Perangkat dan prinsip pengoperasian transformator daya

Unit listrik dengan dua, tiga atau lebih belitan dipasang secara statis di 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 step-up meningkatkan tegangan, digunakan pada saluran listrik tegangan tinggi dengan daya, throughput, dan kapasitansi yang tinggi.

Area aplikasi

Himpunan instalasi yang dirancang untuk menghasilkan listrik termasuk transformator daya. Pembangkit listrik menggunakan energi atom, organik, bahan bakar padat atau cair, menggunakan gas atau menggunakan kekuatan aliran air, tetapi konverter keluaran gardu diperlukan untuk fungsi normal jalur konsumen dan produksi.

Unit dipasang di jaringan fasilitas industri, perusahaan pedesaan, kompleks pertahanan, pengembangan minyak dan gas. Tujuan langsung dari transformator daya - untuk menurunkan dan meningkatkan tegangan dan arus - digunakan untuk pengoperasian transportasi, perumahan, infrastruktur ritel, fasilitas distribusi jaringan.

Bagian dan sistem utama

Tegangan suplai dan beban diterapkan ke input, yang terletak di blok terminal dalam atau luar. Kontak diperbaiki dengan baut atau konektor khusus. Dalam unit oli, saluran masuk diatur di luar di sisi tangki atau di penutup rumah yang dapat dilepas.

Transmisi dari gulungan internal menuju peredam fleksibel atau stud berulir yang terbuat dari logam non-ferrous. Trafo daya dan kasingnya 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 area atas tangki dan memindahkannya ke lapisan bawah samping. Perangkat pendingin transformator oli daya diwakili oleh:

• sirkuit eksternal yang menghilangkan panas dari pembawa;
• minyak pemanas sirkuit internal.

Pendingin terdiri dari berbagai jenis:

• radiator - satu set saluran datar dengan pengelasan di ujungnya, terletak di pelat untuk komunikasi antara kolektor bawah dan atas;
• tangki bergelombang - ditempatkan di unit daya rendah dan menengah, keduanya merupakan wadah untuk menurunkan suhu dan tangki kerja dengan permukaan dinding yang terlipat dan kotak bawah;
• kipas - mereka dilengkapi dengan modul transformator besar untuk pendinginan aliran secara paksa;
• penukar panas - digunakan dalam unit besar untuk memindahkan cairan sintetis menggunakan pompa, karenaorganisasi sirkulasi alam membutuhkan banyak ruang;
• instalasi air-minyak - penukar panas berbentuk tabung menurut teknologi klasik;
• pompa sirkulasi adalah desain kedap udara dengan perendaman penuh mesin tanpa adanya kotak isian gasket.

Peralatan untuk transformasi tegangan dilengkapi dengan perangkat kontrol untuk mengubah jumlah putaran kerja. Tegangan pada belitan sekunder dimodifikasi menggunakan sakelar untuk jumlah gulungan atau diatur dengan cara dibaut saat memilih lokasi jumper. Beginilah cara menghubungkan kabel transformator yang diarde atau dicabut energinya. Modul pengatur mengubah tegangan dalam rentang kecil.

Tergantung pada kondisinya, sakelar untuk jumlah spiral dibagi menjadi beberapa jenis:

• perangkat yang beroperasi saat beban dimatikan;
• elemen yang berfungsi ketika belitan sekunder dihubung singkat ke tahanan.

Lampiran

Relai gas terletak di tabung penghubung antara tangki ekspansi dan tangki kerja. Perangkat mencegah penguraian bahan organik isolasi, minyak selama panas berlebih dan kerusakan kecil pada sistem. Perangkat bereaksi terhadap pembentukan gas jika terjadi malfungsi, memberikan sinyal alarm atau mematikan sistem sepenuhnya jika terjadi korsleting atau penurunan level cairan yang berbahaya.

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

Unit regenerasi terus menerus digunakan untuk memulihkan dan memurnikan minyak. Sebagai hasil dari kerja, terak terbentuk dalam massa, udara masuk ke dalamnya.Perangkat regenerasi terdiri dari dua jenis:

• modul thermosyphon, menggunakan gerakan alami dari lapisan yang dipanaskan ke atas dan melewati filter, selanjutnya menurunkan aliran yang didinginkan ke bagian bawah tangki;
• unit kualitas adsorpsi secara paksa memompa massa melalui filter dengan pompa, terletak secara terpisah di atas fondasi, dan digunakan di sirkuit konverter besar.

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

Segel oli dipasang di bagian atas expander. Ini adalah perangkat untuk mengurangi kelembaban udara, beroperasi pada minyak kering transformator. Modul terhubung ke tangki ekspansi dengan pipa. Di bagian atas, wadah dilas dengan pemisahan internal berupa beberapa dinding berbentuk labirin. Udara dilewatkan melalui minyak, mengeluarkan uap air, kemudian dibersihkan dengan silika gel dan memasuki expander.

Perangkat kontrol

Perangkat pelepas tekanan mencegah lonjakan tekanan darurat karena korsleting atau dekomposisi oli yang kuat dan disediakan dalam desain unit yang kuat sesuai dengan GOST 11677-1975. Perangkat dibuat dalam bentuk pipa pelepasan, yang terletak pada sudut ke penutup transformator. Pada akhirnya adalah membran tertutup yang dapat langsung terbuka dan membiarkan knalpot lewat.

Selain itu, modul lain dipasang di transformator:

1. Sensor level oli di tangki, dilengkapi dengan dial atau dibuat dalam bentuk tabung gelas dari wadah yang berkomunikasi, ditempatkan di ujung expander.
2. Trafo internal diatur di dalam unit atau di dekat selongsong pembumian di sisi isolator feed-through atau pada busbar tegangan rendah. Dalam hal ini, tidak perlu sejumlah besar konverter individu di gardu induk dengan insulasi internal dan eksternal.
3. Detektor pengotor dan gas yang mudah terbakar mendeteksi hidrogen dalam massa minyak dan memerasnya keluar melalui membran. Perangkat menunjukkan tingkat awal pembentukan gas sebelum campuran pekat menyebabkan relai kontrol beroperasi.
4. Pengukur aliran memantau kehilangan minyak di gardu induk yang beroperasi berdasarkan prinsip pengurangan suhu paksa. Perangkat mengukur perbedaan kepala dan menentukan tekanan di kedua sisi penghalang dalam aliran. Dalam unit berpendingin air, pengukur aliran membaca konsumsi air. Elemen dilengkapi dengan alarm jika terjadi kecelakaan dan tombol untuk menentukan indikator.

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 terjadi di bawah aksi listrik. Prinsip kerja transformator daya adalah mengubah indikator arus dan tegangan menggunakan induksi, sedangkan frekuensi dan bentuk grafik pergerakan partikel bermuatan tetap konstan.

Pada trafo step-up, rangkaian menyediakan peningkatan tegangan pada belitan sekunder dibandingkan dengan koil primer. Dalam unit step-down, tegangan input lebih tinggi dari output. Inti dengan belokan spiral terletak di wadah dengan minyak.

Ketika arus bolak-balik dihidupkan, medan magnet bolak-balik terbentuk pada spiral primer. Ini menutup pada inti dan mempengaruhi sirkuit sekunder. Sebuah gaya gerak listrik yang dihasilkan yang ditransmisikan ke beban terhubung pada output dari transformator. Stasiun beroperasi dalam tiga mode:

1. Pemalasan dicirikan oleh keadaan terbuka kumparan sekunder dan tidak adanya arus di dalam belitan. Listrik tanpa beban mengalir pada kumparan primer yaitu 2-5% dari nilai nominal.
2. Pekerjaan di bawah beban terjadi dengan koneksi daya dan konsumen. Transformator daya menunjukkan energi dalam dua belitan, bekerja dalam peraturan seperti itu umum untuk unit.
3. Sebuah sirkuit pendek di mana hambatan pada kumparan sekunder tetap menjadi satu-satunya beban. Mode ini memungkinkan Anda untuk mengidentifikasi kerugian untuk memanaskan belitan inti.

Mode siaga

Listrik pada kumparan primer sama dengan nilai arus magnetisasi bolak-balik, arus sekunder menunjukkan nilai nol. Gaya gerak listrik dari koil awal dalam kasus ujung feromagnetik sepenuhnya menggantikan tegangan sumber, tidak ada arus beban. Operasi menganggur mendeteksi kerugian saat dihidupkan dan arus eddy seketika, menentukan kompensasi daya reaktif untuk mempertahankan tegangan keluaran yang diperlukan.

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

Operasi hubung singkat

Tegangan bolak-balik kecil diterapkan ke kumparan primer, output dari kumparan sekunder dihubung pendek.Indikator tegangan input dipilih sehingga arus hubung singkat sesuai dengan nilai yang dihitung atau nominal unit. Ukuran tegangan hubung singkat menentukan rugi-rugi pada kumparan transformator dan biaya menahan bahan konduktor. Bagian dari arus searah mengatasi hambatan dan diubah menjadi energi panas, inti dipanaskan.

Tegangan hubung singkat dihitung sebagai persentase dari nilai nominal. Parameter yang diperoleh selama operasi dalam mode ini merupakan karakteristik penting dari unit. Mengalikannya dengan arus hubung singkat memberikan kerugian daya.

Mode kerja

Ketika beban dihubungkan di sirkuit sekunder, partikel bergerak, menyebabkan fluks magnet pada konduktor. Ini diarahkan menjauh dari aliran yang dihasilkan oleh kumparan primer. Dalam belitan primer, ada ketidaksepakatan antara gaya gerak listrik induksi dan sumber daya. Arus dalam spiral awal meningkat sampai saat medan magnet tidak 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. Eksponen adalah 90˚ dari fase sehubungan dengan kekuatan pendorong. GGL induksi di sirkuit sekunder bertepatan dalam bentuk dan fase dengan yang ada di kumparan primer.

Jenis dan jenis transformator

Unit daya digunakan dalam hal mengubah arus tegangan tinggi dan daya tinggi, mereka tidak digunakan untuk mengukur kinerja jaringan.Instalasi dibenarkan jika ada 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 unit multi-belitan.

Konverter daya fase tunggal dipasang secara statis, ditandai dengan belitan yang dihubungkan oleh induksi timbal balik, terletak tidak bergerak. Inti dibuat dalam bentuk bingkai tertutup, ada batang bawah, kuk atas dan samping, di mana spiral berada. Kumparan dan inti magnet bertindak sebagai elemen aktif.

Gulungan pada batang berada dalam kombinasi yang ditetapkan sesuai dengan jumlah dan bentuk belitan atau disusun dalam urutan konsentris. Pembungkus silinder yang paling umum dan sering digunakan. Elemen struktural unit memperbaiki bagian-bagian stasiun, mengisolasi saluran di antara kumparan, mendinginkan bagian-bagian dan mencegah kerusakan. Insulasi longitudinal menutupi belokan individu atau kombinasinya pada inti. Dielektrik primer digunakan untuk mencegah transisi antara arde dan belitan.

Dalam skema jaringan listrik tiga fase, instalasi dua belitan dan tiga belitan dipasang untuk mendistribusikan beban secara merata antara input dan output, atau perangkat pengganti untuk satu fase. Trafo berpendingin oli berisi sirkuit magnetik dengan belitan yang terletak di tangki dengan zat.

Gulungan disusun pada konduktor yang sama, sedangkan sirkuit primer dan sekunder disediakan yang berinteraksi karena munculnya medan, arus, atau polarisasi yang sama ketika elektron bermuatan bergerak dalam media magnetik. Induksi total ini membuat sulit untuk menentukan kinerja pembangkit, tegangan tinggi dan rendah.Rencana substitusi transformator digunakan, di mana belitan berinteraksi tidak dalam magnet, tetapi dalam lingkungan listrik.

Prinsip kesetaraan aksi aliran disipatif dengan kerja resistansi kumparan induktif yang melewati arus diterapkan. Bedakan spiral dengan resistansi aktif induksi. Tipe kedua adalah pembungkus yang terikat secara magnetis yang mentransmisikan partikel tanpa menghamburkan fluks dengan sifat obstruktif minimal.

Artikel serupa: