Трансформаторы

Трансформатор состоит из двух основных частей: магнитопровод и обмотки. Трансформаторы большой мощности, кроме того, имеют систему охлаждения.

Магнитопровод.

Магнитопровод изготовляют из горячекатаной или холоднокатаной листовой электротехнической стали. При частоте тока до 150 Гц магнитопровод собирают из листовой стали толщиной 0,35 или 0,5 мм.

Часть магнитопровода, на которой размещены обмотки, называется стержнем, а остальная часть, замыкающая магнитопровод, - ярмом. Для уменьшения воздушных зазоров магнитопровод изготовляют шихтованным. У трансформаторов малой мощности поперечное сечение магнитопровода имеет квадратную или прямоугольную форму, у высоковольтного оборудования средней и особенно большой мощности приближается по форме к окружности; этим при заданном сечении магнитопровода достигается меньшая средняя длина каждого витка обмоток и, следовательно, известная экономия материала.

Обмотки трансформатора.

Они чаще всего выполняются в виде цилиндрических катушек из медных или алюминиевых изолированных друг от друга проводов круглого или прямоугольного сечения.

Первичная и вторичная обмотки обычно располагаются на одном стержне. Обмотки низшего напряжения НН помещаются ближе к стержню, а обмотки высшего напряжения ВН- снаружи. Между обмотками находится изолирующий цилиндр. Такая конструкция позволяет уменьшить потоки рассеяния и экономит изоляционный материал для катушек высшего напряжения.

Номинальная мощность и система охлаждения трансформатора.

Под номинальной мощностью трансформатора Sном понимают его полную мощность при номинальном напряжении и номинальном токе, т. е. Sном = U1номI1ном. При расчетах потерями в трансформаторе обычно пренебрегают и считают, что полная мощность во вторичной цепи равна полной мощности первичной цепи, т. е. U2номI2ном ≈ U1номI1ном = Sном.

Номинальная мощность силового трансформатора обычно указывается в его паспорте и выражается в кВ·А.

Можно показать, что мощность потерь в этом высоковольтном оборудовании, а значит, и его температура нагрева с ростом номинальной мощности растут в большей степени, чем поверхность охлаждения. Поэтому чем больше мощность трансформатора, тем эффективнее должно быть его охлаждение. По способу охлаждения трансформаторы делятся на сухие и масляные. Трансформаторы малой мощности (примерно до 20 кВ·А) изготовляют сухими. Они либо естественно охлаждаются воздухом, либо обдуваются при помощи вентиляторов. Трансформаторы средней и большой мощности выполняются масляными. В этом случае магнитопровод с обмотками располагают в баке с трансформаторным маслом. Масло помимо отвода тепла предохраняет обмотки трансформатора от соприкосновения с воздухом, что замедляет старение изоляции и увеличивает ее пробивную прочность.