Определение основных значений силового трансформатора

Основным назначением стационарных приборов с двумя или более обмотками остается преобразование электроэнергии с одного напряжения на другое. Более всего в промышленных условиях распространены трехфазные устройства, поскольку в таком исполнении снижаются расход активных материалов и потерь, в том числе в режиме холостого хода.

В числе основных параметров трансформаторов, задающие область применения, следующие:

• Номинальная или проходная мощность. Под этим параметром понимается значение на каждой из обмоток устройства. При определении мощности следует руководствоваться расчетным периодом максимальной нагрузки и среднесуточным значением активной работы подстанции. Если планируется эксплуатировать трансформатор в составе КТП для жилых объектов, учитывается сезонность. В условиях отсутствия исходных данных номинальная мощность подбирается по формуле: Активная нагрузка >=суммарная мощность>=мощность проектная.
• Несанкционированное изменение электрических параметров сети обычно становится причиной неправильной сборки подстанций. Контроль параметров напряжения сторон ВН и НН позволяет отрегулировать возможные отклонения. В связи с этим при комплектовании подстанций учитывают соблюдение следующие нормативных значений:
• В точке ввода в объект (здание) в диапазоне от -3% (соответственно 368/214В) до +5% (соответственно 400/230В);
• При использовании шин в качестве первичной обмотки – от 6 до 6,6 кВт или от 10 до 10,6 кВт;
• В сборках типа НН (технологического присоединения) до 5%.

Регулирование напряжений при критических изменениях осуществляется за счет переключения витков трансформаторов, модификации существующих схем подключения или корректировки напряжений под обновленный суточный график.

• Перед подключением трехфазных трансформаторов могут использоваться различные схемы подключения обмоток. Существуют несколько способов соединения обмоток высшего и низшего напряжений: треугольником, звездой или зигзагом. Для сетей, где напряжение составляет 35 кВ и при этом необходимо снизить расходы на снабжение изоляционными материалами, используется соединение обмоток в виде звезды. При этом обязательно заземляется нулевая точка. Специальная маркировка на концах обмоток позволяет осуществлять группировку подключений. Наиболее популярные из них «звезда-треугольник» и «звезда-звезда».
• Потери на коротком замыкании и холостом ходу. Использование при производстве трансформаторов электротехнической стали позволяет минимизировать снижение мощности в рабочем процессе. Потери на холостом ходу получаются за счет использования энергии на вихревые токи и излишнее намагничивание. Маркировка А согласно справочникам, соответствует потерям не больше 0,9Вт/кг. Уровень Б трансформатора обеспечивает максимальное снижение эффективности до 1.1 Вт/кг. Потери при коротком замыкании наблюдаются на обмотках, происходят в период прохождения по ним нагрузочного тока. В целях снижения негативного эффекта в производстве применяются многожильные витки из транспонированных проводов, экранирование бака.
• Напряжение короткого замыкания (КЗ). Входит в число основных характеристик трансформаторных устройств. В эксплуатационных целях принимается наименьшее значение напряжения КЗ, привязанное к показателям температуры и номинальной частоты. Для расчета параметра в лабораторных условиях используют формулу активной составляющей Ua = (Pоб1 + Pоб2)/10Sн = Роб/10Sн, в которой Роб – общие потери в трансформаторных обмотках, Sн – номинальная мощность устройства (кВА).