atas, dan batang samping tempat kumparan berada. Elemen aktif adalah kumparan dan sirkuit magnetik.

Bungkus pada batang berada dalam kombinasi yang ditetapkan dalam jumlah dan bentuk gulungan atau diatur dalam urutan konsentris. Pembungkus silinder adalah yang paling umum dan sering digunakan. Elemen struktural unit memperbaiki bagian-bagian stasiun, mengisolasi saluran di antara kumparan, mendinginkan bagian-bagian dan mencegah kerusakan. Isolasi longitudinal meliputi kumparan individu atau kombinasi kumparan pada inti. Dielektrik utama digunakan untuk mencegah transisi antara tanah dan belitan.

Dalam rangkaian listrik tiga fase, unit dua belitan dan tiga belitan ditempatkan untuk mendistribusikan beban secara merata antara input dan output atau perangkat substitusi satu fase. Trafo berpendingin oli mengandung inti magnetik dengan belitan, yang terletak di tangki zat.

Kembar disusun pada konduktor yang sama, dengan sirkuit primer dan sekunder yang berinteraksi karena terjadinya medan, arus, atau polarisasi yang sama ketika elektron bermuatan bergerak dalam media magnetik. Induksi umum ini membuat sulit untuk menentukan kinerja pembangkit, tegangan tinggi dan rendah. Rencana substitusi transformator digunakan di mana belitan berinteraksi dalam lingkungan listrik daripada lingkungan magnetik.

Prinsip kesetaraan aksi fluks disipasi dengan kerja resistansi kumparan induktif yang membawa arus diterapkan.Perbedaan dibuat antara kumparan dengan resistansi induksi aktif. Tipe kedua adalah koil yang digabungkan secara magnetis yang mentransmisikan partikel tanpa menghamburkan fluks dengan sifat penghalang minimal.

Artikel terkait: