Конструкция силовых трансформаторов

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования энергии перемен­ного тока одного напряжения (или тока) в электрическую энергию другого по величине напряжения (или тока) той же частоты.

В зависимости от числа фаз трансформаторы подразделяются на однофазные и трехфазные.

В зависимости от числа обмоток на фазу различают двух - и трехобмоточные трансформаторы. Имеются также многообмо­точные трансформаторы.

Двухобмоточные трансформаторы имеют магнитно-связанные между собой обмотки высшего (ВН) и низшего (НН) напряжений, а трехобмоточные — три обмотки: высшего, среднего (СН) и низ­шего напряжений. В целях улучшения магнитной связи между обмотками транс­форматора их помещают на стальном магнитопроводе (сердечнике) (рис. 3.6). Сердечник набирается из листов трансформаторной стали толщиной 0, 35...0, 5 мм. Для уменьшения потерь мощности от вихревых токов тонкие листы электротехнической стали с высоким содержанием кремния изолируют друг от друга изоляционной бумагой толщиной 0, 04 мм или лаковой изоляцией. По сравнению с бумажной лаковая изо­ляция имеет ряд преимуществ: меньшую толщину изоляционной пленки, способность выдерживать нагрев до 150 °С, лучшую тепло­проводность и меньшую гигроскопичность.

Части сердечника, на которых размещены обмотки, называются стержнями; части сердечника без обмоток - ярмами.

Обмотки трансформатора изолируют друг от друга, так же как и от магнитопровода.

Обмотку, включенную в сеть источника электрической энергии, называют первичной, обмотку, от которой энергия подается к по­требителю, - вторичной.

В первичной обмотке трансформатора происходит преобразова­ние электрической энергии, потребляемой из сети, в энергию маг­нитного поля; во вторичной обмотке - преобразование энергии магнитного поля в электрическую энергию, отдаваемую потреби­телю.

Преобразование электрической энергии сопровождается выделе­нием тепла в обмотках и сердечнике трансформатора.

Потери мощности в современных трансформаторах весьма неве­лики, поэтому трансформаторы имеют достаточно высокий коэф­фициент полезного действия; для мощных силовых трансформато­ров он составляет 98...99%.Трансформаторы, у которых число витков вторичной обмот­ки меньше числа витков первичной обмотки, являются понижа­ющими. У повышающего трансформатора число витков вторичной обмотки больше числа витков первичной обмотки.

Любой трансформатор может быть использован и как повыша­ющий, и как понижающий.

Повышающие трансформаторы обычно используют для пере­дачи электроэнергии на большие расстояния, а понижающие - для распределения электроэнергии между потребителями.