Сухой трансформатор: устройство, охлаждение, шум, преимущества и недостатки

Трансформаторное оборудование используется в современной электротехнике для изменения электрических характеристик в процессе передачи и потребления энергии. Одна из разновидностей таких машин – трансформатор с сухой изоляцией. Сухим трансформатором называют электроустановку, конструктивное устройство которого исключает наличие жидкого диэлектрика между обмотками и корпусом.

Конструкция и принцип работы

Конструктивное устройство такого аппарата сходно с обычным масляным агрегатом. Трансформатор состоит из следующих основных узлов:

Конструкция сухого трансформатора
  • магнитопровода (кольцевидной, стержневой или броневой конструкции) – выступающего в роли передачи электродвижущей силы между обмотками на входе и выходе. Для его изготовления обычно применяется шихтованная, ленточная или пластинчатая сталь;

    Виды магнитопроводов
  • обмоток – через них протекает электрический ток и формируется электромагнитное воздействие;

    Обмотки сухого трансформатора
  • изоляции обмоток – чтобы отделить токоведущие части друг от друга и окружающих объектов;
  • соединительных элементов – стяжек, болтов, рам распорок и прочих вспомогательных деталей;
  • корпуса, внутри которого находятся основные узлы;

    Корпус
  • изоляторов – для подсоединения контактов к агрегату.

Принцип работы основан на выработке электрического тока во вторичной обмотке за счёт наведённой ЭДС на первичной катушке после подачи на неё напряжения, с преобразованием характеристик за счёт разницы количества витков на входе и выходе.

Особенности

Сухие трансформаторы отличаются по виду применяемых обмоток, которые бывают открытого, монолитного и литого типов. Использование двух последних разновидностей ограничено за счёт худшего отвода тепла. Из-за этого для таких катушек используется провод с большим сечением. А для охлаждения требуется увеличение зазоров между обмотками и корпусом, выполнение специальных окон для улучшения циркуляции воздуха и организация принудительного обдува.

Для трансформаторов сухой изоляции используют следующие системы охлаждения:

  • воздушную, с естественным отводом тепла – температура нагревающихся узлов снижается за счёт прямого контакта с воздушной средой, посредством процесса конвекции и циркуляции воздуха;
  • воздушную форсированную – воздушный поток направляется вентилятором на обмотки, внутрь корпуса, с обеспечением снижения температуры узлов.

Воздушная система охлаждения с естественным отводом тепла для агрегатов большой мощности требует увеличения размеров корпуса, что ведёт к возрастанию массы и стоимости оборудования, что не всегда приемлемо.

Установка охлаждающих вентиляторов позволяет снизить цену и улучшить характеристики агрегата.

Технические характеристики

  • Номинальная мощность – определяет объем перерабатываемой электроэнергии для сухого трансформатора.
  • Номинальное напряжение – показывает значение уровня напряжения, которое может подаваться на каждую из обмоток высокого, среднего и низкого потенциала.
  • Перегрузочный коэффициент – показывает, на какую величину рабочая нагрузка может превышать значение номинального тока.
  • Коэффициенты потерь холостого хода и короткого замыкания.
  • Степень пыле- влагоустойчивости и климатического исполнения – определяет внешние условия, при которых допускается эксплуатировать агрегат и сохраняется прочность изоляции.
  • Габаритные размеры и масса сухого трансформатора.
  • Уровень шума.

Для увеличения таблица с характеристиками нажмите на неё:

Преимущества и недостатки

По сравнению с масляными, сухие трансформаторы обладают следующими преимуществами:

  • экологической безопасностью – для их эксплуатации не предполагается использование токсичных веществ с последующей необходимостью их утилизации. Это значительно снижает негативное воздействие на окружающую среду,
  • простотой в обслуживании – не требуется постоянная замена и доливка масла, контроль герметичности узлов,
  • безопасностью в эксплуатации – у таких аппаратов значительно ниже пожарная опасность и риск возгорания, исключена угроза температурного расширения масла с возможным взрывом,
  • простотой конструкции – это удешевляет производство и обеспечивает надёжность в работе,
  • небольшим весом – что особенно актуально для агрегатов значительной мощности по причине того, что не используется жидкий диэлектрик.
Сравнение масляных, сухих и воздушного трансформаторов
Сравнение масляных и сухих трансформаторов
Экономическая выгода сухого трансформатора

Недостатки связаны со сравнительно большими габаритами. Для мощных машин возникает необходимость значительного увеличения объёма корпуса, чтобы увеличить воздушный зазор для охлаждения.

Применение литой изоляции вызывает опасность механического разрушения при эксплуатации в условиях пониженных температур или резких температурных колебаний.

Область применения

Указанное оборудование повсеместно применяется в бытовой и производственной сфере. Сухие трансформаторы используются для преобразования электрической энергии на предприятиях в следующих областях:

  1. Тяговых и трансформаторных подстанциях при передаче энергии,
  2. Привода наземного электрического транспорта,
  3. Электроснабжения производственных цехов и пр.

В быту такие машины устанавливаются для подачи преобразованной энергии на жилые дома и общественные учреждения. Миниатюрные устройства применяются для подключения различного бытового оборудования.

Обзор цен

Стоимость указанного оборудования зависит от расценок производителя и характеристик мощности. Агрегаты мощностью от 10 до 2500 кВА стоят от 200 000 до 1 900 000 рублей.

Сухие трансформаторы получили широкое распространение в современном промышленном производстве и в бытовой сфере.

Заводы производители

Сухой трансформатор: устройство, охлаждение, шум, преимущества и недостатки

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

4 × один =

wp-puzzle.com logo

Пролистать наверх
Adblock
detector