Μετασχηματιστές ισχύος — συσκευή και αρχή λειτουργίας

Κατά τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις, η αρχή του μετασχηματισμού χρησιμοποιείται για τη μείωση των απωλειών. Για το σκοπό αυτό, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τις γεννήτριες διοχετεύεται στον υποσταθμό του μετασχηματιστή. Αυξάνει το πλάτος της τάσης που εισέρχεται στη γραμμή ισχύος.

Το άλλο άκρο της γραμμής μεταφοράς συνδέεται με την είσοδο του απομακρυσμένου υποσταθμού. Σε αυτό, η τάση μειώνεται για τη διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ των καταναλωτών.

Και στους δύο υποσταθμούς, ειδικές συσκευές τροφοδοσίας εμπλέκονται στη μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής ισχύος:

1. μετασχηματιστές.

2. αυτομετασχηματιστές.

Έχουν πολλά κοινά χαρακτηριστικά και χαρακτηριστικά, αλλά διαφέρουν σε ορισμένες αρχές λειτουργίας. Αυτό το άρθρο περιγράφει μόνο τα πρώτα σχέδια όπου η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ μεμονωμένων πηνίων οφείλεται σε ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Σε αυτή την περίπτωση, οι αρμονικές ρεύματος και τάσης που ποικίλλουν σε πλάτος διατηρούν τη συχνότητα ταλάντωσης.

Οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή εναλλασσόμενου ρεύματος χαμηλής τάσης σε υψηλότερη τάση (μετασχηματιστές ανόδου) ή υψηλότερη τάση σε χαμηλότερη τάση (μετασχηματιστές βαθμιαίας τάσης). Οι πιο διαδεδομένοι είναι οι μετασχηματιστές ισχύος γενικής εφαρμογής για γραμμές μεταφοράς και δίκτυα διανομής. Οι μετασχηματιστές ισχύος στις περισσότερες περιπτώσεις κατασκευάζονται ως τριφασικοί μετασχηματιστές ρεύματος.

Χαρακτηριστικά της συσκευής

Οι μετασχηματιστές ισχύος στον ηλεκτρισμό εγκαθίστανται σε προπαρασκευασμένες σταθερές τοποθεσίες με γερά θεμέλια. Οι τροχιές και οι κύλινδροι μπορούν να τοποθετηθούν για να τοποθετηθούν στο έδαφος.

Μια γενική άποψη ενός από τους πολλούς τύπους μετασχηματιστών ισχύος που λειτουργούν με συστήματα τάσης 110/10 kV και συνολικής ισχύος 10 MVA φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Ορισμένα επιμέρους στοιχεία της κατασκευής του παρέχονται με υπογραφές. Πιο αναλυτικά, η διάταξη των κύριων εξαρτημάτων και η αμοιβαία διάταξη τους φαίνεται στο σχέδιο.

Ο ηλεκτρολογικός εξοπλισμός του μετασχηματιστή στεγάζεται σε μεταλλικό περίβλημα κατασκευασμένο σε μορφή σφραγισμένης δεξαμενής με καπάκι. Είναι γεμάτο με μια ειδική κατηγορία λαδιού μετασχηματιστή, το οποίο έχει υψηλές διηλεκτρικές ιδιότητες και ταυτόχρονα χρησιμοποιείται για την αφαίρεση θερμότητας από μέρη που υπόκεινται σε υψηλά φορτία ρεύματος.

Μέσα στη δεξαμενή τοποθετείται ένας πυρήνας 9, στον οποίο τοποθετούνται οι περιελίξεις με περιελίξεις χαμηλής τάσης 11 και υψηλής τάσης 10. Το μπροστινό τοίχωμα του μετασχηματιστή είναι 8. Οι ακροδέκτες της περιέλιξης υψηλής τάσης συνδέονται με τις εισόδους που διέρχονται από μονωτήρες πορσελάνης 2.

Οι περιελίξεις για την περιέλιξη χαμηλής τάσης συνδέονται επίσης με τα καλώδια που διέρχονται από τους μονωτές 3.Το κάλυμμα είναι προσαρτημένο στην επάνω άκρη της δεξαμενής και ένα ελαστικό παρέμβυσμα τοποθετείται ανάμεσά τους για να αποτρέψει τη διαρροή λαδιού στην ένωση μεταξύ της δεξαμενής και του καλύμματος. Δύο σειρές οπών ανοίγονται στο τοίχωμα της δεξαμενής, σωλήνες με λεπτά τοιχώματα 7 συγκολλούνται μέσα σε αυτές, μέσω των οποίων ρέει λάδι.

Στο κάλυμμα υπάρχει ένα κουμπί 1. Περιστρέφοντάς το, μπορείτε να αλλάξετε τις στροφές του πηνίου υψηλής τάσης για να ρυθμίσετε την τάση υπό φορτίο. Οι σφιγκτήρες είναι συγκολλημένοι στο κάλυμμα, στο οποίο είναι τοποθετημένη μια δεξαμενή 5, που ονομάζεται διαστολέας.

Διαθέτει ένδειξη 4 με γυάλινο σωλήνα για την παρακολούθηση της στάθμης λαδιού και βύσμα με φίλτρο 6 για επικοινωνία με τον περιβάλλοντα αέρα.Ο μετασχηματιστής κινείται στους κυλίνδρους 12, οι άξονες των οποίων περνούν από τις δοκούς που είναι συγκολλημένες στο κάτω μέρος της δεξαμενής .

Όταν ρέουν μεγάλα ρεύματα, οι περιελίξεις του μετασχηματιστή υπόκεινται σε δυνάμεις που τείνουν να τις παραμορφώσουν. Για να αυξηθεί η αντοχή των περιελίξεων, τυλίγονται σε μονωτικούς κυλίνδρους. Εάν μια τετράγωνη λωρίδα τοποθετηθεί σε κύκλο, τότε η περιοχή του κύκλου δεν χρησιμοποιείται πλήρως. Επομένως, οι ράβδοι μετασχηματιστή κατασκευάζονται με βαθμιδωτή διατομή συναρμολογώντας από φύλλα διαφορετικού πλάτους.

Υδραυλικό διάγραμμα του μετασχηματιστή

Η εικόνα δείχνει μια απλοποιημένη σύνθεση και αλληλεπίδραση των κύριων στοιχείων της.

Χρησιμοποιούνται ειδικές βαλβίδες και μια βίδα για την πλήρωση / αποστράγγιση λαδιού και η βαλβίδα διακοπής που βρίσκεται στο κάτω μέρος της δεξαμενής έχει σχεδιαστεί για τη λήψη δειγμάτων λαδιού και στη συνέχεια τη χημική της ανάλυση.

Αρχές ψύξης

Ο μετασχηματιστής ισχύος έχει δύο κυκλώματα κυκλοφορίας λαδιού:

1. εξωτερικό?

2. εσωτερικός.

Το πρώτο κύκλωμα αντιπροσωπεύεται από ένα ψυγείο που αποτελείται από άνω και κάτω συλλέκτες που συνδέονται με ένα σύστημα μεταλλικών σωλήνων. Μέσα από αυτά περνά θερμαινόμενο λάδι, το οποίο, όντας στις γραμμές ψυκτικού, ψύχεται και επιστρέφει στη δεξαμενή.

Η κυκλοφορία λαδιού στη δεξαμενή μπορεί να γίνει:

• με φυσικό τρόπο?

• αναγκάζονται λόγω της δημιουργίας πίεσης στο σύστημα από αντλίες.

Συχνά, η επιφάνεια της δεξαμενής αυξάνεται δημιουργώντας αυλακώσεις — ειδικές μεταλλικές πλάκες που βελτιώνουν τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ του λαδιού και της γύρω ατμόσφαιρας.

Η πρόσληψη θερμότητας από το ψυγείο στην ατμόσφαιρα μπορεί να πραγματοποιηθεί με φύσημα του συστήματος από ανεμιστήρες ή χωρίς αυτούς λόγω ελεύθερης μεταφοράς αέρα. Η εξαναγκασμένη ροή αέρα αυξάνει αποτελεσματικά την απομάκρυνση θερμότητας από τον εξοπλισμό, αλλά αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας για τη λειτουργία του συστήματος. Μπορούν να μειώσουν φορτίο χαρακτηριστικό του μετασχηματιστή έως και 25%.

Η θερμική ενέργεια που απελευθερώνεται από τους σύγχρονους μετασχηματιστές υψηλής ισχύος φτάνει σε τεράστιες τιμές. Το μέγεθός του μπορεί να αποδοθεί στο γεγονός ότι τώρα, σε βάρος του, άρχισαν να υλοποιούν έργα για τη θέρμανση βιομηχανικών κτιρίων που βρίσκονται δίπλα σε μετασχηματιστές που λειτουργούν συνεχώς. Διατηρούν βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας του εξοπλισμού, ακόμη και το χειμώνα.

Έλεγχος στάθμης λαδιού στον μετασχηματιστή

Η αξιόπιστη λειτουργία του μετασχηματιστή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα του λαδιού με το οποίο γεμίζει η δεξαμενή του. Κατά τη λειτουργία, διακρίνονται δύο τύποι μονωτικού λαδιού: καθαρό ξηρό λάδι, το οποίο χύνεται στη δεξαμενή και λάδι εργασίας, το οποίο βρίσκεται στη δεξαμενή κατά τη λειτουργία του μετασχηματιστή.

Οι προδιαγραφές του λαδιού μετασχηματιστή καθορίζουν το ιξώδες, την οξύτητα, τη σταθερότητα, την τέφρα, την περιεκτικότητα σε μηχανικές ακαθαρσίες, το σημείο ανάφλεξης, το σημείο ροής, τη διαφάνεια.

Οποιεσδήποτε μη φυσιολογικές συνθήκες λειτουργίας του μετασχηματιστή επηρεάζουν άμεσα την ποιότητα του λαδιού, επομένως ο έλεγχός του είναι πολύ σημαντικός στη λειτουργία των μετασχηματιστών. Επικοινωνώντας με τον αέρα, το λάδι υγραίνεται και οξειδώνεται. Η υγρασία μπορεί να αφαιρεθεί από το λάδι καθαρίζοντας με φυγόκεντρο ή φίλτρο.

Η οξύτητα και άλλες παραβιάσεις των τεχνικών ιδιοτήτων μπορούν να αφαιρεθούν μόνο με την αναγέννηση του λαδιού σε ειδικές συσκευές.

Εσωτερικές αστοχίες μετασχηματιστή όπως ελαττώματα περιέλιξης, αστοχία μόνωσης, τοπική θέρμανση ή «φωτιά στο σίδερο» κ.λπ. οδηγούν σε αλλαγές στην ποιότητα του λαδιού.

Το λάδι κυκλοφορεί συνεχώς στη δεξαμενή. Η θερμοκρασία του εξαρτάται από ένα ολόκληρο σύμπλεγμα παραγόντων που επηρεάζουν. Επομένως, ο όγκος του αλλάζει συνεχώς, αλλά διατηρείται εντός ορισμένων ορίων. Ένα δοχείο διαστολής χρησιμοποιείται για την αντιστάθμιση των αποκλίσεων όγκου του λαδιού. Είναι βολικό να παρακολουθείτε το τρέχον επίπεδο σε αυτό.

Για αυτό χρησιμοποιείται ένας δείκτης λαδιού. Οι απλούστερες συσκευές κατασκευάζονται σύμφωνα με το σχήμα των δοχείων επικοινωνίας με διαφανές τοίχωμα, προδιαβαθμισμένο σε μονάδες όγκου.

Η σύνδεση ενός τέτοιου μετρητή πίεσης παράλληλα με το δοχείο διαστολής αρκεί για την παρακολούθηση της λειτουργίας. Στην πράξη, υπάρχουν άλλοι δείκτες λαδιού που διαφέρουν από αυτήν την αρχή δράσης.

Προστασία από τη διείσδυση υγρασίας

Δεδομένου ότι το πάνω μέρος του δοχείου διαστολής έρχεται σε επαφή με την ατμόσφαιρα, τοποθετείται στεγνωτήρας αέρα, ο οποίος εμποδίζει τη διείσδυση της υγρασίας στο λάδι και μειώνει τις διηλεκτρικές του ιδιότητες.

Εσωτερική προστασία από φθορές

Είναι ένα σημαντικό στοιχείο του συστήματος λαδιού ρελέ αερίου… Τοποθετείται μέσα στις σωληνώσεις που συνδέουν το κύριο δοχείο μετασχηματιστή με το δοχείο διαστολής. Επομένως, όλα τα αέρια που απελευθερώνονται όταν θερμαίνονται από το λάδι και την οργανική μόνωση περνούν μέσα από το δοχείο με το ευαίσθητο στοιχείο του ρελέ αερίου.

Αυτός ο αισθητήρας έχει ρυθμιστεί από τη λειτουργία για έναν πολύ μικρό, επιτρεπόμενο σχηματισμό αερίου, αλλά ενεργοποιείται όταν αυξάνεται σε δύο στάδια:

1. να εκδώσει ένα φωτεινό/ηχητικό προειδοποιητικό σήμα στο προσωπικό σέρβις για την εμφάνιση δυσλειτουργίας όταν επιτευχθεί η καθορισμένη τιμή της πρώτης τιμής.

2. να απενεργοποιήσετε τους διακόπτες ισχύος σε όλες τις πλευρές του μετασχηματιστή για να απελευθερωθεί η τάση σε περίπτωση βίαιης εκτόξευσης αερίων, γεγονός που υποδηλώνει την έναρξη ισχυρών διεργασιών αποσύνθεσης λαδιού και οργανικής μόνωσης, που ξεκινούν με βραχυκυκλώματα μέσα στη δεξαμενή.

Μια πρόσθετη λειτουργία του ρελέ αερίου είναι η παρακολούθηση της στάθμης λαδιού στη δεξαμενή του μετασχηματιστή. Όταν πέσει σε μια κρίσιμη τιμή, η προστασία αερίου μπορεί να λειτουργήσει ανάλογα με τη ρύθμιση:

• μόνο σήμα?

• να σβήσει με σήμα.

Προστασία από τη συσσώρευση πίεσης έκτακτης ανάγκης στο εσωτερικό της δεξαμενής

Ο σωλήνας αποστράγγισης είναι τοποθετημένος στο κάλυμμα του μετασχηματιστή με τέτοιο τρόπο ώστε το κάτω άκρο του να επικοινωνεί με τη χωρητικότητα της δεξαμενής και το λάδι να ρέει μέσα στο επίπεδο του διαστολέα. Το πάνω μέρος του σωλήνα ανεβαίνει πάνω από τον διαστολέα και αποσύρεται στο πλάι, ελαφρώς λυγισμένο προς τα κάτω.Το άκρο του σφραγίζεται ερμητικά από μια γυάλινη μεμβράνη ασφαλείας, η οποία σπάει σε περίπτωση έκτακτης αύξησης της πίεσης λόγω της εμφάνισης απροσδιόριστης θέρμανσης.

Ένας άλλος σχεδιασμός τέτοιας προστασίας βασίζεται στην εγκατάσταση στοιχείων βαλβίδας που ανοίγουν όταν αυξάνεται η πίεση και κλείνουν όταν απελευθερώνονται.

Ένας άλλος τύπος είναι η προστασία από σιφόνι. Βασίζεται στην ταχεία συμπίεση των φτερών με απότομη άνοδο του αερίου. Ως αποτέλεσμα, η κλειδαριά που συγκρατεί το βέλος, το οποίο στην κανονική του θέση βρίσκεται υπό την επίδραση ενός συμπιεσμένου ελατηρίου, γκρεμίζεται. Το βέλος που απελευθερώνεται σπάει τη γυάλινη μεμβράνη και έτσι εκτονώνει την πίεση.

Διάγραμμα σύνδεσης μετασχηματιστή ισχύος

Μέσα στο περίβλημα της δεξαμενής βρίσκονται:

• Σκελετός με άνω και κάτω δοκό.

• μαγνητικό κύκλωμα;

• πηνία υψηλής και χαμηλής τάσης.

• προσαρμογή των κλαδιών περιέλιξης.

• βρύσες χαμηλής και υψηλής τάσης

• το κάτω μέρος των δακτυλίων υψηλής και χαμηλής τάσης.

Το πλαίσιο, μαζί με τα δοκάρια, χρησιμεύει για τη μηχανική στερέωση όλων των εξαρτημάτων.

Εσωτερική διακόσμηση

Το μαγνητικό κύκλωμα χρησιμεύει για τη μείωση των απωλειών της μαγνητικής ροής που διέρχεται από τα πηνία. Είναι κατασκευασμένο από ποιότητες ηλεκτρικού χάλυβα με τη μέθοδο της πλαστικοποίησης.

Το ρεύμα φορτίου ρέει μέσω των περιελίξεων φάσης του μετασχηματιστή. Ως υλικά για την παραγωγή τους επιλέγονται μέταλλα: χαλκός ή αλουμίνιο με στρογγυλό ή ορθογώνιο τμήμα. Για τη μόνωση των στροφών χρησιμοποιούνται ειδικές μάρκες χαρτιού καλωδίου ή βαμβακερού νήματος.

Σε ομόκεντρες περιελίξεις που χρησιμοποιούνται σε μετασχηματιστές ισχύος, συνήθως τοποθετείται μια περιέλιξη χαμηλής τάσης (LV) στον πυρήνα, ο οποίος περιβάλλεται από μια περιέλιξη υψηλής τάσης (HV) στο εξωτερικό.Αυτή η διάταξη των περιελίξεων, πρώτον, καθιστά δυνατή τη μετακίνηση της περιέλιξης υψηλής τάσης από τον πυρήνα και, δεύτερον, διευκολύνει την πρόσβαση στις περιελίξεις υψηλής τάσης κατά τις επισκευές.

Για καλύτερη ψύξη των πηνίων, αφήνονται μεταξύ τους κανάλια που σχηματίζονται από μονωτικά διαχωριστικά και παρεμβύσματα μεταξύ των πηνίων. Το λάδι κυκλοφορεί μέσα από αυτά τα κανάλια, τα οποία όταν θερμανθούν ανεβαίνουν και στη συνέχεια κατεβαίνουν μέσα από τους σωλήνες της δεξαμενής, μέσα στους οποίους ψύχονται.

Τα ομόκεντρα πηνία τυλίγονται με τη μορφή κυλίνδρων που βρίσκονται ο ένας μέσα στον άλλο. Για την πλευρά υψηλής τάσης δημιουργείται μια συνεχής ή πολυστρωματική περιέλιξη και για την πλευρά της χαμηλής τάσης μια σπειροειδής και κυλινδρική περιέλιξη.

Η περιέλιξη LV τοποθετείται πιο κοντά στη ράβδο: αυτό διευκολύνει την κατασκευή μιας στρώσης για τη μόνωση της. Στη συνέχεια, τοποθετείται ένας ειδικός κύλινδρος σε αυτό, παρέχοντας απομόνωση μεταξύ των πλευρών υψηλής και χαμηλής τάσης και η περιέλιξη HV τοποθετείται σε αυτόν.

Η μέθοδος εγκατάστασης που περιγράφεται φαίνεται στην αριστερή πλευρά της παρακάτω εικόνας, με την ομόκεντρη διάταξη των περιελίξεων της ράβδου του μετασχηματιστή.

Η δεξιά πλευρά της εικόνας δείχνει πώς τοποθετούνται εναλλακτικές περιελίξεις, χωρισμένες από ένα μονωτικό στρώμα.

Προκειμένου να αυξηθεί η ηλεκτρική και μηχανική αντοχή της μόνωσης των περιελίξεων, η επιφάνειά τους εμποτίζεται με ειδικό είδος γλυφθαλικού βερνικιού.

Για τη σύνδεση των περιελίξεων στη μία πλευρά της τάσης, χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα κυκλώματα:

• αστέρια?

• τρίγωνο;

• ζιγκ ζαγκ.

Σε αυτή την περίπτωση, τα άκρα κάθε πηνίου σημειώνονται με γράμματα του λατινικού αλφαβήτου, όπως φαίνεται στον πίνακα.

Τύπος μετασχηματιστή Πλευρά περιέλιξης Χαμηλή τάση Μέση τάση Υψηλή τάση έναρξης τέλος ουδέτερο Έναρξη τέλος ουδέτερο Έναρξη τέλος ουδέτερο Μονοφασικό a x — Στο Ht — A x — Δύο περιελίξεις τρεις φάσεις a NS 0 — — — A x 0 b Y B Y με G ° C Z Τρεις περιελίξεις τρεις φάσεις a x Σε Ht A x b Y 0 YT 0 B Y 0 ° С Z Ht ° С Z

Οι ακροδέκτες των περιελίξεων συνδέονται με τους αντίστοιχους κάτω αγωγούς που είναι τοποθετημένοι στους κοχλίες του μονωτικού δακτυλίου που βρίσκονται στο κάλυμμα της δεξαμενής του μετασχηματιστή.

Για να πραγματοποιηθεί η δυνατότητα προσαρμογής της τιμής της τάσης εξόδου, γίνονται διακλαδώσεις στις περιελίξεις. Μία από τις παραλλαγές των κλάδων ελέγχου φαίνεται στο διάγραμμα.

Το σύστημα ρύθμισης τάσης έχει σχεδιαστεί με δυνατότητα αλλαγής της ονομαστικής τιμής εντός ± 5%. Για να το κάνετε αυτό, ολοκληρώστε πέντε βήματα του 2,5% το καθένα.

Για μετασχηματιστές ισχύος υψηλής ισχύος, η ρύθμιση δημιουργείται συνήθως σε μια περιέλιξη υψηλής τάσης. Αυτό απλοποιεί τη σχεδίαση του διακόπτη βρύσης και επιτρέπει τη βελτίωση της ακρίβειας των χαρακτηριστικών εξόδου παρέχοντας περισσότερες στροφές σε αυτήν την πλευρά.

Στα πολυστρωματικά κυλινδρικά πηνία, οι ρυθμιστικοί κλάδοι γίνονται στο εξωτερικό του στρώματος στο άκρο του πηνίου και βρίσκονται συμμετρικά στο ίδιο ύψος σε σχέση με τον ζυγό.

Για μεμονωμένα έργα μετασχηματιστών, γίνονται διακλαδώσεις στο μεσαίο τμήμα. Όταν χρησιμοποιείτε ένα αντίστροφο κύκλωμα, το ένα μισό της περιέλιξης γίνεται με το δεξί πηνίο και το άλλο με το αριστερό πηνίο.

Ένας τριφασικός διακόπτης χρησιμοποιείται για την αλλαγή των κρουνών.

Διαθέτει σύστημα σταθερών επαφών, που συνδέονται με τους κλάδους των πηνίων, και κινητών, που αλλάζουν το κύκλωμα, δημιουργώντας διαφορετικά ηλεκτρικά κυκλώματα με σταθερές επαφές.

Εάν οι διακλαδώσεις γίνονται κοντά στο σημείο μηδέν, τότε ένας διακόπτης ελέγχει τη λειτουργία και των τριών φάσεων ταυτόχρονα. Αυτό μπορεί να γίνει επειδή η τάση μεταξύ των επιμέρους τμημάτων του διακόπτη δεν υπερβαίνει το 10% της γραμμικής τιμής.

Όταν γίνονται κρουνοί στο μεσαίο τμήμα της περιέλιξης, τότε χρησιμοποιείται ο δικός του, μεμονωμένος διακόπτης για κάθε φάση.

Μέθοδοι ρύθμισης της τάσης εξόδου

Υπάρχουν δύο τύποι διακοπτών που σας επιτρέπουν να αλλάξετε τον αριθμό των στροφών σε κάθε πηνίο:

1. με μείωση φορτίου?

2. υπό φορτίο.

Η πρώτη μέθοδος διαρκεί περισσότερο για να ολοκληρωθεί και δεν είναι δημοφιλής.

Η εναλλαγή φορτίου επιτρέπει την ευκολότερη διαχείριση των ηλεκτρικών δικτύων παρέχοντας αδιάλειπτη τροφοδοσία στους συνδεδεμένους καταναλωτές. Αλλά για να το κάνετε, πρέπει να έχετε έναν πολύπλοκο σχεδιασμό του διακόπτη, ο οποίος είναι εξοπλισμένος με πρόσθετες λειτουργίες:

• εκτέλεση μεταβάσεων μεταξύ κλάδων χωρίς διακοπή των ρευμάτων φορτίου συνδέοντας δύο γειτονικές επαφές κατά τη διάρκεια της μεταγωγής.

• περιορίζοντας το ρεύμα βραχυκυκλώματος στο εσωτερικό της περιέλιξης μεταξύ των συνδεδεμένων κρουνών κατά την ταυτόχρονη ενεργοποίησή τους.

Η τεχνική λύση σε αυτά τα προβλήματα είναι η δημιουργία συσκευών μεταγωγής που λειτουργούν με τηλεχειρισμό, χρησιμοποιώντας αντιδραστήρες και αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος.

Στη φωτογραφία που φαίνεται στην αρχή του άρθρου, ο μετασχηματιστής ισχύος χρησιμοποιεί αυτόματη ρύθμιση της τάσης εξόδου υπό φορτίο δημιουργώντας ένα σχέδιο AVR που συνδυάζει ένα κύκλωμα ρελέ για τον έλεγχο ενός ηλεκτροκινητήρα με έναν ενεργοποιητή και επαφές.

Αρχή και τρόποι λειτουργίας

Η λειτουργία ενός μετασχηματιστή ισχύος βασίζεται στους ίδιους νόμους όπως σε έναν συμβατικό:

• Ένα ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από το πηνίο εισόδου με μια χρονικά μεταβαλλόμενη αρμονική των ταλαντώσεων προκαλεί ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο μέσα στο μαγνητικό κύκλωμα.

• Η μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή που διαπερνά τις στροφές του δεύτερου πηνίου προκαλεί ένα EMF σε αυτές.

Τρόποι λειτουργίας

Κατά τη λειτουργία και τη δοκιμή, ο μετασχηματιστής ισχύος μπορεί να βρίσκεται σε κατάσταση λειτουργίας ή έκτακτης ανάγκης.

Τρόπος λειτουργίας που δημιουργείται συνδέοντας μια πηγή τάσης στο πρωτεύον τύλιγμα και το φορτίο στο δευτερεύον. Σε αυτή την περίπτωση, η τιμή του ρεύματος στις περιελίξεις δεν πρέπει να υπερβαίνει τις υπολογιζόμενες επιτρεπόμενες τιμές. Σε αυτή τη λειτουργία, ο μετασχηματιστής ισχύος πρέπει να τροφοδοτεί όλους τους καταναλωτές που είναι συνδεδεμένοι σε αυτόν για μεγάλο χρονικό διάστημα και αξιόπιστα.

Μια παραλλαγή του τρόπου λειτουργίας είναι οι δοκιμές χωρίς φορτίο και βραχυκύκλωμα για τον έλεγχο των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών.

Χωρίς φορτίο που δημιουργείται ανοίγοντας το δευτερεύον κύκλωμα για να διακοπεί η ροή του ρεύματος σε αυτό. Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό:

• Αποδοτικότητα;

• παράγοντας μετασχηματισμού?

• απώλειες στον χάλυβα λόγω της μαγνήτισης του πυρήνα.

Μια προσπάθεια βραχυκυκλώματος δημιουργείται βραχυκυκλώνοντας τους ακροδέκτες της δευτερεύουσας περιέλιξης, αλλά με μια υποεκτιμημένη τάση στην είσοδο του μετασχηματιστή σε μια τιμή ικανή να δημιουργήσει ένα δευτερεύον ονομαστικό ρεύμα χωρίς να το υπερβεί.Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των απωλειών χαλκού.

Σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, ένας μετασχηματιστής περιλαμβάνει τυχόν παραβιάσεις της λειτουργίας του, που οδηγούν σε απόκλιση των παραμέτρων λειτουργίας εκτός των ορίων των επιτρεπόμενων τιμών τους. Ένα βραχυκύκλωμα στο εσωτερικό των περιελίξεων θεωρείται ιδιαίτερα επικίνδυνο.

Οι καταστάσεις έκτακτης ανάγκης οδηγούν σε πυρκαγιές ηλεκτρικού εξοπλισμού και στην ανάπτυξη μη αναστρέψιμων συνεπειών. Είναι ικανά να προκαλέσουν τεράστια ζημιά στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας.

Επομένως, για την αποφυγή τέτοιων καταστάσεων, όλοι οι μετασχηματιστές ισχύος είναι εξοπλισμένοι με αυτόματες, προστατευτικές και σηματοδοτικές συσκευές, οι οποίες είναι σχεδιασμένες να διατηρούν την κανονική λειτουργία του πρωτεύοντος βρόχου και να τον αποσυνδέουν γρήγορα από όλες τις πλευρές σε περίπτωση δυσλειτουργίας.