Тарату трансформаторы дегеніміз не және ол қалай жұмыс істейді?

Электр энергиясы үлкен электр станциясынан сіздің үйіңізге немесе офисіңізге дейін жеткенде, ол бірнеше рет кернеу деңгейін өзгертеді. Соңғы және, әрине, ең маңызды қадам өлшемдеу трансформаторы — орта кернеуді аяқтық тұтынушылар үшін қауіпсіз, пайдалануға болатын деңгейге төмендететін құрылғы. Бірақ дистрибуциялық трансформатор деген не және ол қалай жұмыс істейді? Бұл мақала оған толық жауап береді, сонымен қатар көбінесе қате түсіндірілетін «дистрибуциялық трансформатор» пен «қуат трансформаторы» арасындағы айырмашылықты да түсіндіреді. дистрибуциялық трансформатор мен қуат трансформаторы , содан кейін әрекеттік ЖИҚ бөлімі.

А өлшемдеу трансформаторы дистрибуциялық трансформатор — бұл жоғары/орта кернеуді (әдетте 2,4 кВ-тан 36 кВ-қа дейін) тұрғын үйлерге, коммерциялық және жеңіл өнеркәсіптік қажеттерге сай төмен кернеуге (мысалы, 120 В, 230 В немесе 400 В) айналдыратын статикалық электр құрылғысы. Ол электромагниттік индукция принципі бойынша жұмыс істейді және салыстырмалы түрде кіші өлшемі, төмен қуаттылығы (әдетте 25 кВА-дан 5 МВА-ға дейін) және жартылай жүктемеде жоғары ПӘК-ке ие болуымен сипатталады.

Дистрибуциялық трансформаторлардың кең тараған түрлері

Салқындату мен изоляциялық ортаға қарай дистрибуциялық трансформаторлар екі негізгі топқа бөлінеді:

Маймен суытылған тарату трансформаторлары : Минералдық маймен толтырылған, ол изоляция мен салқындатқыш ретінде қолданылады. Олар электр тораптарының бағаналары мен жер деңгейіндегі тақталар сияқты ашық алаңдарда орнату үшін кеңінен қолданылады.

Құрғақ Типті Тарату Трансформаторлары : Изоляция үшін ауа немесе эпоксидтік шайыр қолданылады. Олар өрт қауіпсіздігі маңызды болған жағдайларда — мысалы, коммерциялық ғимараттар мен тоннельдерде — ішкі орнатулар үшін қауіпсізірек.

Тарату трансформаторының жұмыс істеу принципі Электромагниттік индукцияның Фарадей заңына негізделген -ге негізделген. Негізінде трансформатор мыналардан тұрады:

Магниттік өрекеттің өзегі: Магниттік ағын үшін төмен қарсыласу жолын қамтамасыз ету үшін жоғары өтімділікті кремнийлі болат қабаттарынан жасалған.

Біріншілік орам: Келетін орта кернеумен қоректендіруге қосылған.

Екіншілік орам: Шығатын төмен кернеудегі жүктемеге қосылған.

Айнымалы ток біріншілік орам арқылы өткенде, ол өзекшеде айнымалы магнит ағынын туғызады. Бұл ағын екіншілік ораммен байланысады және оның ұштарында электр қозғаушы күш (ЭҚК) пайда болады. Біріншілік пен екіншілік кернеулерінің қатынасы орамдардағы орам санының қатынасына тура пропорционал — бұл айналымдар қатынасы .

Мысал : Орамдардың қатынасы 30:1 болатын тарату трансформаторы біріншілік жағындағы 11 000 В-ты шамамен 367 В-қа төмендетеді (аз шығындар ескерілген), содан кейін ол стандартты пайдалану кернеулеріне — мысалы, 400 В үшфазалы немесе 230 В бірфазалы — реттеледі.

Қарапайым кернеу түрлендіруден басқа, тарату трансформаторлары электр желісінде бірнеше маңызды рөл атқарады:

Таптау өзгерткіштері арқылы кернеуді реттеу: Көптеген тарату трансформаторлары кернеу тербелістерін компенсациялау үшін айналымдар қатынасын сәл өзгертуге арналған жүктемесіз реттегіштермен (немесе кейбір жағдайларда жүктемелі реттегіштермен) жабдықталған. Бұл тұтынушыларға рұқсат етілген шектер ішінде тұрақты кернеу беруді қамтамасыз етеді.

Жерлендіру және жүйенің тұрақтылығы: Тарату трансформаторының екіншілік жағы жиі жерлендіруге арналған бейтарап нүкте береді. Бұл құрылғылар мен персоналды апаттық токтардан және артық кернеуден қорғау үшін өте маңызды.

Ірі электр энергиясы жүйесінде тарату трансформаторлары ең көп таралған трансформатор түрі болып табылады және олар берілу желісі мен соңғы пайдаланушы құрылғылары арасындағы маңызды байланыс болып табылады.

Жиі туындайтын қателік — дистрибуциялық трансформатор мен қуат трансформаторы арасындағы айырманы анықтау. Екеуі де бірдей электромагниттік принциптер бойынша жұмыс істейді, бірақ олар толығымен әртүрлі мақсаттарға қызмет етеді. Төмендегі кестеде олардың негізгі айырмашылықтары қысқаша келтірілген:

Негізінде, қуат трансформаторлары жоғары тиімділікті көптеген қуатты беруге арналған ал тарақтыру трансформаторлары әртүрлі, жиі жеңіл жүктемелерде кернеуді реттеу мен тиімділікті оптималдауға бағытталған .

Бұл бөлімде пайдаланушылардың жиі іздейтін ұзын құйрықты кілттік сөздерді қамтитын жиі қойылатын сұрақтар қарастырылады:

5.1 Тарату трансформаторын көтергіш трансформатор ретінде қолдануға бола ма?

Теория жағынан иә — себебі трансформаторлар негізінен кері әсер етеді. Алайда, тарату трансформаторлары практикада көтергіш қолданыстар үшін жобаланбаған. Олардың орамдары, изоляциясы және өзекшесі белгілі кернеу қатынастарымен төмендету операциялары үшін оптималданған. Оны көтергіш трансформатор ретінде қолдану реттеудің нашарлануына, қызуға және қызмет ету мерзімінің қысқаруына әкелуі мүмкін.

5.2 Тарату трансформаторы үшін дұрыс қуат (кВА рейтингі) қалай таңдалады?

Дұрыс кВА рейтингін таңдау жалпы қосылған жүктемеге, әртүрлілік коэффициентіне және келешектегі өсу көлеміне байланысты. Жалпы ереже бойынша, трансформатордың номиналды қуаты есептелген жоғарғы сұраныстың 125–150% құрайды, бұл қуаттың тиімділігі мен қызмет ету мерзімін қамтамасыз етпей, уақытша асыра жүктеулерге төтеп беруге мүмкіндік береді. Жүктеме ағысы зерттеуі үшін маман инженерге кеңес алу өте маңызды.

5.3 Майлы немесе құрғақ типті тарату трансформаторы қайсысы жақсы?

Жалпы «жақсы» деген таңдау жоқ — бұл қолданысқа байланысты.

Майлы: Сыртқы орнатулар үшін төмен құны, жоғары асыра жүктеу қабілеті және жақсы салқындату тиімділігі себебінен тиімдірек.

Құрғақ тип: Құрғақ типті трансформаторлар отқа төзімді аймақтарда, ішкі орнатуларда және көп қабатты ғимараттарда қолдануға ыңғайлы, себебі олар отқа қауіпті емес және экологиялық тұрғыдан қауіпсіз.

5.4 Тарату трансформаторының типтік қызмет ету мерзімі қандай?

Жақсы ұсталып тұрған тарату трансформаторының күтілетін жұмыс істеу мерзімі 25–40 жыл. Алайда, оның нақты қызмет ету ұзақтығы орамдардың ыстық нүктесіндегі температура, ылғалдың енуі, асырған жүктеме тарихы және күнделікті ұстаудың сапасына (еріген газдар бойынша май сынағын қоса алғанда) күшті әсер етеді.

5.5 Тарату трансформаторындағы жүктемесіз реттеуші құрылғы дегеніміз не?

Жүктемесіз реттеуші құрылғы (оны жүктемесіз реттеуші құрылғы деп те атайды) — бұл трансформатор толығымен токсызданған кезде оның бұралыс қатынасын өзгертуге арналған механикалық айнымалы. Ол коммуналдық қызметкерлерге бастапқы электр қорын ұзақ мерзімді ауытқуларға қарсы екіншілік кернеуді қолмен реттеуге мүмкіндік береді, сондықтан тұтынушыларға реттелген нормаларға сай кернеу беріледі.

Электр станцияларынан тұрғын аудандарға дейін электр энергиясының жолы трансформаторлар тізбегіне сүйенеді. Олардың ішінде өлшемдеу трансформаторы төмен кернеу желісінің негізгі құрылғысы ретінде ерекшеленеді, ол электромагниттік индукция арқылы орташа кернеуді қауіпсіз және пайдалануға ыңғайлы деңгейге төмендетеді. Олардың ірі қарындастарынан — энергиялық трансформаторлар —таралу трансформаторлары кішірек, жартылай жүктемеде тиімді жұмыс істейді және тұтынушыларға жақын орнатылады. Тарату трансформаторы дегеніміз не екенін, оның қалай жұмыс істейтінін және қуат трансформаторларымен салыстырғанда қандай айырмашылықтары бар екенін түсіну арқылы заманауи электр энергиясын тарату жүйесінің негізі туралы құнды түсінік алуға болады. Ақылды желілер мен жаңартылатын энергия көздері әрі қарай дамып келе жатқан сайын тарату трансформаторлары да өзгеріп отырады — олар бұрынғыдан да ақылдырақ, тиімдірек және экологиялық таза болып келеді.