Технические характеристики сухих трансформаторов

Подбор трансформатора проводят на основе нескольких факторов, таких как: входное напряжение, выходное напряжение, мощность, частота и тип оборудования, для которого предназначен трансформатор, и другим параметрам. Также учитывается стабильность и эффективность работы трансформатора, его габариты и совместимость с другими компонентами системы. Для точного подбора трансформатора необходимо руководствоваться его техническими и эксплуатационными характеристиками, которые приводятся в паспорте на прибор.

Прежде, чем перейти к непосредственному рассмотрению главных технических характеристик трансформатора, давайте, разберемся с определением «номинальный», так как именно оно употребляется при определении главных характеристик трансформатора.

«Номинальный режим» − это обычный, запланированный, расчетный режим работы трансформатора, при котором он обеспечивает заявленный производителем срок службы – до 20-25 лет. Соответственно все номинальные характеристики трансформатора относятся к случаю его работы в номинальном режиме.

Основные технические характеристики трансформаторов

Номинальная мощность трансформатора (S)

Одна из главных характеристик трансформатора, определяющая тип и размеры магнитопровода и сечение провода в обмотках. Т.е., мощность трансформатора напрямую определяет его массово-габаритные характеристики. Расчетная мощность трансформатора определяется как произведение напряжения и силы тока в первичной обмотке:S=U1*I1. Соответственно, измеряется в вольт-амперах (ВА) или в его производных: кВА =1000ВА; мВА= 1000000 ВА.

Номинальное напряжение обмоток (U1 и U2)

Номинальные напряжения первичной (U1) и вторичной (U2) обмоток – это напряжения на обмотках при холостом ходе трансформатора.

Номинальные токи в обмотках (I1 и I2)

Токи в первичной (I1) и вторичной (I2) обмотках, при которых обеспечивается долгосрочная работа трансформатора.

Коэффициент трансформации (n)

Определяется как отношение номинального входного напряжения (U1) к номинальному выходному напряжению (U2):

n= U1/ U2 = I2/ I1= N2/N1

(N1 и N2 – число витков первичной и вторичной обмоток соответственно).

Номинальный коэффициент мощности (cos φ)

Данный параметр определяется как отношение активной мощности трансформатора (P) к номинальной мощности (S):

cos φ =  P/ S,

и косвенно определяет реактивные потери энергии в трансформаторе.

Коэффициент полезного действия трансформатора (ŋ)

КПД отражает эффективность работы трансформатора и определяется как отношение отбираемой мощности (P2) трансформатора к подводимой мощности (P1):

ŋ= P2/ P1.

Напряжение короткого замыкания (Uкз)

Определяется как напряжение в первичной обмотке при замкнутой накоротко вторичной обмотке, в которой протекает ток, равный номинальному (I2). Верно и обратное:  Uкз – это напряжение, подводимое ко вторичной обмотке при замкнутой накоротко первичной обмотке, по которой протекает номинальный ток (I1).

Напряжение короткого замыкания Uкз обычно определяют в процентах от номинального напряжения. Как правило, Uкз = 5-12% от Uном. Чем меньше Uкз, тем больший ток короткого замыкания способен выдержать трансформатор.

Ток холостого хода (Iхол)

Определяется как ток, протекающий по первичной обмотке при подаче на нее номинального напряжения U, вторичная обмотка при этом не нагружена. Ток холостого хода, как правило, составляет 0,5-10% от номинального значения и характеризует энергетические потери на перемагничивание и нагрев магнитопровода. Чем меньше Iхол, тем эффективнее трансформатор.

Потери холостого хода (Рхх)

Потери в трансформаторе в режиме холостого хода (при ненагруженной вторичной обмотке). В режиме холостого хода энергия незначительно расходуется на преодоление омического сопротивления обмоток, а большая часть расходуется на перемагничивание, вихревые токи и гистерезис магнитопровода.

Уменьшение потерь холостого хода добиваются применением сталей с улучшенными магнитными свойствами и улучшением конструкции магнитопровода.

Потери короткого замыкания (Ркз)

В режиме короткого замыкания токи в обмотках в десятки раз превышают номинальные значения, что приводит к их быстрому перегреву и выходу трансформатора из строя. По этой причине трансформаторы снабжаются защитой, которая отключает устройство при КЗ. Что касается потерь при коротком замыкании, то они состоят из основных и добавочных потерь в обмотках трансформатора и потерь в его конструкционных элементах.

При выборе трансформатора также необходимо учитывать:

• климатическое исполнение трансформатора, так как внешние нагрузки на него существенно меняются в зависимости от климатического региона. Климатическое исполнение трансформатора регламентируется ГОСТом 15150-69 и дается в буквенно-цифровом виде, где «буква» отображает регион установки, а «цифра» − категорию размещения (на улице, в помещении, под навесом и т.д.).

Для российских климатических условий подходят исполнения:

o   У − умеренный макроклиматический район;

o   ХЛ − холодный макроклиматический район;

o   УХЛ − объединение умеренного и холодного макроклиматических районов.

В зависимости от конкретного места установки трансформатора выбирайте категорию размещения:

o   1 – на улице под воздействием любых атмосферных явлений (дождь, снег, ветер и т.д.);

o   2 – установка на открытом воздухе под навесом;

o   3 – установка внутри неотапливаемых помещений с естественной вентиляцией воздуха;

o   4 – установка внутри отапливаемых помещений с искусственной  вентиляцией воздуха;

o   5 – установка в неотапливаемых и не вентилируемых помещениях с повышенной влажностью (подвалы, шахты и т.д.)

• класс нагревостойкости изоляции трансформатора, который отображает максимальную рабочую температуру, свойственную данному устройству при номинальных условиях эксплуатации. Согласно ГОСТ 8865-93, класс нагревостойкости обозначается заглавными латинскими литерами Y,A,E,B,F,H, C. Чаще всего изоляция трансформаторов имеет классы B,F,H. Очевидно, что чем выше класс изоляции, тем более стоек трансформатор к перегреву обмоток.
• степень защиты корпуса трансформатора, которая регламентируется ГОСТом 14254-2015 и отображает способность корпуса противостоять негативным внешним воздействиям. Силовые трансформаторы выпускаются в вариантах защиты от IP00 до IP54, где первая цифра после букв IP отображает защиту устройства от попадания внутрь твердых частиц, а вторая цифра – защиту от попадания влаги. Чем большее эти численные значения, тем лучше трансформатор защищен от пыли и влаги. Например, трансформатор со степенью защиты IP00 никак не защищен от пыли и влаги, в то время как трансформатор с классом защиты корпуса IP54 практически полностью защищен от проникновения пыли брызг воды под любым углом и в любом направлении.

Технические характеристики трансформаторов нашего завода в Пскове обеспечивают их использование в широком круге низковольтных приложений. У нас вы можете купить серийные одно-и трехфазные трансформаторы разделительные, преобразовательные и общего назначения, а также заказать изготовление трансформаторов с индивидуальными характеристиками по вашим чертежам. Для оформления заявки заполните Опросный лист.