Ce este un transformator de putere

Ce este un transformator de putere

Un transformator de putere este un dispozitiv electric staționar care utilizează principiul inducției electromagnetice pentru a converti curentul alternativ (AC) de un nivel de tensiune și curent în AC de aceeași frecvență, dar cu un nivel (sau niveluri) de tensiune și curent diferit. Cu alte cuvinte, este un dispozitiv conceput pentru a transforma o tensiune de curent alternativ (sau curent) de o anumită valoare într-o altă tensiune (sau curent) de o valoare (sau valori) diferită la aceeași frecvență. Transformatoarele de putere sunt printre piesele principale ale echipamentelor din centralele electrice și substații.

Care este principiul de bază de funcționare?

Pe baza legii lui Faraday a inducției electromagnetice, formula de bază este: raportul tensiunii ≈ raportul spirelor (U1/U2 ≈ N1/N2):

Cuplaj magnetic: Când curentul alternativ trece prin înfășurarea primară, acesta generează un flux magnetic alternativ în miez.

Forța electromotoare indusă: fluxul magnetic trece prin înfășurarea secundară, inducând o forță electromotoare.

Transfer de energie: Energia electrică este transferată „fără fir” din partea primară în partea secundară prin câmpul magnetic, realizând izolarea electrică și transformarea tensiunii.

Care este funcția unui transformator de putere?

Transformatoarele de putere transformă tensiunea, izolează sursele de energie și transmit energie electrică; sunt echipamente cheie în sistemele de alimentare pentru a realiza conversia nivelului de tensiune și pentru a asigura alimentarea cu energie sigură.

1. Funcția de bază: Transformarea tensiunii (Step-up + Step-down)

Step-up: Centralele electrice generează tensiune relativ scăzută. Utilizarea unui transformator pentru a crește tensiunea permite transmisia de energie pe distanțe lungi, reducând semnificativ pierderile de linie și îmbunătățind eficiența transmisiei.

Reducere: pe măsură ce puterea este livrată către utilizator, aceasta este redusă în etape pentru a deveni putere de joasă tensiune sigură și utilizabilă (de exemplu, 0,4 kV/220 V).

2. Izolație electrică

Există doar cuplare magnetică între înfășurările de înaltă și joasă tensiune, fără conexiune electrică directă. Acest lucru realizează:

Izolarea de siguranță între personal și echipament, suprimarea interferențelor și reducerea impactului defecțiunilor la pământ.

3. Transformarea curentului

Pe măsură ce tensiunea crește, curentul scade; pe măsură ce tensiunea scade, curentul crește, îndeplinind cerințele de curent ale diferitelor sarcini.

4.Transformarea impedanței

Modificarea impedanței echivalente a sistemului pentru a se coordona cu protecția releului și pentru a îmbunătăți stabilitatea sistemului.

Pentru ce sunt folosite transformatoarele de putere?

Sunt utilizate pe scară largă în iluminat, echipamente electrice pentru mașini-unelte, echipamente mecanice și electronice, echipamente medicale, unități de redresare, armată, aerospațială și alte domenii. Performanța produsului îndeplinește diverse cerințe speciale ale utilizatorilor.

Care sunt principalele componente ale unui transformator de putere?

A. Deshidratant (cartuș cu silicagel): Umplut cu silicagel, conectează uleiul izolator din rezervorul de ulei (rezervor de ulei) la atmosferă. Deshidratantul absoarbe umezeala si impuritatile din aer pentru a mentine performanta buna de izolare a infasurarilor interne; decolorarea sau deteriorarea gelului de silice poate cauza cu ușurință blocarea.

B. Indicator de nivel de ulei: Indică nivelul uleiului transformatorului. De obicei, nivelul este de aproximativ +20°C. Dacă nivelul este prea mare, uleiul trebuie scurs; dacă este prea scăzut, trebuie adăugat ulei. Iarna, când temperaturile sunt scăzute și sarcina este ușoară, nivelul uleiului se schimbă puțin sau scade ușor. Vara, când sarcina este grea, temperatura uleiului crește și nivelul uleiului crește ușor; ambele scenarii sunt normale.

C. Rezervor de ulei: Reglează volumul de ulei din rezervor pentru a preveni oxidarea excesivă a uleiului de transformator; are un orificiu de umplere în partea de sus.

D. Supapa de reducere a exploziilor: Previne riscul de explozie cauzat de o crestere brusca a presiunii in interiorul rezervorului din cauza accidentelor.

E. Termometru de semnal: Monitorizează temperatura de funcționare a transformatorului și emite o alertă. Indică temperatura stratului superior de ulei; temperatura înfășurărilor transformatorului este de obicei cu 10°C mai mare decât cea a stratului superior de ulei. Standardele naționale prevăd: Temperatura maximă de funcționare a înfășurărilor transformatorului este de 105°C; (adică, când temperatura ambiantă este de 40°C), temperatura superioară a uleiului nu trebuie să depășească 95°C. În general, se recomandă setarea temperaturii de monitorizare (temperatura superioară a uleiului) la 85°C sau mai jos.

F. Schimbător de robinete: Modifică raportul de tensiune prin modificarea numărului de spire în înfășurarea de înaltă tensiune prin comutatorul de reglaje.

G. Releu de semnal de gaz: (Releu de gaz) Oferă protecție împotriva semnalelor de gaz ușoare și grele. Contactul superior declanșează un semnal ușor de gaz, utilizat în general pentru semnalizarea alarmei pentru a indica funcționarea anormală a transformatorului; contactul inferior declanșează un semnal de gaz puternic, care, la activare, trimite un semnal de alarmă în timp ce declanșează simultan întrerupătorul, provocând declanșarea transformatorului și declanșând o alarmă; În mod normal, un releu de gaz este umplut cu ulei, indicând absența gazului. Când gazul intră în rezervor, acesta curge în releul de gaz; odată ce atinge un anumit nivel, gazul înlocuiește uleiul, provocând deschiderea contactelor. Deschideți capacul exterior al releului de gaz; deasupra sunt două tije de reglare. Deșurubați unul dintre capace pentru a elibera gazul din releu; cealaltă tijă de reglare este butonul de testare a funcționării protecției. Atunci când se efectuează operațiuni pe linie sub tensiune, trebuie purtate mănuși izolate și trebuie subliniată siguranța.

Legarea la pământ a transformatoarelor de putere

1. Carcasa transformatorului trebuie împământată în mod fiabil. Conductorul neutru de lucru și conductorul neutru de împământare trebuie așezate separat; conductorul neutru de lucru nu trebuie să fie îngropat sub pământ.

2. Circuitul de împământare neutru al transformatorului trebuie configurat cu șuruburi de conectare detașabile lângă transformator.

3. Pentru transformatoarele echipate cu descărcători de supratensiune tip supapă, împământarea trebuie să satisfacă cerința „trei în unu”; adică punctul neutru al transformatorului, carcasa transformatorului și împământarea descărcător de supratensiune trebuie conectate la un singur punct comun de împământare.

4. Rezistența de împământare trebuie să fie ≤4 ohmi.

Întreținerea și întreținerea transformatoarelor de putere

I. Întreținere și inspecție de rutină

Curatenie si intretinere

Îndepărtați în mod regulat praful și reziduurile de ulei de pe suprafața transformatorului pentru a-l menține uscat și curat, prevenind astfel orice impact asupra performanței de disipare a căldurii. Acordați o atenție deosebită curățării radiatoarelor și orificiilor de ventilație pentru a preveni blocajele.

Bucșele și izolatoarele trebuie păstrate curate pentru a preveni erupțiile cauzate de murdăria acumulată.

Monitorizarea nivelului și calității uleiului

Verificați dacă nivelul uleiului din rezervorul de ulei este normal și dacă uleiul este curat și fără impurități. Dacă nivelul uleiului este prea scăzut, completați cu ulei; dacă este prea mare, scurgeți excesul de ulei.

Uleiul izolator trebuie să fie supus testării rigidității dielectrice și a impurităților la fiecare 3 ani (cu intervale mai scurte necesare în timpul funcționării la sarcină maximă). Uleiul degradat trebuie filtrat sau înlocuit pentru a asigura o tensiune de avarie ≥40 kV.

Monitorizarea temperaturii

Temperatura superioară a uleiului nu trebuie să depășească 85°C. Temperaturile punctelor fierbinți din înfășurări trebuie controlate sub 98°C (tip uscat) sau 80°C (imersat în ulei). Creșterile anormale de temperatură pot indica supraîncărcare sau defecțiune a sistemului de răcire.

II. Inspecții profesionale regulate

Testarea performanței izolației

Testați rezistența de izolație și pierderea dielectrică la fiecare 2 ani; rezistența de izolație de înaltă tensiune nu trebuie să fie mai mică de 70% din valoarea din fabrică.

Diferența de rezistență DC între cele trei faze ale înfășurărilor ar trebui să fie ≤2%, iar variația față de datele istorice nu trebuie să depășească 2%.

Întreținerea sistemului de răcire

Verificați starea de funcționare a ventilatoarelor și pompelor de ulei, curățați praful de pe radiatoare și asigurați fluxul de ulei neobstrucționat. Sistemele de răcire cu aer forțat necesită testarea periodică a funcțiilor pornire-oprire.

Inspecție de protecție la pământ și trăsnet

Măsurați anual rezistența de împământare pentru a vă asigura că este ≤4Ω; împământarea descărcătoarelor de supratensiune trebuie conectată la punctul neutru și carcasa transformatorului (împământare trei în unu).

III. Întreținerea componentelor cheie

Atingeți Schimbător

Inspectați în mod regulat strângerea contactelor și verificați dacă există arsuri; mecanismul de comutare trebuie să funcționeze fără probleme, fără a se lipi. Transformatoarele de comutare sub sarcină trebuie să fie operate în conformitate cu procedurile.

Relee de gaz

Când se declanșează o alarmă de gaz ușoară, verificați nivelul uleiului și proprietățile gazului; dacă se declanșează o alarmă de gaz puternic, investigați imediat defecțiunile interne.

Respirator și gel de silice

Înlocuiți gelul de silice în aerisire când devine roz pentru a preveni pătrunderea umezelii în rezervorul de ulei.

IV. Manipularea condițiilor speciale de operare

Funcționare la suprasarcină: Când factorul de încărcare pe termen lung depășește 80% sau temperatura ambiantă depășește 40°C, scurtați ciclul de inspecție la 6 luni și creșteți frecvența analizei cromatografiei gazoase cu ulei.

Transformatoare învechite: Echipamentele aflate în funcțiune de peste 15 ani ar trebui să fie supuse unei inspecții complete la fiecare șase luni, chiar și la sarcini reduse.

V. Măsuri de siguranță

În timpul întreținerii, alimentarea trebuie deconectată și echipamentul trebuie împământat; folosiți unelte profesionale și solicitați efectuarea lucrărilor de către personal calificat.

În cazul unui incendiu la transformator, întrerupeți imediat sursa de alimentare și stingeți focul cu un stingător cu dioxid de carbon sau cu pulbere uscată; utilizarea apei este strict interzisă.

Dacă aveți nevoie să cumpărați un transformator, vă rugăm să ne contactați. Am fi bucuroși să vă ajutăm.