Материал: Transformatory

41. Внешняя характеристика трансформатора при активно-емкостной нагрузке. График.

активно-индуктивной нагрузке

42. В каких пределах регулируют напряжение в мощных трансформаторах?

В промышленности выпускают трансформаторах с регулированием напряжения под нагрузкой для всех мощностей от 63 до 200 000 кВ*А с пределами регулирования +-(10…16)%

43. Что означает регулирование напряжения ПБВ и РПН? Пояснить.

Переключение ответвлений обмоток w₁ иw₂ может осуществляться при отключении трансформатора от первичной и вторичной сетей (переключение без возбуждения ПБВ) или под нагрузкой (регулирование под нагрузкой РПН).

Регулирование ПБВ применяют в масляных и сухих силовых трансформаторах общепромышленного назначения, а также в трансформаторах для вентильных преобразователей. Напряжение регулируют на +5% от U_ном ступенями по 2,5%, т. е. трансформатор имеет пять ступеней регулирования.

 В трансформаторах небольшой мощности используют три ступени регулирования напряжения (4-5; 0; —5%). В силовых трансформаторах большой мощности обычно напряжение регулируют на стороне ВН. Это позволяет упростить конструкцию переключателя ответвлений, так как токи в обмотке ВН меньше, чем в обмотке НН. Число витков обмотки ВН больше, чем обмотки НН, вследствие чего изменение числа витков на 1,25...2,5% можно осуществлять с большей точностью. В трансформаторах, для вентильных преобразователей, часто напряжение регулируют на стороне НН; при этом переключающую аппаратуру выполняют на большие токи, что сильно усложняет ее конструкцию.

РПН. Большое значение имеет возможность регулирования напряжения трансформаторов без перерыва нагрузки. Потребность в таких трансформаторах быстро возрастает

При использовании этого способа регулирования необходимо:

1) обеспечить переход с одного ответвления на другое без разрыва тока, для чего в некоторый момент времени должны быть включены два соседних ответвления;

2) ограничить ток короткого замыкания (ток к. з.) в части обмотки трансформатора, расположенной между этими ответвлениями при одновременном их включении.

44. Как КПД трансформатора зависит от коэффициента нагрузки? Формула.

Построим зависимость КПД от нагрузки. При β= 0 полезная мощность и КПД равны нулю. С увеличением отдаваемой мощности КПД увеличивается, так как уменьшается удельное значение магнитных потерь в стали, имеющих постоянное значение. При некотором значении (β_опткривая КПД достигает максимума, после чего начинает уменьшаться с увеличением нагрузки. Причиной этого является сильное увеличение электрических потерь в обмотках, возрастающих пропорционально квадрату тока.

45. При каком условии КПД трансформатора максимален?

Максимальное КПД в трансформаторах большой мощности достигает весьма высоких пределов (0,98...0,99).

+β_опт, при котором КПД имеет максимальное значение, можно определить, взяв первую производную dη/dβ по формуле и приравняв ее нулю. КПД имеет максимум, когда электрические потери в обмотках равны магнитным потерям в стали.

46. Оптимальный коэффициент нагрузки, при котором КПД трансформатора максимален. Формула.

Оптимальный коэффициент нагрузки, при котором КПД трансформатора максимален. Формула.

47. Какие схемы соединения обмоток применяются в 3-х фазных трансформаторах?

Трехфазные трансформаторы могут быть соединены по схемам «звезда», «звезда с выведенной нулевой точкой», «треугольник» или «зигзаг с выведенной нулевой точкой».

48. Группа соединения трансформатора. Определение.

Трансформаторы делят на группы в зависимости от сдвига по фазе между линейными напряжениями, измеренными на одноименных зажимах

49. Y/∆ - 11. Чему равен угол сдвига фаз между первичными и вторичными линейными напряжениями? Число.

В обозначении Y/∆— 11 первый значок Y показывает, что обмотка высшего напряжения соединена звездой. Второй значок ∆ показывает, что обмотка низшего напряжения соединена треугольником. Числа 11 и 12 показывают угловое смещение векторов линейных напряжений обмоток высшего и низшего напряжений. Оно соответствует углу сдвига в сторону вращения стрелки часов между векторами линейных напряжений первичной и вторичной обмоток, принимая за единицу угла угол в 30°. Так, при угле сдвига в 330° группа соединения будет 330 : 30 = 11.

50. Y/Y - 6. Чему равен угол сдвига фаз между первичными и вторичными линейными напряжениями? Число.

180⁰

51. Условия, при которых трансформаторы можно соединять параллельно?

Условия включения на параллельную работу.

Необходимо, чтобы при холостом ходе в обмотках не возникали уравнительные токи и чтобы нагрузка распределялась между обоими трансформаторами в соответствии с их номинальной мощностью.

Первое условие – равенство вторичных ЭДС, т. е. вторичных напряжений холостого хода. Предполагается, что трансформаторы подключены к одной и той же первичной сети.

Второе условие - совпадение по фазе вторичных ЭДС, с тем чтобы их векторная разность равнялась нулю.

52. Почему нельзя соединять параллельно трансформаторы с большой разницей коэффициентов трансформации?

При этом трансформаторы должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации. Допускается параллельная работа силовых трансформаторов, имеющих различие в коэффициентах трансформации не более 0,5%, а для трансформаторов с k>3 — не более 1%. При таком различии уравнительный ток незначительный.

53. Почему нельзя соединять параллельно трансформаторы с разными группами соединений?

Для этого параллельно работающие трансформаторы должны принадлежать к одной группе соединений При невыполнении этого условия между одноименными зажимами вторичных обмоток возникает разность ЭДС. При неравенстве Е20I и Е20II параллельно работающих трансформаторов (их вторичных напряжений при холостом ходе) возникает уравнительный ток. Этот ток вызывает циркуляцию мощности от одного трансформатора к другому, а следовательно, неравномерную нагрузку трансформаторов, сопровождающуюся увеличением потерь и нагрева. Уравнительный ток:

54. Почему нельзя соединять параллельно трансформаторы с большой разницей напряжений КЗ?

Если ик не равны, то перегружается трансформатор с меньшим значением uк, т. е. с меньшим сопротивлением Zк. В этом случае придется уменьшить общую нагрузку всей группы параллельно работающих трансформаторов, т. е. установленная мощность трансформаторов недоиспользуется.

55. Автотрансформатор. Определение.

Автотрансформатором называют такой трансформатор, у которого обмотка низшего напряжения электрически (гальванически) связана с обмоткой высшего напряжения.

56. Проходная мощность автотрансформатора. Что это?

В автотрансформаторе различают проходную мощность Snp, передаваемую из первичной цепи во вторичную и далее нагрузке

57. При каких коэффициентах трансформации выгодно использовать автотрансформатор?

Автотрансформаторы большой мощности редко применяют при k>2 во избежание возникновения опасных перенапряжений во вторичной цепи при появлении атмосферных и коммутационных перенапряжений в первичной цепи (в линиях электропередачи).

58. Для чего служат измерительные трансформаторы?

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

1. ИТ используют для подключения электроизмерительных приборов в цепи переменного тока высокого напряжения,

2. ИТ позволяют расширять пределы измерения приборов

3. ИТ служат для подключения к цепям высокого напряжения обмоток реле, обеспечивающих защиту электрических установок от аварийных режимов.

59. В каком режиме работает трансформатор напряжения?

Нормальным режимом работы измерительного трансформатора напряжения является режим холостого хода.

60. В каком режиме работает трансформатор тока?

Трансформатор тока работает в

режиме КЗ.

Размыкание цепи вторичной обмотки трансформатора тока недопустимо! Трансформатор переходит в режим х.х. Резко возрастает магнитный поток, следовательно значительно возрастают магнитные потери в стали. Трансформатор может сгореть.