Transformator cz. 2
advertisement
Transformator trófazowy Są stosowane jako np. transformatory energetyczne; łączą sieć wn z siecią nn. Uzwojenia ich są łączone w: trókąt gwiazdę zygzak Uzwojenia dzieli się na: pierwotne – do których podłaczone jest źródło zasilania wtórne – do których podłączony jest odbiór Analizując układy zwróć uwagę na oznacaenia zacisków uzwojeń transformatora. W zależności od układu połączeń stron górnego i dolnego napięcia uzyskuje się różne przesunięcia fazowe tzw grupy połączeń (pomiędzy napięciami tych samych faz GN i DN) Analizując wykresy wskazowe zwróć uwagę na kąty fazowe napięć GN i DN. Budowa transformatora trófazowego Transformatory energetyczne mogą być: olejowe suche Współpraca równoległa transformatorów Transformatory w energetycznych sieciach zasilających pracują w układzie równoległym. Czy dowolne tansformatory można połaczyć równolegle? Zastanówmy się dlaczego transformatory energetyczne znalazły zastosowanie w systemie energetycznym? Generalnie dlatego, że umożliwiają przesyłanie energii elektrycznej na dalekie odległości przy jak najmniejszych stratach. Wynika to stąd, że określoną moc można przesłać liniami energetycznymi przy małym napięciu i dużym prądzie lub pdzy dużym napięci i małym prądzie. Wariant 1 Przesyłanie mocy ( 100 VA) przy niskim napięciu i dużym prądzie S=100 VA Ul= 1V I = 1A G odb Rl= 1 U=100 V np. t = 1 h Ciepło Q= RlI2t = 1 J Wariant Wariant 2 2 Przesyłanie mocy ( 100 VA) przy wysokim napięciu i małym prądzie S=100 VA Ul= 0,1V I = 0,1A G odb Rl= 1 U=1000 V np. t = 0,01 h Ciepło Q= RlI2t = 0,01 J Regulacja napięciw w transformatorze Stosuje się po to, aby napięcie w sieci zasilanej przez transformator było stałe. Regulację napięcia uzyskuje się przez zmianę przekładni zwojowej ( zmianę liczby zwojów) Zmianę liczby zwojów można dokonać: po stronie GN ( częściej ) po stronie DN Wyróżnia się dwa rodzaje regulacji napięcia: w stanie beznapięciowym pod obciążeniem Tabliczka znamionowa Jako moc znamionową podaje moc znamionową pozorną SN. Napięcie znamionowe transformatora okresla się w stanie jałowym (wg E. Goźlińska) Przekładnia transformatora określona jest wzorem: Transformatory specjalne spawalniczy do zmiany liczby faz bezpieczeństwa, separacyjny Transformatory specjalne autotransformatory trójuzwojeniowe przekładniki autotransformatory Jest to transformator jednouzwojeniowy. Część uzwojenia jest wspólna zarówno dla uzwjenia pierwotnego jak i wtórnego Część pierwotna jak i wtórna są połączone galwanicznie. Można go otrzymać z transformatora jednofazowego. Autotransformatory mogą być wykonane: o stałej liczbie zwojów uzwojenia wtórnego o ziennej skokowo liczbie zwojów uzwojenia wtórnego ( za pomocą odczepów) o zmiennej płynnie liczbie zwojów uzwojenia wtórnego ( za pomocą suwaka ) Dla autotransformatorów wprowadza się pojęcie: mocy przechodniej – jest to moc pozorna przekazywana ze strony pierwitnej do strony wtórnej - Sp=S1=S2 mocy własnej – jest to iloczyn prądu w części wspólnej uzwojenia i napięcia na tej części uzwojenia - Sw= U2*I Zależność między biema mocami przedstawia równanie Sw= U2*I=U2*I2*(n-1)/n=Sp*(n-1)/n Ze wzoru wynika, że moc własna jest tym mniejsza im przekładnia jest bliższa jedności. Wówczas prąd płynący we wspólnej części uzwojenia I= I2-I1= I2- I2/n jest znacznie mniejszy od I2 ( moc własna mniejsza od mocy przechodniej) zatem wspolna część może być wykonana z cieńszego drutu. Taki transformator mniejszy i lżejszy i dlatego nazywamy go czasami transformatorem oszczędnym. Uwaga !!! Autotransformator nie może być używany jako transformator bezpieczeństwa. Transformator trójuzwojeniowy Transformator ma po 3 uzwojenia na każdej kolumnie. Są to: Uzwojenie GN Uzwojenie SN Uzwojenie DN Dzięki tym transformatoróm można zasilać dwie sieci odbiorcze. Zastosowanie: elektrownia, zakłady przemysłowe, w automatyce i teletechnice jako transformatory jednofazowe. Przekładniki To transformatory specjalne, stosowane w celu obniżenia wartości prądu lub napięcia dla: Dokonania pomiarów Galwanicznego oddzielenia obwodu pomiarowego od sieci wysokiego napięcia Dla zwiększenia bezpieczeństwa obsługi W celu użycia małych mierników o niewielkich zakresach pomiarowych ( budowa mierników do pomiarów dużych prądów i napięć jest bardzo trudne lub nierealne) Przekładnikidzieli się na: Prądowe Napięciowe Stosuje się je do: do pomiarów prądów do pomiarów napięć do pomiarów mocy do pomiarów energii w układach zabezpieczeń elektroenergetycznych w układach sterowania, regulacji i sygnalizacji Narysuj na tablicy własne obwody przekładników informacja dla nauczyciela. Proszę zwrócić uwagę na oznaczenia zacisków uzwojeń przekładników. Wielkością charakteryzującą przekładnik jest jego pezekładnia. Przekładnia jest to stosunek znamionowej wartości po stronie pierwotnej do znamionowej wielkości po stronie wtórnej. Np. jeżeli przez przekładnik prądowy 100A/5A ( przekładnia 20) płynie po strnie pierwotnej prąd o natężeniu 100 A, to po strnie wtórnej przez miernik płynie prąd 5A . Prądowi pierwotnemu 50A odpowiada zatem prąd wtórny 2,5 A. Przekładniki prądowe budowane są zazwyczaj na prąd strony wtórnej 5A. Przekładniki napięciowe budowane są na napięcie po strnie wtórnej 100V Przekładnik cęgowy działa wykorzystując efekt Halla. Polega to na tym, że przewód z prądem wytwarza wokół siebiepole magnetyczne. Napięcie indukowane w czujniku Halla jest proporcjonalne do natężenia tego pola a więc i do prądu w przewodzie. UWAGA!!! W sieciach nn zacisk wyjściowy k musi być uziemiony, aby przy zwarciu między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym mogło zadziałać umieszczone po strnie pierwotnej zabezpieczenie nadprądowe. Przekładniki prądowe nie mogą pracować w stanie jałowym, muszą być zawsze obciążone ( nieobciążony może zostać zniszczony ) Nie wolno umieszczać bezpieczników w obwodzie wtórnym,gdzyż w przypadku zadziałania przekładnik prądowy pracuje w stanie jałowym Wyjaśnij na tablicy dlaczego przekładniki prądowe nie mogą pracować z rozwartym uzwojeniem wtórnym. Przekładniki prądowe laboratoryjne Szynowe cęgowe Przykłady zastosowania przekładników w obwodach zabezpieczeń energetycznych przedstawia poniższy rysunek. Transformator spawalniczy Ma on umożliwić ciągłość palenia łuku elektrycznego oraz uniemożliwić przepływ prądu o zbyt dużej wartości w przypadku zwarcia elektrod. Niezbędna jest także regulacja prądu spawania. Potrzebna jest tutaj silnie opadająca charakterystyka zewnętrzna transformatora co uzyskuje się powiększenie reaktancji rozproszenia. Duża reaktancja rozproszenia ogranicza prąd zwarciowy. Dużą reaktancję transformatora spawalniczego uzyskuje się poprzez odpowiednią jego konstrukcję ( przesuwany rdzeń w obwodzie magnetycznym). Ponadto zmianę charakterystyki można uzysjiwać poprzez zmianę: Przekładni zwojowej Zastosowanie dodatkowego dławika o regulowanej szczelinie powietrznej. Transformator do zmiany liczby faz Służy do zasilania urządzeń wielofazowych o liczbie faz różnej od trzech. Służą one do zasilania przedewszystkim obwodów z prostownikami. Transformator bezpieczeństwa transformator separacyjny Ciekawostka Spróbuj rozwiązać ?
