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

Для измерения температуры масла трансформаторы снабжены ртут­ ными термометрами со шкалой, отградуированной от —20° до +100° С, в металлической оправе, ввертываемой в специальное отверстие крышки кожуха. Трансформаторы мощностью 1000 кВА и выше снабжаются термометрами с сигнальными контактами, которые при температуре 95° С, замыкая электрическую цепь, дают сигнал о максимально допу­ стимом пределе температуры масла.

Промышленностью выпускают также силовые трансформаторы, за­ полненные вместо трансформаторного масла синтетической жид­ костью—с о в т о л о м. Совтол — охлаждающая и изолирующая жид­ кость, негорючая (трансформаторное масло может гореть) и взрывобезопасная. Трансформаторы с заполнением совтолом изготовляются только в герметическом исполнении (пары совтола ядовиты).

Отрицательным свойством совтола является его высокая темпера­ тура застывания — минус 7° С (температура застывания трансформа­ торного масла — минус 45° С).

Выпускают также сухие силовые трансформаторы (т. е. с воздушным охлаждением). Сухие трансформаторы безопасны в отношении пожа­ ра и потому ими комплектуются трансформаторные подстанции в зданиях с повышенными требованиями к пожарной безопасности (зре­ лищные предприятия и др.). Для работы в условиях повышенной влаж­ ности сухие трансформаторы непригодны. Поэтому в условиях строи­ тельных площадок их не применяют.

§ 9.4. Основные технические данные силовых трансформаторов напряжением до 10 кВ

Напряжение

Временные электрические сети на строительных площадках соглас­ но рекомендациям Строительных норм и правил (СНиП) сооружают по четырехпроводной системе трехфазного тока с линейным напряжением 380 В. В связи с этим на стройках, как правило, применяют силовые трансформаторы с коэффициентом трансформации 10/0,4 и 6/0,4 кВ. В ближайшие годы возможен постепенный переход, особенно на круп­ ных стройках, на напряжение 660 В. Тогда появится необходимость в трансформаторах с коэффициентом трансформации 10/0,69 и 6/0,69 кВ.

Мощность

Для силовых трансформаторов указывается полная их мощность в киловольт-амперах. Как известно, в зависимости от значения коэф­ фициента мощности cos ср потребителей, питаемых трансформатором, он может принять ту или иную величину активной нагрузки:

Р — S cos ф,

где Р — активная мощность, кВт; 5 — полная мощность трансформатора, кВА.

141

Согласно ГОСТу наша промышленность выпускает трехфазные си­ ловые трансформаторы по определенной шкале мощностей: 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600 кВА и т. д. Следует отметить,

что до введения последнего ГОСТа трансформаторы изготовлялись не­ сколько иных мощностей; в связи с этим на стройках и предприятиях могут встречаться также трансформаторы мощностью: 20, 50, 180, 320, 560 и 750 кВА. В условиях строительных площадок трансформаторы напряжением 10/0,4 и 6/0,4 кВ применяются преимущественно мощ­ ностью от 100 до 630 кВА.

Коэффициент полезного действия

Как уже отмечалось, при работе трансформаторов возникают поте­ ри энергии в проводах обмоток и в стали сердечника (от вихревых токов

ина перемагничивание). Для уменьшения потерь в стали сердечники трансформаторов изготовляются из тонких (толщиной 0,35—0,5 мм) листов электротехнической стали. Отношение мощности, отдаваемой трансформатором в сеть, к мощности, подводимой к его первичной об­ мотке, называется коэффициентом полезного действия (к. п. д.) транс­ форматора. Коэффициент полезного действия выражается в процентах

иопределяет работу трансформатора при полной нагрузке и cos ф, рав­ ном единице. Значения к. п. д. силовых трансформаторов высоки, они составляют 97—98%.

Ток холостого хода

При холостом ходе трансформатора, т. е. когда к первичной обмот­ ке подведено нормальное, номинальное напряжение, а вторичная об­ мотка разомкнута, в первичной обмотке протекает минимальный ток, называемый током холостого хода. Его величина составляет в среднем 5—7% от номинального тока трансформатора, т. е. тока при полной нагрузке. Коэффициент мощности при работе трансформатора в режиме холостого хода очень низок (мал). Поэтому при эксплуатации электро­ установок стремятся не оставлять включенными в сеть ненагруженные трансформаторы (во избежание понижения общего коэффициента мощ­ ности установки).

§9.5. Специальные типы трансформаторов, применяемые

встроительстве

Из специальных типов трансформаторов на строительстве широко применяются: сварочные трансформаторы, понижающие трансформа­ торы для электроинструментов и переносных светильников и трансфор­ маторы для прогрева бетона.

Сварочные трансформаторы рассматриваются в гл. 14 вместе с дру­ гим электрооборудованием, применяемым при электросварке.

142

Понижающие трансформаторы для переносных электроламп и работы электрифицированных инструментов

По правилам техники безопасности для переносных светильников в условиях строительства допускается напряжение не выше 36 В, а в местах особо опасных в отношении поражения электрическим током (траншеи, туннели, шахты, металлические резервуары) — не выше

12В.

Всвязи с этим для питания таких светильников (переносных элект­ роламп) промышленностью выпускаются специальные переносные по­ нижающие однофазные трансформаторы малых размеров с вторичным напряжением 36 и 12 В мощностью от 50 до 250 ВА (т. е. до 0,25 кВА). Первичная их обмотка включается в сеть напряжением 220 или 380 В.

Электрифицированные инструменты в строительно-монтажных ра­ ботах рекомендуется (по соображениям техники безопасности) приме­ нять на напряжение 36 В. При необходимых мерах предосторожности (работа в резиновых перчатках) допускаются также инструменты, ра­ ботающие на напряжении 127 и 220 В.

Для питания электрифицированных инструментов промышлен­ ностью выпускаются переносные трехфазные понижающие трансформа­ торы, включаемые в сеть 380 В, мощностью от 0,5 до 2,5 кВА. Они по­ нижают напряжение до 36 , 133 и 230 В.

Трансформаторы для электропрогрева бетона

При бетонных и железобетонных работах в зимнее время, как пра­ вило, применяют электропрогрев — нагревание бетона переменным электрическим током. Для этого прогреваемая бетонная или железо­ бетонная конструкция включается в цепь тока как сопротивление и внутри самого бетона преобразуется электрическая энергия в тепло­ вую. Цель электропрогрева — ускорить затвердевание бетона, полу­ чить требуемую ёго прочность в короткие сроки и предотвратить его замерзание.

По ,мере твердения свежеуложенного бетона электрическое сопро­ тивление его увеличивается. В связи с этим, для того чтобы поддержи­ вать необходимую величину тока в цепи электропрогрева, приходится постепенно повышать напряжение, причем по соображениям техники безопасности весь процесс электропрогрева производят на пониженном напряжении. Обычно в начальной стадии прогрев ведут при напряже­ нии 50—60 В, а к концу прогрева повышают его до 100 В.

Для обеспечения необходимых условий электропрогрева промышлен­ ностью выпускают специальные понижающие трансформаторы неболь­ шой мощности (до 100 кВА), которые даю?1возможность получить не­ сколько ступеней пониженного напряжения (примерно в пределах от 50 до 100—120 В), например трехфазные трансформаторы с масляным

380 Вина выводах своих вторичных обмоток могут обеспечить несколь­ ко ступеней понижения напряжения, а именно первый из них может

143 ..

г

давать напряжения: 49, 60; 70,85; 103 и 121 В, а второй — 50,5; 61,5; 76,5; 91,5 и 106,5 В. Изменяют вторичное пониженное напряжение спе­ циальным переключателем, расположенным на крышке трансформато­ ра, а также перестановкой соединительных планок на выводах вторич­ ной обмотки (см. рис. 9.3). Изменение положения переключателя изме­ няет количество включенных витков первичной обмотки, меняя тем самым соотношение витков первичной и вторичной обмоток w2/wt и со­ ответственно коэффициент трансформации. Перестановка планок изме­ няет схему соединения фаз вторичной обмотки с треугольника на звезду, что дает повышение линейного напряжения в 1,73 раза (например, с 49 до 85 В). На рис. 9.3 планки стоят в положении, соединяющем фа­ зы вторичной обмотки в треугольник. При таком соединении обмотка остается для напряжений 49, 60 и 70 В. Для дальнейшего повышения напряжения вторичная обмотка пересоединяется в звезду (перестанов­ кой пленок).

Промышленность выпускает также для электропрогрева бетона пе­ редвижные комплектные установки типа УПБ-60 мощностью 60 кВА, состоящие из трех однофазных трансформаторов с масляным охлажде­ нием типа ТБ-20 и распределительного щита (шкафа), смонтированных на салазках. Включают их в сеть 380 В. При различных соединениях обмоток трех трансформаторов установка может давать понижение Напряжения: 51; 88; 102 и 176 В.

§ 9.6. Понятия об измерительных трансформаторах

При необходимости измерения напряжения и тока или учета расхо­ да электроэнергии в цепях напряжением выше 1000 В применяют изме­ рительные трансформаторы напряжения и тока. Измерительные приборы, подклю­ чаемые к вторичным обмоткам этих транс­ форматоров, изолируются тем самым от высокого напряжения.

Рис. 9.4. Трансформаторы тока:

•проходной типа ТПФ на напряжение 6—10 кВ; б —кату­ шечный

144

ные и однофазные, но только весьма малой мощности: от 0,05 до 0,4 кВА. Коэффициент трансформации тран­

ко для изоляции измерительных приборов от высоко­ го напряжения, но и для уменьшения тока в цепи приборов. Поэтому трансформаторы тока применяют и в установках напряжением до 1000 В при измере­ ниях больших токов.

Устройство трансформаторов тока основано на известном правиле, что токи в обмотках любого тран­ сформатора обратно пропорциональны числу витков в них; в первичных обмотках трансформаторов тока малое число витков о>1( во вторичных — соответст-

'венно большее w2. Отношение w2lwx называется коэф­ фициентом трансформации трансформатора тока. При

етом все трансформаторы тока рассчитываются так, чтобы при прохождении в первичной их обмотке номинального тока, т. е. тока, на который данный трансформатор рассчитан, в его вторичной обмотке

проходил ток, равный 5 А. Коэффициенты "Трансформации трансформа­ торов тока могут быть различны: 20/5, 30/5, 50/5, 100/5, 300/5и др.

Вцепях напряжением 6—10 кВ применяются главным образом трансформаторы тока проходного типа, а для электроустановок напря­ жением до 1000 В — катушечного типа (рис. 9.4).

Вэксплуатации вторичная обмотка трансформатора тока всегда должна быть замкнута или на измерительные приборы, или накоротко, иначе на концах разомкнутой обмотки появляется напряжение, опас­

ное для обслуживающего персонала.

АВ 0

145