Файл: Лебедев, Н. Н. Электротехника и электрооборудование учеб. пособие [для монтаж. и строит. спец. техникумов].pdf

ременная э. д. с. той же частоты, что и в первой обмотке А В .Если кон­ цы обмотки CD соединить проводом, то по образованной замкнутой це­ пи будет протекать переменный электрический ток.

Обмотка АВ называется п е р в и ч н о й обмоткой трансформато­ ра, а обмотка CD — в т о р и ч н о й .

Работу трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке назы­ вают х о л о с т ы м х о д о м . Переменный магнитный поток, созда­ ваемый током / 1х (индекс х — холостой ход), протекающим по первич­ ной обмотке, пронизывает обе обмотки: и первичную и вторичную. Сле­ довательно, он наводит в обеих обмотках электродвижущие силы, эф­ фективные значения которых Е2 и Ех согласно закону электромагнит-’ ной индукции по величине прямо пропор­

обмотки U2.

Электродвижущая сила Ег является по существу известной э. д. с. самоиндукции. При незначительном активном сопротивлении первич­ ной обмотки эта э. д. с. практически равна подведенному к обмотке на­ пряжению и г (отличается от него на малую величину падения напря­ жения в активном сопротивлении обмотки).

Таким образом, приближенно можно считать, что при холостом ходе трансформатора электродвижущие силы Е 2 и Ех соответственно равны напряжениям U2 и Ux. Отсюда отношение Е 21Е1 в формуле (9.1) может быть заменено отношением U2IU1. После такой подстановки получается

Следовательно, напряжение U2, действующее между концами вто­ ричной обмотки трансформатора при его холостом ходе, будет во столь­ ко раз больше или меньше напряжения, подведенного к первичной об­ мотке, во сколько раз число витков вторичной обмотки больше или меньше числа витков первичной обмотки.

Обмотка понизительного трансформатора с большей величиной на­ пряжения называется обмоткой высшего напряжения или первичной обмоткой и обозначается буквами ВН, а обмотка с меньшей величиной напряжения — обмоткой низшего напряжения или вторичной обмот­ кой — НН. Отношение первичного напряжения к вторичному при­ близительно равно отношению числа витков первичной обмотки z% к числу витков вторичной обмотки w2 и называется коэффициентом трансформации. В каталогах трансформаторов коэффициент транс­

137

10/0,23 и т. д.

При подключении к вторичной обмотке трансформатора того или иного сопротивления Z (какого-либо электроприемника) трансформатор начинает работать под нагрузкой. Каково же будет соотношение токов во вторичной и первичной обмотках?

Трансформаторы являются весьма экономичными аппаратами. При их работе имеются, как у всякой электрической.машины, потери энер­ гии, а именно, потери на нагревание проводов обмоток и потери в стали сердечника, но потери эти невелики — порядка 2—3% от мощности трансформатора. Поэтому с некоторым приближением можно считать, что мощности, развиваемые током во вторичной и первичной обмотках трансформатора, равны между собой. А отсюда следует:

Мы рассмотрели принципиальное устройство однофазного трансфор­ матора. В настоящее время силовые трансформаторы, работающие при напряжениях до 10 кВ, изготовляют, как правило, трехфазными. По принципу действия они не отличаются от однофазных. Магнитопровод трехфазного трансформатора имеет три стержня, на каждый из кото­ рых надевают катушки обмоток одной фазы низшего и высшего напря­ жения. Фазы обмоток высшего и низшего напряжений могут быть со­ единены по-разному. Нормальным соединением обмоток понизительных трансформаторов с высшим напряжением 10 или 6 кВ и низшим напря­ жением 400 или 230 В, выпускаемых нашей промышленностью, является

Соединение звезда — звезда с выведенной нейтралью обозначается У/У0, соединение звезда — треугольник — У/Д.

§ 9.3. Конструктивное устройство силовых трансформаторов напряжением до 10 кВ

Основным конструктивным типом силового трансформатора на­ пряжением до 10 кВ включительно является трехфазный трансформа­ тор с естественным масляным охлаждением. Устройство такого транс­ форматора показано на рис. 9.2.

Во всяком силовом трансформаторе имеются: стальной сердечник, собранный из тонких стальных листов, являющийся магнитопроводом, и обмотки — первичная и вторичная. Для присоединения проводов к концам обмоток служат специальные проходные изоляторы, называ­

13в

емые в ы в о д а м и в ы с ш е г о и н и з ш е г о н а п р я ж е ­ ния, которые пропускают через крышку трансформатора и при помощи фланцев укрепляют на ней болтами. Сердечник вместе с насаженны­ ми на него катушками обмоток и крышкой с выводами составляет выемную (активную) часть трансформатора.

Во всех трансформаторах предусматривается возможность измене­ ния коэффициента трансформации в пределах + 5% напряжения, ука-

занного в паспорте. Это необходимо, чтобы поддерживать номинальное (нормальное) напряжение (400 или 230 В) на выводах низшей стороны трансформатора при колебаниях напряжения в высоковольтной сети, от которой подводится питание к первичной его обмотке (например, вместо 6 кВ подается напряжение 6,3 или 5,7 кВ). Обмотка высшего напряжения для этой цели имеет два ответвления: одно из них — от­ ключающее некоторое количество витков (на случай понижения^подво­

139

г

димого к трансформатору напряжения), второе добавляющее соот­ ветствующее количество витков (на случай повышения подводимого напряжения). Переключение с одной ступени на другую производится поворотом рукоятки переключателя, к контактным стержням которого

виден на рис. 9.2 и 9.3. Масло заливают в трансформатор до определен­ ного уровня в расширителе. Расширитель снабжен маслоуказателем, на котором имеются три черты, показывающие нормальный уровень масла при температуре окружающего воздуха-f 35°,+ 15° и —35°С.

Одновременно расширитель имеет еще и другое назначение. Изоля­ ционные качества трансформаторного масла резко ухудшаются при увлажнении, что чаще всего происходит от соприкосновения масла

свлажным воздухом. При наличии расширителя масло соприкасается

своздухом лишь на небольшой площади своего уровня в расширителе,

внижней части которого для спуска постепенно накапливающейся влаги есть кран (пробка).

140