Трансформаторууд нь хувиргах, тусгаарлах, хэмжих, хамгаалах чиг үүргийг гүйцэтгэдэг цахилгаан инженерчлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ төрлийн төхөөрөмжүүдийн хамгийн нийтлэг ажлуудын нэг бол бие даасан гүйдлийн параметрүүдийг зохицуулах явдал юм. Ялангуяа хүчдэлийн трансформаторууд (VT) анхдагч эрчим хүчний сүлжээний гүйцэтгэлийг хэрэглэгчдийн нүдээр оновчтой утгад хувиргадаг.
Тоног төхөөрөмжийн ерөнхий загвар
Трансформаторын техникийн үндэс нь төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны процессыг хангадаг цахилгаан соронзон дүүргэлтээр бүрддэг. Тоног төхөөрөмжийн хэмжээсүүд нь хэлхээний цахилгаан ачааллын шаардлагаас хамаарч өөр өөр байж болно. Ердийн загварт трансформатор нь одоогийн оролт, гаралтын төхөөрөмжтэй бөгөөд үндсэн ажлын элементүүд нь хүчдэлийг хувиргах ажлыг гүйцэтгэдэг. Тусгаарлагч, гал хамгаалагч, реле хамгаалалтын хэрэгслийн багц нь технологийн процессын найдвартай, аюулгүй байдлыг хангах үүрэгтэй. Орчин үеийн нам хүчдэлийн трансформаторын загвартҮйлдлийн бие даасан параметрүүдийг бүртгэх мэдрэгчийг мөн суурилуулсан бөгөөд тэдгээрийн үзүүлэлтүүдийг хяналтын самбарт илгээж, зохицуулах байгууллагад тушаал өгөх үндэс болдог. Цахилгаан эд ангиудын үйл ажиллагаа нь өөрөө эрчим хүчний хангамжийг шаарддаг тул зарим өөрчлөлтөд хувиргагчийг бие даасан эрчим хүчний эх үүсвэрүүд - генератор, аккумлятор эсвэл батерейгаар нөхдөг.
Трансформаторын цөм
VT-ийн үндсэн ажлын элементүүд нь цөм (соронзон судал) ба ороомог юм. Эхнийх нь саваа ба хуяг гэсэн хоёр төрөлтэй. Ихэнх бага давтамжийн трансформаторын хувьд 50 Гц хүртэл саваа судал ашигладаг. Соронзон хэлхээг үйлдвэрлэхдээ тусгай металлыг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн шинж чанар нь бүтцийн ажлын шинж чанарыг тодорхойлдог, жишээлбэл, ачаалалгүй гүйдлийн гүйцэтгэл, хэмжээ. Хүчдэлийн трансформаторын цөм нь лак ба ислийн давхаргын хооронд тусгаарлагдсан нимгэн хайлшаар хийгдсэн байдаг. Соронзон хэлхээний эргэлтийн гүйдлийн нөлөөллийн зэрэг нь энэ тусгаарлагчийн чанараас хамаарна. Мөн дөрвөлжин хэлбэртэй, дурын зүсэлтийн бүтцийг бүрдүүлдэг тусгай төрлийн бичгийн эх байдаг. Энэхүү тохиргоо нь бүх нийтийн соронзон хэлхээг үүсгэх боломжийг олгодог боловч тэдгээр нь сул талуудтай байдаг. Тиймээс хамгийн жижиг цоорхой нь ороомгийн ажлын талбайг дүүргэх хүчин зүйлийг бууруулдаг тул металл хуванцарыг чанга чангалах шаардлагатай байна.
Хүчдэлийн трансформаторын ороомог
Ихэвчлэн үндсэн ба хоёрдогч гэсэн хоёр ороомгийг ашигладаг. Тэд бие биенээсээ болон цөмөөс тусгаарлагдсан байдаг. Эхний түвшний ороомог нь нимгэн утсаар хийсэн олон тооны эргэлтээр ялгагдана. Энэ нь хувиргах үндсэн хэрэгцээнд шаардлагатай өндөр хүчдэлийн сүлжээнд (6000-10,000 В хүртэл) үйлчлэх боломжийг олгодог. Хоёрдогч ороомог нь хэмжих хэрэгсэл, реле төхөөрөмж болон бусад туслах цахилгаан хэрэгслийг зэрэгцээ нийлүүлэхэд зориулагдсан. Хүчдэлийн трансформаторын ороомгийг холбохдоо гаралтын терминал дээрх тэмдэглэгээг анхаарч үзэх нь чухал юм. Жишээлбэл, эрчим хүчний чиглэлийн реле, мультиметр, амперметр, ваттметр болон төрөл бүрийн тоолуурыг анхдагч ороомгийн эхлэл (А тэмдэглэгээ), төгсгөлийн шугам (X), хоёрдогч ороомгийн эхлэл (a) ба түүний ороомогтой холбодог. төгсгөл (x). Зориулалтын тусгай угтвар бүхий нэмэлт ороомгийг бас ашиглаж болно.
Холбох хэрэгсэл ба газардуулгын төхөөрөмж
Нэмэлт элементүүд болон функциональ төхөөрөмжүүдийн жагсаалт нь трансформаторын төрөл, шинж чанараас хамаарч өөр өөр байж болно. Жишээлбэл, 10 кВ ба түүнээс дээш хүчдэлийн анхдагч хүчдэлийн үзүүлэлт бүхий газрын тосны байгууламжууд нь техникийн тосолгооны материалыг дүүргэх, ус зайлуулах, дээж авах зориулалттай холбох хэрэгслээр хангагдсан байдаг. Газрын тосны хувьд сав нь зорилтот хэсэгт шингэнийг жигд нийлүүлэхийг хянадаг цорго, зохицуулагчаар тоноглогдсон байдаг. Ердийн холбох хэрэгсэлд ихэвчлэн боолт, залгуур, релений эд анги, цахилгаан картон жийргэвч, фланцын элементүүд гэх мэт хаалт орно. Газардуулгын хувьд, дараа ньАнхдагч ороомгийн 660 В хүртэл хүчдэлтэй трансформаторууд нь M6 хэмжээтэй боолт, шон, эрэг шургаар бэхлэгдсэн хавчаараар хангагдсан байдаг. Хэрэв хүчдэлийн үзүүлэлт 660 В-оос их байвал газардуулгын холбох хэрэгсэл нь M8-аас багагүй форматтай техник хангамжийн холболттой байх ёстой.
TH-ийн ажиллах зарчим
Цахилгаан соронзон индукцийн үндсэн үйл ажиллагаа, процессыг трансформаторын хавтан, анхдагч ба хоёрдогч ороомог бүхий металл цөм агуулсан цогцолбор гүйцэтгэдэг. Төхөөрөмжийн чанар нь далайц ба гүйдлийн өнцгийн үндсэн тооцооны нарийвчлалаас хамаарна. Хэд хэдэн ороомгийн хоорондох харилцан индукц нь цахилгаан соронзон орны хувиргалтыг хариуцдаг. 220 В хүчдэлийн трансформаторын хувьсах гүйдэл нь нэг ороомогоор дамжин байнга өөрчлөгдөж байдаг. Фарадейгийн хуулийн дагуу цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг секундэд нэг удаа өдөөдөг. Хаалттай ороомгийн системд анхдагч гүйдэл нь хэлхээгээр дамжин өнгөрч, металл цөмд ойртоно. Трансформаторын хоёрдогч ороомгийн ачаалал бага байх тусам хувиргах бодит коэффициент нь нэрлэсэн утгад ойртоно. Хоёрдогч ороомгийг хэмжих төхөөрөмжид холбох ажил нь хөрвүүлэх зэргээс шалтгаална, учир нь хамгийн бага ачааллын хэлбэлзэл нь багажийн хэлхээнд оруулсан хэмжилтийн нарийвчлалд нөлөөлнө.
Трансформаторын төрөл
Өнөөдөр дараах төрлийн TN хамгийн түгээмэл байдаг:
- Каскадын трансформатор - анхдагч ороомог нь хэд хэдэн дараалсан хэсгүүдэд хуваагддаг төхөөрөмж бөгөөд тэнцүүлэх болон холбох ороомгууд нь тэдгээрийн хооронд хүчийг дамжуулах үүрэгтэй.
- Газардуулгатай VT - анхдагч ороомгийн нэг үзүүрийг нягт газардуулсан нэг фазын загварууд. Энэ нь мөн анхдагч ороомгийн газардуулгатай саармагтай гурван фазын хүчдэлийн трансформатор байж болно.
- Газардуулсан VT - залгаа холбох хэрэгслүүдтэй бүрэн ороомгийн тусгаарлагчтай төхөөрөмж.
- Хоёр ороомгийн VT - нэг хоёрдогч ороомогтой трансформаторууд.
- Гурван ороомгийн хүчдэлийн хүчдэл нь анхдагч ороомогоос гадна үндсэн болон нэмэлт хоёрдогч ороомогтой трансформатор юм.
- Capacitive VT - багтаамжийн тусгаарлагч байгаагаар тодорхойлогддог загварууд.
Цахим VT-ийн онцлог
Хэмжилзүйн үндсэн үзүүлэлтүүдийн дагуу энэ төрлийн трансформатор нь цахилгаан төхөөрөмжөөс бага зэрэг ялгаатай. Энэ нь хоёр тохиолдолд уламжлалт хөрвүүлэх сувгийг ашигладагтай холбоотой юм. Цахим трансформаторын гол онцлог нь өндөр хүчдэлийн тусгаарлагчгүй байх бөгөөд энэ нь эцсийн эцэст тоног төхөөрөмжийн ашиглалтаас өндөр техник, эдийн засгийн үр нөлөөг бий болгодог. 660 В хүртэлх хүчдэлийн трансформаторын анхдагч хүчдэл бүхий өндөр хүчдэлийн сүлжээнд хувиргагчийг төв сүлжээнд гальваник аргаар холбодог. Хэмжсэн гүйдлийн талаарх мэдээлэл нь оптик гаралттай аналог-тоон хувиргагчтай адил өндөр потенциалаар дамждаг. Гэсэн хэдий чэлектрон загваруудын хэмжээ, жин нь маш бага тул өндөр хүчдэлийн утсан автобусны дэд бүтцэд нэмэлт тусгаарлагч, угсралтын тоног төхөөрөмж холбохгүйгээр трансформаторын нэгжийг суурилуулах боломжтой.
Трансформаторын үзүүлэлт
Техникийн болон ашиглалтын гол үнэ цэнэ нь хүчдэлийн потенциал юм. Анхдагч ороомог дээр энэ нь 100 кВ хүрч чаддаг боловч ихэнх тохиолдолд энэ нь хэд хэдэн хувиргах модулиуд агуулсан том оврын үйлдвэрлэлийн станцуудад хамаарна. Дүрмээр бол анхдагч ороомог дээр 10 кВ-оос ихгүй хүчдэлийг дэмждэг. Газардуулгатай саармаг бүхий нэг фазын сүлжээний хүчдэлийн трансформатор нь огт 100 В-т ажилладаг. Хоёрдогч ороомгийн хувьд түүний нэрлэсэн хүчдэлийн үзүүлэлтүүд дунджаар 24-45 В байна. Дахин хэлэхэд, бага эрчим хүчний тоолуурыг эдгээр хэлхээнд засвар үйлчилгээ хийдэг бөгөөд энэ нь өндөр эрчим хүчний ачаалал шаарддаггүй. Гэсэн хэдий ч хоёрдогч ороомог нь заримдаа гурван фазын сүлжээнд 100 В-оос дээш өндөр потенциалтай байдаг. Мөн трансформаторын шинж чанарыг үнэлэхдээ нарийвчлалын ангиллыг харгалзан үзэх нь чухал юм - эдгээр нь зорилтот цахилгаан үзүүлэлтүүдийг хөрвүүлэхэд хазайлтын зэргийг тодорхойлдог 0, 1-ээс 3 хүртэлх утгууд юм.
Феррорезонанс нөлөө
Цахилгаан соронзон төхөөрөмж нь ихэвчлэн янз бүрийн сөрөг нөлөөнд өртөж, тусгаарлагчийн зөрчилтэй холбоотой гэмтэлтэй байдаг. Ороомог устгах хамгийн түгээмэл процессуудын нэг бол феррорезонанс эвдрэл юм. Энэ нь механик гэмтэл, хэт халалт үүсгэдэг.ороомог. Энэ үзэгдлийн гол шалтгааныг соронзон хэлхээний эргэн тойрон дахь соронзон орон руу тогтворгүй хариу үйлдэл үзүүлэх үед үүсдэг индукцийн шугаман бус байдал гэж нэрлэдэг. Хүчдэлийн трансформаторыг феррорезонанс нөлөөллөөс хамгаалахын тулд шилжүүлсэн төхөөрөмжид нэмэлт багтаамж ба резисторыг оруулах зэрэг гадны арга хэмжээ авах боломжтой. Цахим системд индуктив шугаман бус байдлын боломжийг мөн төхөөрөмжийн унтрах дарааллыг програмчлах замаар багасгаж болно.
Тоног төхөөрөмжийн ашиглалт
Хүчдэл хувиргах трансформаторын төхөөрөмжийн ажиллагааг цахилгааны инженерийн ашиглалтын дүрмээр зохицуулдаг. Үйл ажиллагааны оновчтой утгыг харгалзан мэргэжилтнүүд дэд станцуудыг зорилтот байгууламжийн хангамжийн дэд бүтцэд нэвтрүүлдэг. Системийн үндсэн функцууд нь хүчирхэг цахилгаан станц бүхий барилга байгууламж, аж ахуйн нэгжүүдэд үйлчлэх боломжийг олгодог бөгөөд 100 В хүртэлх трансформаторын хоёрдогч хүчдэл нь тоолуур, хэмжилзүйн төхөөрөмж гэх мэт эрэлт хэрэгцээ багатай хэрэглэгчдийн ачааллыг хянадаг. Техникийн болон бүтцийн параметрүүдээс хамааран HP-ийг үйлдвэр, барилгын үйлдвэрлэл, өрхөд ашиглаж болно. Аль ч тохиолдолд трансформатор нь тухайн сайтын нэрлэсэн шаардлагад нийцүүлэн оролтын чадлын үнэлгээг тохируулах замаар цахилгаан эрчим хүчний хяналтыг хангадаг.
Дүгнэлт
Цахилгаан соронзон трансформаторууд нь нэлээд хуучирсан боловч өнөөг хүртэл эрэлт хэрэгцээтэй байгаацахилгаан хэлхээн дэх хүчийг зохицуулах зарчим. Энэхүү тоног төхөөрөмжийн хуучирсан байдал нь төхөөрөмжийн дизайн болон түүний ажиллагаатай холбоотой юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь томоохон аж ахуйн нэгжүүдэд эрчим хүчний менежментийн чухал ажлуудад одоогийн болон хүчдэлийн трансформаторыг ашиглахад саад болохгүй. Нэмж дурдахад энэ төрлийн хөрвүүлэгчид огт сайжруулалт хийхгүй гэж хэлж болохгүй. Үйл ажиллагааны үндсэн зарчим, тэр байтугай техникийн хэрэгжилт бүхэлдээ хэвээр байгаа ч сүүлийн үед инженерүүд хамгаалалт, хяналтын систем дээр идэвхтэй ажиллаж байна. Үүний үр дүнд энэ нь трансформаторын аюулгүй байдал, найдвартай байдал, нарийвчлалд нөлөөлдөг.
