Jaký je normální provozní režim proudového transformátoru?

Transformátor, jako každé elektromagnetické zařízení, má několik stabilních režimů, ve kterých může (a měl by) pracovat neomezeně dlouho. Přečtěte si o tom více v článku níže.

Provozní režimy transformátoru

Existuje pět charakteristických provozních režimů transformátoru:

1. Pracovní režim;
2. Nominální režim;
3. Optimální režim;
4. klidový režim;
5. Režim zkratu;

Pracovní režim

Režim se vyznačuje následujícími vlastnostmi:

• Napětí primárního vinutí je blízké nebo rovné jmenovité hodnotě (dot_1 ≈ dot_);
• Proud primárního vinutí je menší nebo roven jeho jmenovité hodnotě (dot_1 ≤ dot_1nom).

Většina transformátorů se používá v provozním režimu. Například výkonové transformátory pracují s napětími a proudy vinutí odlišnými od jmenovitých. Je to dáno proměnlivým charakterem jejich pracovní zátěže.

Měřicí, pulzní, svařovací, oddělovací, usměrňovací, booster a další transformátory jsou také obvykle provozovány v provozním režimu jednoduše proto, že napětí sítě, ke které jsou připojeny, se liší od jmenovitého.

Nominální provozní režim

Charakteristické rysy režimu:

• Napětí primárního vinutí se rovná jmenovitému napětí (dot_1 = dot_);
• Proud primárního vinutí je roven jmenovitému proudu (dot_1 = dot_).

Jmenovitý provozní režim je zvláštním případem provozního režimu. V tomto režimu mohou pracovat všechny transformátory, ale zpravidla s většími ztrátami oproti provoznímu režimu a v důsledku toho s nižší účinností (faktor účinnosti). Z tohoto důvodu je při provozu transformátoru vyloučeno.

Optimální provozní režim

Režim je charakterizován podmínkou:

Kde (P_) je ztráta naprázdno;
(P_) – zkratové ztráty;
(k_) je činitel zatížení transformátoru určený vzorcem:

Kde (P_2) je zatěžovací proud sekundárního vinutí;
(P_) – jmenovitý proud sekundárního vinutí.

V optimálním provozním režimu pracuje transformátor s maximální účinností, takže výraz (1) v podstatě představuje podmínku maximální účinnosti [2, s. 308] (viz „Transformátory. Optimální provozní režim“).

Režim nečinnosti

Charakteristické rysy režimu:

• Sekundární vinutí transformátoru je otevřené nebo je k němu připojena zátěž s odporem mnohem větším, než je odpor jmenovité zátěže vinutí 1 transformátoru;
• Napětí je přivedeno na primární vinutí (tečka_ = tečka_);
• Proud sekundárního vinutí (dot_2 ≈ 0) (pro třífázový transformátor – (tečka_ ≈ dot_ ≈ 0).

Obrázek 1 ukazuje schéma experimentu naprázdno jednofázových a obrázek 2 – třífázové dvouvinuté transformátory.

Obrázek 1 — Schéma zkoušky naprázdno jednofázového dvouvinutého transformátoru

Obrázek 2 – Schéma zkoušky naprázdno třífázového dvouvinutého transformátoru

V podstatě v režimu naprázdno je transformátor cívka na magnetickém obvodu, ke které je připojen zdroj napětí. Režim naprázdno je funkční pro napěťové transformátory. Kromě toho tento režim slouží k určení proudu (i_х), výkonu (ΔQ_хх) volnoběžných otáček a řady dalších parametrů [2, str. 291][3, str. 207] (viz „Transformátor bez zatížení“).

Poznámka:
1. Jmenovitým zatěžovacím odporem vinutí se rozumí hodnota (R_) rovna poměru jmenovitého napětí vinutí (U_) k jeho jmenovitému proudu vinutí (I_)

Režim zkratu

Režim zkratu se vyznačuje:

• Sekundární vinutí je zkratováno nebo je k němu připojena zátěž s odporem mnohem menším, než je vnitřní odpor transformátoru;
• Hodnota napětí (dot_1) je aplikována na primární vinutí tak, aby se proud primárního vinutí rovnal jeho jmenovitému proudu (dot_1 = dot_)
• Napětí sekundárního vinutí (tečka_2 = 0) (pro třífázový transformátor – (tečka_ = tečka_ = 0).

Schéma zkratového experimentu je na obrázku 3 pro jednofázové a na obrázku 4 pro třífázové dvouvinuté transformátory.

Obrázek 3 — Schéma zkratového pokusu jednofázového dvouvinutého transformátoru

Obrázek 4 — Schéma zkratového experimentu třífázového dvouvinutého transformátoru

Zkratový režim je provozním režimem pro proudové transformátory a svařovací transformátory, zároveň je to nouzový režim pro ostatní transformátory. Dále se používá k určení napětí (u_k), výkonu (ΔP_kz) zkratu a dalších parametrů transformátoru [2, s. 294][3, str. 209] (viz „Zkušenosti se zkratem transformátoru“).

Seznam použitých zdrojů

1. Bessonov, L.A. Teoretické základy elektrotechniky: učebnice / L.A. Bessonov – Moskva: Vyšší škola, 1996 – 623 s.
2. Woldek, A.I. Elektrické stroje: učebnice pro vysokoškoláky / A.I. Woldek – Petrohrad: Energie, 1978 – 832 s.
3. Kasatkin A.S. Elektrotechnika: učebnice pro vysoké školy / A.S. Kasatkin, M.V. Němcov – Moskva: Energoatomizdat, 1995 – 240 s.

• Оборудование
• Transformátor

• další

• Вы здесь:
• Hlavní
• Články
• Transformátory. Provozní režimy

Všechny kategorie

Nejnovější články

• Transformátory. Provozní režimy
• Elektrická schémata. Typy. Prováděcí pravidla
• Mapa stránek
• Princip činnosti transformátoru
• Transformátory a autotransformátory
• Elektrické sítě. Jmenovitá napětí. Přípustné odchylky

© 2016 — 2017 Vše o energii
Kopírování materiálů stránek je povoleno pouze se souhlasem administrace stránek a pod podmínkou aktivního hypertextového odkazu.
V případě jakýchkoli dotazů kontaktujte support@allofenergy.ru

Přístrojový transformátor proudu je statické elektromagnetické zařízení, jehož účelem je převádět velikost primárních proudů na hodnoty, které zajišťují bezpečné připojení k zařízením sekundárního okruhu: měření, měření, reléová ochranná zařízení atd.

Poměrně častým příkladem použití měřicích transformátorů proudu (dále jen TTI) je jejich použití v systémech měření spotřeby elektrické energie s vysokým příkonem. Proporcionálním snížením měřeného proudu primárního okruhu a tím rozšířením měřicích limitů měřicích zařízení zajišťuje TTI správný a bezpečný provoz elektroměrů.

Zařízení proudového transformátoru

Struktura TTI je poměrně jednoduchá: je to magnetický obvod vyrobený z tenkých plechů z elektrooceli, které jsou od sebe izolované. Jedná se o pracovní část, na které jsou umístěny dvě proudové cívky – primární a sekundární vinutí.

Konce vinutí jsou vyvedeny na svorky pouzdra TTI, vyrobeného ze samozhášivého nehořlavého plastu. U dnes nejrozšířenějších sběrnicových TTI se jako primární vinutí používá měděná nebo hliníková sběrnice, která prochází skrz průchozí okno jádra s cívkou sekundárního vinutí.

Jedním z typů sběrnicových transformátorů jsou zařízení s univerzálním oknem. Jejich zásadní rozdíl spočívá v absenci standardní vestavěné sběrnice: je nahrazena vodičem napájecí sítě, rovněž vloženým do okna jádra. Tato konstrukční vlastnost umožňuje použití TTI na měděných a hliníkových přípojnicích a kabelových jádrech s širokým rozsahem průřezů.

TTI s univerzálním okénkem lze vyrobit s demontovatelným magnetickým jádrem, jehož části se utahují pomocí šroubů. Tato konstrukce značně usnadňuje instalaci transformátoru a umožňuje připojení TTI bez demontáže nebo vkládání do elektrické přípojnice.

Obsluha měřicího transformátoru proudu

Principem činnosti TTI je fyzikální jev elektromagnetické indukce. Připojení transformátoru spočívá v zapojení jeho primárního vinutí (svorky L1 a L2) do série se zátěží, sekundární vinutí je připojeno k měřicímu zařízení s malým odporem – např. výpočtový elektroměr, proudové relé nebo ampérmetr.

Střídavý proud I1 procházející primárním vinutím vytváří střídavý magnetický tok F, který při průchodu magnetickým obvodem proniká závity vinutí TTI a vyvolává v nich EMF.

S ohledem na zvláštnost provozu proudového transformátoru v režimu zkratu – zátěžový odpor sekundárního obvodu není větší než několik desetin ohmu (režim naprázdno může poškodit TTI), v důsledku vlivu EMF v závitech vinutí se vytvoří sekundární proud úměrný primárnímu.

Transformační poměr měřicího transformátoru proudu

Toto je jeden z nejdůležitějších parametrů TTI, představující poměr hodnoty primárního proudu k hodnotě sekundárního proudu (N=I1/I2). Obvykle se tento koeficient obvykle nazývá reálný.

Nominální hodnotu lze navíc použít pro výpočty – na rozdíl od skutečné hodnoty ji lze vyjádřit jako poměr hodnot jmenovitého proudu (Nн=I1н/I2н).

Přijato za účelem sjednocení a standardizace měřicích a ochranných prostředků, standardní hodnota sekundárního proudu přístrojů je 5 A.

Standardní rozsah primárních proudů TTI moderních výrobců může být reprezentován následujícími hodnotami: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600 , 750, 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000, 4000 a 5000 A. Příklady standardních hodnot koeficientu TTI: 50/5 (N=10), 100/5 (N=20), 300/5 (N=60) atd.

Při použití TTI v obvodech pro měření spotřeby spotřebované elektřiny je pro zajištění přesného měření nutné volit transformační poměr v souladu se zatěžovacím proudem pracujícím v nouzovém režimu.

Volba nadhodnocené hodnoty transformačního poměru je nepřijatelná z důvodu, že nebude zajištěna přesnost dávkování při nízkém zatížení. Podle požadavku současných pravidel (článek 1.5.17):

• Hlavní
• Elektrická zařízení
• Návrh a provoz měřicího transformátoru proudu

Přejít na fórum

Tato stránka byla vytvořena pouze pro informační účely. Zdrojové materiály jsou pouze orientační.

Při citování materiálů stránek je vyžadován aktivní hypertextový odkaz na l220.ru.

PUE-7

Dokument definující pravidla zařízení, upravující zásady konstrukce a požadavky jak na jednotlivé systémy, tak jejich prvky, bloky a komunikace elektrárny, podmínky umístění a instalace.

PTEEP

Požadavky a odpovědnost spotřebitelů, odpovědnost za realizaci, požadavky na personál obsluhující elektrárnu, řízení, opravy, modernizace, uvádění elektrárny do provozu, školení personálu.

POTEU

Pravidla pro ochranu práce při provozu elektrických instalací – dokument vytvořený na základě aktuálně neaktivních mezioborových pravidel ochrany práce (POT R M-016-2001, RD 153-34.0-03.150).