Классификация силовых трансформаторов

Всем известно, что передача электрической энергии от генераторов электростанций к непосредственным потребителям на очень большие расстояния связана с довольно существенными трудностями.

Если использовать более мощные генераторы, то это приведёт к сильному нагреванию проводов.

В таком случае сила тока, текущего по ним, будет очень высокой. Для её снижения нужно уменьшать сопротивление проводов, которое, в свою очередь, приведёт к существенному увеличению их поперечного сечения. Это будет неэффективно с экономической точки зрения.

Для того чтобы решить эту проблему, необходимо использовать силовые трансформаторы. С его помощью удаётся увеличить величину напряжения и пропорционально уменьшить силу тока. При этом передаваемая мощность не изменится.

Данный агрегат устанавливается возле потребителей. С его помощью осуществляется понижение напряжения до необходимого уровня (значения).

Что такое силовой трансформатор?

Данное устройство представляет собой электромагнитный статистический агрегат, в котором присутствует две либо же более обмоток.

Они предназначаются для преобразования переменного тока одного напряжения в ток другого. Эта операция осуществляется при помощи переменного магнитного провода.

Устройство трансформатора

Самым основным элементом в данном устройстве является магнитопровод, представляющий собой магнитную цепь, по которой замыкается сам магнитный поток.

Также, сюда относятся и обмотки, являющиеся электрической цепью, по которой течёт электрический ток. Эти два элемента представляют собой активную часть силового трансформатора.

Все остальные элементы можно считать дополнительными. Обмотки соединяются между собой при помощи специальных отводов.

Изоляция изготавливается из твёрдых изоляционных материалов, таких как бумага, картон, гетинакс и т.п. Масляные трансформаторы заливаются специальным маслом.

Магнитопровод силового агрегата изготавливают из холоднокатаной электротехнической анизотропной стали. Состоит он из стержня, на котором располагаются сами обмотки.

Регулировка напряжения силового трансформатора

Во время работы данного устройства может возникнуть необходимость в регулировке коэффициента трансформации.

В некоторых силовых трансформаторах это возможно только лишь при отсоединении их от питающей сети, а у других это можно выполнять под нагрузкой (РПН). Для этого применяется специально предназначенное оборудование, которое монтируется с наружной стороны бака либо на активной его части внутри.

Различного вида классификация силовых трансформаторов

Данные устройства в большинстве вариантов изготавливаются на частоту 50 Гц. Но имеются и силовые трансформаторы малой мощности, которые хорошо себя зарекомендовали во многих системах переработки и передачи информации, электротехнических устройствах, навигации и т.д. Частота в таких агрегатах может находиться в пределах от 1 до 105 Гц.

По количеству фаз силовые трансформаторы классифицируются на однофазные, двухфазные, трёхфазные, а также многофазные. Чаще всего они выпускаются в трёхфазном варианте.

Классификация силовых трансформаторов по числу обмоток и схеме их соединения может быть следующей: число обмоток может быть разным. Все они непосредственно взаимосвязаны одна с другой.

Те обмотки, на которые подаётся напряжение электрической сети, называют первичными. А отдающие его потребителю – вторичными.

Обмотки многофазного трансформатора соединяются в «звезду» либо «многоугольник». Трёхфазный силовой агрегат имеет обмотки, соединённые между собой в «треугольник» или «звезду».

Классификация силовых трансформаторов по напряжению разделяет их на понижающие и повышающие. Зависит это от соотношения величины напряжения между первичной и вторичной обмоткой.

В повышающем силовом трансформаторе напряжение первичной обмотки низкое, а в повышающем наоборот – высокое.

Классификация силовых трансформаторов по конструктивному признаку

• Масляные. Магнитопровод и обмотки тут располагаются в специальном баке, который заполнен трансформаторным специальным маслом. Оно является прекрасным изоляционным и охлаждающим материалом.


• Сухие. Охлаждение таких силовых трансформаторов происходит естественным путём при помощи воздуха. Используются они в промышленных и жилых помещениях, в которых масляные трансформаторы использовать запрещено. Обуславливается это тем, что такое масло является горючим материалом и при случайном нарушении герметичности может повредить другое рядом стоящее оборудование.

Функциональная характеристика силовых сухих трансформаторов

Для современных систем распределения и выпрямления промышленных предприятий, всех видов транспорта, торгово-курортных площадок, офисов, социальных, финансовых учреждений силовые сухие трансформаторы являются выгодным производственным и коммерческим решением.

В случае предъявления к помещениям высоких требований пожаробезопасности, большой степени защиты от взрывов, экологических, техногенных катастроф силовые сухие трансформаторы являются экономически целесообразной и обоснованной альтернативой.

Для того чтобы их установить, нет нужды сооружать силовые подстанции, использовать шины распределения, монтировать систему низковольтных кабелей.

Современное устройство с простой конструкцией, которое охлаждается за счет воздуха атмосферы, работает в отсутствии системы защиты, расширительных масляных баков, радиаторов охлаждения.

Силовые сухие трансформаторы содержат стальной или железный магнитопровод ленточного, стержневого (а), кольцевого, пластинчатого или броневого (б) типа.

Магнитопровод создает силу магнитной индукции, на основе которой и запускается в работу трансформатор. Катушки устройства имеют низковольтные и высоковольтные витки, намотаны на сердечник.

Количество изолятора на обмотке поочередно увеличивается и убывает, что обеспечивает нормальный режим работы трансформаторов в определенных условиях.

В сердечнике и катушках имеется система естественного охлаждения пропускаемого атмосферного воздуха. Окончания обмоток соединены клеммами между собой.

Изоляция обмоток может быть литой, эпоксидной или полиамидной, она необходима для защиты устройства от попадания влаги и механического повреждения.

Трансформаторы сухие обладают следующими достоинствами:

• ввиду отсутствия рабочей жидкости установка имеет высокий показатель безопасности;


• минимальная вероятность возгорания;


• почти бесшумный режим работы;


• наличие защитного реле;


• изоляторы имеют способность самостоятельного затухания;


• не нуждаются в противопожарных операциях;


• наличие разных способов подключения устройств в кожухах, с помощью которых можно создавать комплексы энергостанций;


• принудительная вентиляция увеличивает до 40% мощность трансформатора;


• стойкость к недлительным перенапряжениям;


• простота монтажа и подключения.

Поскольку вольтаж сухого трансформатора разный по отношению к вентильным и сетевым обмоткам, мощность номинальная измеряется в киловаттах.

Сухие трансформаторы функционируют при температурном показателе от 1 до 35 градусов Цельсия.

При эксплуатации трансформирующих устройств недопустимы проявления вибрации, удара и тряски. Сухие трансформаторы устанавливаются на километровой высоте над уровнем моря.

Предельная устойчивость силового оборудования к перегрузкам, определяющая возможность короткого периода работы, не изменяет общие технические характеристики и термины гарантированной эксплуатации.

Больше о силовых сухих трансформаторах, их характеристиках, достоинствах разных видов можно узнать на выставке «Электро».

Силовые масляные трансформаторы

Окружающие нас технологии стремительно совершенствуются и изменяются. Научно-технический прогресс предоставляет нам широкий выбор возможностей и предполагает использование современнейших агрегатов и устройств, которые помогают успешно адаптироваться к новым условиям работы.

Однако подобная аппаратура быстро устаревает, и в полной мере это относится к таким установкам, как силовые масляные трансформаторы.

В настоящий период времени замена устаревших агрегатов становится не только насущной, но и остро стоящей, поскольку большинство изношенных экземпляров не удовлетворяют потребности сегодняшнего дня, в виду того, что их эксплуатирование связано с большим объемом потерь.

Однако на сегодняшний день ведется ряд разработок по их усовершенствованию. Далее рассмотрим, что собой представляют данные аппараты.

Силовые масляные трансформаторы – это электротехнический преобразователь с двумя или несколькими обмотками, которые при помощи электромагнитной индукции способны изменять одно значение напряжения переменного тока в другую величину с той же частотой и без её изменения.

Также трансформаторы часто выступают необходимым элементом в цепи устройств и аппаратуры, что обеспечивают питание для различных электросетей.

Конструкторские элементы, из которых состоят силовые масляные трансформаторы

С точки зрения конструкторских особенностей силовые масляные трансформаторы не модифицировались много десятилетий подряд. Подключение напряжения, которое необходимо для питания и обеспечения работы агрегата, осуществляется при помощи специальных «вводов».

В аппаратах, заполненных синтетическими растворами, такими, как масляные жидкости, вводы размещают снаружи или же на вертикальных сторонах бака.

Передача энергии осуществляется от внутренних обмоток по гибким демпферам на латунные стержни с нанесенной на них резьбой.

Изоляция стержней от основного корпуса осуществляется при помощи фарфоровых проходных изоляторов, в середине которых и находится шпилька.

Утепление всех щелей производится при помощи резины специального типа.

Охлаждающее оснащение отвечает за отток горячего масла в верхних частях бака и возвращает его в охложденном виде в нижний боковой отсек. Охлаждающая составляющая имеет вид двухконтурного масляного аппарата с непрерывным действием.

Внутренний контур выполняет перенос энергии от нагревающих составляющих к масляному составу. Во внешнем типе контура процесс обстоит наоборот: масло транспортирует тепло к вторичной среде охлаждения.

Внешняя сторона трансформатора охлаждается благодаря атмосферному воздуху.

Дополнительные детали cиловых трансформаторов:

• механизм для изменения показателей трансформации при помощи добавления или же выключения витков на катушках обмотки;


• газовое реле располагается в соединительной части трубки между расширительным баком;


• термопары для индикации температуры;


• трансформаторы тока встроенного типа;


• поглотители посторонних жидкостей;


• механизизм непрерывного регенерирования масла;


• защитные системы для масла;


• шкала имеющегося уровня масла;


• механизмы по сбросу лишнего давления;


• защитные устройства, предотвращающие повреждения;


• роликовые механизмы для транспортировки агрегата.

Исходя из вышесказанного, все изменения, которые произошли с силовыми масляными трансформаторами, не являются значительными, а скорее ближе к эволюционным переменам, однако и от них зависит благосостояние любого частного хозяйства или предприятия.

Примеры силовых трансформаторов на выставке

Сегодня технологии не стоят на одном месте, а постоянно развиваются. В этом вы сами можете лично убедиться, посетив выставку мирового масштаба «Электро».

Проходит данное мероприятие каждый год в самом крупном выставочном комплексе нашей страны ЦВК «Экспоцентр».

На выставке вы можете узнать об элементах и деталях силовых трансформаторов, какие новые виды их существуют, что лучше использовать конкретно для вашего случая и многое другое.

В ЦВК «Экспоцентр» проводятся вместе с выставкой и семинары, конференции и конгрессы, на которых опытные специалисты со всей страны и стран СНГ демонстрируют свои разработки и инновационные технологии.

Силовые масляные трансформаторы
Устройство силового трансформатора
Диагностика силовых трансформаторов