Главная >> Электроснабжение >> Электропитающие устройства и линии автоматики, телемеханики и связи

Трехфазный трансформатор - Электропитающие устройства и линии автоматики, телемеханики и связи

Оглавление
Электропитающие устройства и линии автоматики, телемеханики и связи
Классификация воздушных линий
Типовые профили опор ВЛ, ВСЯ СЦБ и ВЛС
Материалы и арматура воздушных линий
Арматура ВЛ, ВСЛ СЦБ и ВЛС
Опоры
Опоры высоковольтных и высоковольтно-сигнальных линий СЦБ
Опоры воздушных линий связи
Оборудование высоковольтных линий автоматики и телемеханики
Оборудование воздушных линий связи
Устройство удлиненных пролетов, пересечений и переходов
Заземления в устройствах автоматики, телемеханики и связи
Типы и конструкции заземляющих устройств
Строительство воздушных линий
Техобслуживание и ремонт ВЛ
Механизация работ при строительстве и ремонте ВЛ
Техника безопасности при работах на ВЛ
Назначение и классификация кабельных линий
Конструкция кабелей
Скрутка жил кабелей
Защитные оболочки и покровы кабелей
Кабели для устройств автоматики и телемеханики
Железнодорожные кабели связи
Оборудование, арматура КЛ автоматики и телемеханики
Оборудование, арматура КЛ связи
Строительство кабельных линий
Транспортировка и прокладка кабелей
Монтаж сигнально-блокировочных кабелей
Монтаж сигнально-блокировочных кабелей с полиэтиленовой оболочкой
Монтаж силовых кабелей
Монтаж контрольных кабелей
Паспортизация кабельных линий
Механизация кабельных работ
Техническое обслуживание и ремонт кабельных линий
Эксплуатация кабельных линий и сетей в зимних условиях
Техника безопасности при работах на кабельных линиях
Влияние электрических железных дорог и ЛЭП на ВЛ и КЛ связи и автоматики
Электрическое и гальваническое влияние электрических железных дорог
Мешающие влияния электрических железных дорог и ЛЭП
Нормы опасных и мешающих влияний железных дорог и ЛЭП
Средства защиты от опасных и мешающих влияний железных дорог на переменном токе
Средства защиты от опасных и мешающих влияний железных дорог на постоянном токе
Средства защиты от опасных и мешающих влияний ЛЭП
Защита полупроводниковых приборов от перенапряжений
Схемы защиты полупроводниковых приборов от перенапряжений
Воздействие и защита от молнии
Защита кабельных вставкок и линейных трансформаторов от атмосферных перенапряжений
Схемы защиты приборов автоблокировки от атмосферных перенапряжений
Защита устройств полуавтоматической блокировки от атмосферных перенапряжений
Защита кабелей от коррозии
Электрические методы защиты кабелей от коррозии
Защита кабелей от межкристаллитной коррозии
Принцип работы генератора постоянного тока
Реакция якоря генератора постоянного тока
Коммутация тока генератора постоянного тока
Типы генераторов постоянного тока
Принцип действия двигателя постоянного тока
Характеристики двигателей постоянного тока
Однофазный трансформатор
Трехфазный трансформатор
Автотрансформаторы и дроссели насыщения
Пусковые трансформаторы
Линейные и силовые трансформаторы
Путевые дроссель-трансформаторы
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
Однофазный асинхронный двигатель
Синхронные генераторы
Первичные химические источники тока
Свинцовые аккумуляторы
Переносные свинцовые аккумуляторы и батареи
Электролит в свинцовых аккумуляторах
Химические процессы в свинцовых аккумуляторах
Электрические характеристики свинцовых аккумуляторов
Установка и монтаж стационарных свинцовых аккумуляторных батарей
Режимы работы свинцовых аккумуляторных батарей
Заряд, разряд, перезаряд свинцовых аккумуляторов
Правила эксплуатации свинцовых аккумуляторов
Способы устранения неисправностей свинцовых аккумуляторов
Щелочные никель-железные и никель-кадмиевые аккумуляторы
Аккумуляторные помещения с щелочные аккумуляторами
Электрические вентили и выпрямительные устройства
Классификация и параметры схем выпрямления переменного тока
Однофазная мостовая схема выпрямления при работе на активную нагрузку
Трехфазная мостовая схема выпрямления при работе на активную нагрузку
Влияние характера нагрузки на работу выпрямительных схем
Выпрямители, применяемые в устройствах автоматики и телемеханики
Электромагнитные и полупроводниковые преобразователи
Особенности электроснабжения устройств
Энергоснабжение устройств автоблокировки
Система питания переменным током
Смешанная система питания
Электропитание от высоковольтных проводов, подвешенных на опорах контактной сети
Электропитание устройств переездной сигнализации и полуавтоматической блокировки
Техническое обслуживание устройств электропитания на перегонах и станциях
Питающие пункты устройств автоматики и телемеханики
Приборы контроля и управления устройствами электропитания
Электропитание устройств автоматики и телемеханики крупных станций
Щитовая установка электропитания устройств централизации на крупных станциях
Щитовая установка электропитания устройств централизации - панель ПРББ
Щитовая установка электропитания устройств централизации - релейная панель горочной централизации
Щитовая установка электропитания устройств централизации - панели выпрямителей
Щитовая установка электропитания устройств централизации - панель конденсаторов ПК1
Электропитание устройств электрической централизации малых станций
Устройства электропитания электрической централизации промежуточных станций
Электропитающие установки безбатарейной и батарейной систем литания ЭЦ промежуточных станций
Автоматизированные дизель-генераторы и резервные электростанции

Трехфазный силовой трансформатор с масляным охлаждением (рис. 166) имеет сердечник 10 с обмотками 9, которые помещены в трубчатый бак 8, заполненный минеральным маслом. На верхней крышке бака расположены выводы обмоток высшего 2 и низшего 3 напряжений, изолированные от крышки бака посредством проходных изоляторов. Бак заполняют минеральным маслом через кран 1. При необходимости масло сливают через кран 7. Во время работы трансформатора объем масла в баке меняется. При увеличении нагрузки повышается температура обмоток и сердечника трансформатора, а значит, и трансформаторного масла. Масло расширяется и объем его увеличивается. При уменьшении нагрузки температура и объем масла уменьшаются. Вследствие этого в некоторых трансформаторах бак заливают маслом не полностью, т. е. оставляют достаточное воздушное пространство для расширения масла.

Трехфазный силовой трансформатор
Рис. 166. Трехфазный силовой трансформатор
Однако в таких трансформаторах масло плохо защищено от окружающей среды. Слои гигроскопичного масла окисляются кислородом воздуха и насыщаются влагой, в результате чего резко уменьшается электрическая прочность масла и сокращается срок его службы.
Для защиты масла от соприкосновения с воздухом мощные трансформаторы снабжают расширителем 5, который представляет собой цилиндрический резервуар. Его соединяют с баком трансформатора трубопроводом. Масло заполняет весь бак и часть расширителя. В расширителе масло имеет более низкую температуру, чем в баке, и соприкасается с воздухом меньшей поверхностью. Поэтому оно меньше окисляется и дольше сохраняет изоляционные свойства. Расширитель снабжен указателем уровня масла, грязеотстойником с краном для удаления влаги и осадков и трубкой для всасывания и вытеснения воздуха.

Рис 167. Схема обмоток трехфазного трансформатора
При работе трансформатора внутри бака могут образоваться газы. Для предупреждения деформации бака от выделяющихся газов трансформаторы большой мощности имеют выхлопную трубу 4 с мембраной и газовое реле 6. При большом скоплении газы выдавливают мембрану и выходят наружу. В случае большого выделения газов газовое реле автоматически отключает трансформатор от источника электроэнергии.
На трехстержневом сердечнике трансформатора (рис. 167) находятся обмотки высшего ВН и низшего НИ напряжений. Начало обмоток высшего напряжения обозначают буквами А, В, С, а концы — X. У, Z. Начало обмоток низшего напряжения обозначают буквами а, b, с, а концы — х, у, г.
На каждом стержне сердечника имеются обмотки высшего и низшего напряжений, принадлежащие одной фазе. Обмотки фазы одного напряжения соединяют звездой или треугольником. В соответствии с этим приняты следующие стандартные группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов: звезда/звезда с выведенной нулевой точкой Y|Y0 — 0; звезда/треугольник Υ/Δ — 11; звезда с выведенной нулевой точкой/треугольник Υ0Δ— 11; треугольник/звезда с выведенной нулевой точкой Δ/Υ0— 11.

Рис. 168. Схема соединения обмоток по схеме Υ/Ύ—0 (а) и векторные диаграммы фазных и линейных напряжений (б)
В первой стандартной группе (рис. 168) обмотки первой фазы А — X и a — х наматывают в одном направлении. Поэтому напряжения этих обмоток Uа и Ua совпадают по фазе. По этой же причине совпадают по фазе напряжения UB и Uв, а также напряжения Uo и Uc. При указанном соединении обмоток совпадут по фазе и соответствующие линейные напряжения: UАВ и UaH, Ubc и Uвc, Uса и Uса.

Рис. 169. Соединение обмоток по схеме Υ/Δ—11 (о) и векторная диаграмма напряжений (б)
Так как отсутствует угловое смещение между одноименными линейными напряжениями обмоток высшего и низшего напряжения, эту группу называют нулевой.
Название группы зависит от угла сдвига фаз между указанными линейными напряжениями и определяется при помощи циферблата часов. Для этого минутную стрелку часов условно принимают за вектор высшего линейного напряжения и устанавливают на число 12. Часовую стрелку совмещают с вектором линейного низшего напряжения. На циферблате часов эта стрелка установится против числа, которое и определит группу трансформатора. В рассматриваемом способе соединения линейное высшее напряжение совпадает по фазе с линейным низшим напряжением, поэтому часовая стрелка, как и минутная, установится против числа 12. Такая группа соединения обмоток называется нулевой (нуль часов).
Во второй стандартной схеме Υ/Δ — 11 первичные обмотки соединяют звездой, а вторичные — треугольником (рис. 169, а). Фазные напряжения обмоток высшего напряжения совпадают по фазе с соответствующими фазными напряжениями обмоток низшего напряжения (рис. 169, б). Однако линейные напряжения этих обмоток окажутся сдвинутыми по фазе.
Вектор низшего линейного напряжения Uав образует с вектором высшего линейного напряжения UAB угол 330. Если минутную стрелку часов совместить с вектором напряжения UАВ и установить на число 12, то часовая стрелка, совмещенная с вектором напряжения Uab, установится на числе 11. Следовательно, трансформатор с таким соединением обмоток относится к 11-й группе.
Из изложенного следует, что группа трансформатора выражает угловое смещение между линейными высшим и низшим напряжениями в условных единицах, равных 30'. В нулевой группе это смещение равно 0, в 11-й — 330. Отношение линейных напряжений в трехфазных трансформаторах зависит не только от числа витков w1 и w2 обмоток, но и от схемы их соединения.

На щитке трехфазного трансформатора указывают: схему и группу соединения обмоток; номинальные высшее и низшее напряжения (В или кВ); номинальную полную мощность (В · А или кВ · А); линейные токи при номинальной мощности (А или к А); частоту и способ охлаждения.
Если два трансформатора имеют одинаковые номинальные данные и одинаковую группу для увеличения тока, то их можно включать на параллельную работу. Вторичные напряжения таких трансформаторов будут смещены относительно первичного напряжения на один и тот же угол. В результате этого вторичная э. д. с. одного трансформатора в любой момент времени будет равна вторичной э. д. с. другого В случае если трансформаторы имеют разные группы, их вторичные напряжения не будет совпадать по фазе. Так, если один трансформатор имеет группу 0, а другой—группу 11, их вторичные напряжения будут сдвинуты на угол 30. При параллельном включении между такими трансформаторами возникнут уравнительные токи, которые разрушат их обмотки.
Трехфазные трансформаторы применяют на трансформаторных подстанциях, в мощных выпрямительных устройствах, питающих различную аппаратуру автоматики и телемеханики.
Потери в трансформаторе. Мощность Р2, отдаваемая трансформатором, меньше подводимой P1, так как часть ее теряется в трансформаторе при его работе. Потери в трансформаторе складываются из потерь в стали Рст и потерь в меди Рм. Коэффициент полезного действия (рис. 170) трансформатора

Для уменьшения потерь в стали на вихревые токи и гистерезис сердечники трансформаторов изготавливают из листовой трансформаторной стали, содержащей до 5% кремния.
Мощность потерь в меди обмоток зависит от нагрузки трансформатора/ Для снижения этих потерь уменьшают активное сопротивление обмоток г, и г2 до определенного значения,

Рис. 170. Зависимость к. п. д. трансформатора от нагрузки
увеличивая площадь поперечного сечения медного обмоточного провода.
Потери в стали можно определить из опыта холостого хода трансформатора при номинальном первичном напряжении Ux (рис. 171, а). При этом полезная мощность Р2= 0, а потери в меди первичной обмотки из-за малого тока можно не учитывать. Следовательно, мощность Рх = Pст.
Потери в меди определяют из опыта короткого замыкания (рис. 171, б), когда зажимы вторичной обмотки замкнуты накоротко, а к первичной обмотке подводится такое пониженное напряжение (5—8% номинального значения), при котором в обмотках устанавливаются номинальные токи. Из-за малого напряжения магнитная индукция и потери в стали будут незначительны и мощность Р = Р
Коэффициент полезного действия трансформатора зависит от его нагрузки и достигает 98—99%.



 
« Электробезопасность   Электроснабжение автономного э. п. с. »
железные дороги