Как правильно подобрать трансформатор напряжения по параметрам

Любое предприятие, загородный или жилой дом нуждается в надежных электрических сетях для подачи и распределения которых, используются трансформаторы. Правильно подобрать устройство совсем не просто, поскольку оно обладает большим количеством технических характеристик и параметров, которые знакомы только специалистам. Таким образом, подбор трансформатора осуществляется по параметрам, характеризующим его.

Основные понятия о трансформаторах

Трансформаторами являются специальные устройства, предназначающиеся для передачи электроэнергии на любое расстояние. Для осуществления своего назначения они могут быть использованы как в качестве самостоятельного устройства, так и элементом какого-либо электрического прибора.

Трансформатор выступает в качестве передачи электроэнергии  от питающей линии потребителям в достаточном объеме, обеспечивающим режимы работы электрооборудования.

Разновидность устройств

Выделяют несколько видов трансформаторов, которые делятся по исполнению и назначению:

Автотрансформаторы

В подобных устройствах имеется несколько выводов с одной обмотки, получая при этом  различное напряжение. Преимуществом является наименьшая стоимость из-за маленького расхода провода для обмоток, стали для магнитопровода, в результате меньший вес по сравнению с другими типами трансформаторных устройств.

Силовые

Наиболее популярная разновидность промышленных трансформаторов, применяемых в линиях электропередач для повышения или понижения напряжения.

Импульсные

Предназначаются для изменения импульсного сигнала незначительного по продолжительности (до десятка микросекунд) с допущением минимального отклонения формы импульса.

Разделительные

Предназначается для безопасной подачи к потребителям сетевого питания и устранения перепадов напряжения в сети.

Трансформатор тока

Выносной вариант трансформаторов тока, который может быть различных размеров и с разными эксплуатационными показателями. Предназначены для измерения и контроля, а также защиты приборов.

Как подобрать трансформатор

При выборе трансформатора необходимо учитывать требования, которые предъявляются к устройству, прежде всего, мощность и конструкцию. Кроме того, определиться следует в количестве трансформаторов. При необходимости двух штук, следует учитывать, чтобы они были с одинаковой мощностью.

Подбирая трансформатор, следует учитывать внешние технические характеристики, а также другие нюансы и особенности:

• Уровень напряжения – показатели входного и выходного напряжения;
• Конструктивное исполнение;
• Номинальное напряжение;

Правильный выбор трансформаторного устройства может осуществить только специалист.

Выбор конструктивного исполнения

По конструктивному исполнению трансформаторы подразделяются на:

• масляные. К достоинствам относятся хорошие изоляционные свойства и параметры трансформаторного масла, невысокая стоимость. К недостаткам можно отнести высокую вероятность возгорания в случае внутреннего повреждения изоляции или неправильного срабатывания системы защиты. Масляные виды устройств устанавливают в качестве наружной установки или в специальных местах подстанций, располагающихся вне зданий.
• Сухие – безмасляные, с использованием различных изоляционных материалов – синтетическая смола, кварцевый порошковый заполнитель и другие. Располагают внутри здания, ближе к центру электрических нагрузок.

Номинальное напряжение и способ регулирования вторичного напряжения

Электроэнергия до потребителя должна доходить в хорошем качестве и достаточном объеме. Однако, возникают колебания напряжения. Поскольку перепады напряжения влекут экономический ущерб и аварийную работу, необходимо, чтобы колебания были минимальными и не превышали установленных границ. Для поддержания правильной величины напряжения применяются различные способы регулировки напряжения.

• Регулирование напряжения под нагрузкой – происходит автоматически, не отключая трансформатора от сети. Однако для этого требуется применение сложных и дорогостоящих специальных устройств, регулирующих коэффициент напряжения.
• Для приборов с наименьшей мощностью применяется регулирование напряжения без возбуждения. Для этого требуется отключение потребителя на какой-либо период времени от сети. Это способ неудобен при часто меняющихся нагрузках, зато подобные устройства отличаются простотой конструкции и не высокой стоимостью.

Номинальная мощность

Moщнocть тpaнcфopмaтopa определяется его тепловым режимом и обозначается в вoльт-aмпepax (BA). Пo дaннoй характеристике уcтpoйcтвa клaccифициpуютcя на:

• мaлoмoщныe (мeнee 100 BA);
• cpeднeй мoщнocти (нecкoлькo coтeн BA);
• бoльшoй мoщнocти (в тыcячax BA).

Номинальной является мощность, при которой  трансформатор может непрерывно использоваться в течение срока эксплуатации, как правило, это 20-25 лет.

Определяясь с номинальной мощностью прибора необходимо учитывать:

• суточную нагрузку;
• коэффициент напряжения – учитываются температурные условия, определяется по ГОСТ;
• мощность.

Необходимо также учитывать и температурную среду, при которой будет эксплуатироваться трансформатор.

Определяется по формуле —  S_{н (ном. мощность)} ≥S_{расч (макс. разрешенная непрерывная нагрузка})/К_{П(допустимый коэффициент нагрузки})

Группы и схемы соединения обмоток

Трансформаторные приборы подразделяются на группы соединения обмоток. Выбор схемы соединения обмоток зависит от условий работы устройства.

На схемах трансформатор изображается в виде нескольких катушек, между которыми проводится линия.

Катушкой Ⅰ обозначается первичная обмотка, к которой подводится напряжение для осуществления его повышения или понижения. На  вторичных обмотках (Ⅱ и Ⅲ) показывается, где снимается пониженный или повышенный уровень напряжения. Таким образом, вторичных обмоток может быть несколько.

Вертикальной линией между обмотками обозначается магнитный сердечник — магнитопровод.

Возможные ошибки при выборе

Многие трансформаторные устройства просты по конструкции, надежны и удобны в эксплуатации. Однако, подобное устройство не допускает полноценную работу и эксплуатацию в случае отклонений таких параметров, как напряжение, сила тока, мощность. В случае возникновения отклонения параметров за пределы допустимых значений, агрегат необходимо выводить из работы.

На повреждение трансформаторных устройств влияют следующие факторы:

• несоблюдение правил эксплуатации;
• неконтролируемый режим работы, что может спровоцировать перегрев или перегрузку трансформатора;
• старение изоляции обмоток;
• некачественно выполненная сборка при монтаже или ремонте;
• заводской дефект.

Даже дорогой трансформатор не будет вечным. Однако регулярно выполняемая диагностика и своевременно проводимый ремонт помогут увеличить срок эксплуатации устройства.