Conocimientos básicos de transformadores

Los transformadores son equipos eléctricos importantes en el proceso de transmisión, transformación y distribución de los sistemas eléctricos. Ya sea en empresas industriales, centros comerciales, edificios de oficinas o áreas residenciales, los transformadores se pueden ver en todas partes. Los transformadores juegan un papel extremadamente importante en la industria eléctrica. Como profesional de la energía, debe conocer los conocimientos básicos de los transformadores. A continuación, le presento algunos conocimientos comunes sobre los transformadores que he resumido para usted. Después de leerlos, tendrá una comprensión completamente nueva de los transformadores.

1. El principio del transformador: El transformador es un dispositivo que utiliza el principio de inducción electromagnética para cambiar el voltaje y la corriente alterna. Los componentes principales son la bobina primaria, la bobina secundaria y el núcleo de hierro (núcleo magnético). La siguiente figura muestra varios transformadores de diferentes formas.

2. La función de un transformador es cambiar el voltaje: aumentar o disminuir el voltaje y convertir la electricidad generada por el generador en un nivel de voltaje adecuado para uso residencial o industrial a través de los procesos de aumento, transmisión y reducción del voltaje. Corriente variable: Cambiar la magnitud de la corriente mientras se cambia el voltaje. Aislamiento: Aislar el sistema de usuario del sistema de suministro de energía para reducir el alcance de los accidentes.

¿Cuáles son los tipos de transformadores?

Divididos por método de enfriamiento: A. Transformador sumergido en aceite: un transformador que utiliza aceite de transformador como medio de aislamiento y enfriamiento, con el núcleo de hierro y la bobina completamente sumergidos en el aceite aislante. B. Transformador seco: El núcleo de hierro y la bobina se funden con material de resina epoxi para proporcionar aislamiento. Según el número de fases de la energía, se puede dividir principalmente en transformadores monofásicos y transformadores trifásicos. A. Las características funcionales de un transformador monofásico son que es un transformador con un devanado primario monofásico. Como se muestra en la figura, tanto el devanado primario como el devanado secundario de un transformador monofásico están enrollados alrededor del núcleo de hierro. El devanado primario es el terminal de entrada de voltaje alterno, y el devanado secundario es el terminal de salida de voltaje alterno. El voltaje de salida del devanado secundario es proporcional al número de vueltas de la bobina. Un transformador monofásico puede convertir la fuente de alta tensión en baja tensión monofásica para el uso de varios equipos. Por ejemplo, puede convertir la alta tensión de CA 6600V en baja tensión de CA 220V a través de un transformador monofásico para alimentar luminarias u otros equipos. Los transformadores monofásicos tienen las ventajas de estructura simple, tamaño pequeño y baja pérdida, lo que los hace adecuados para su uso en líneas de distribución de baja tensión con cargas bajas (por debajo de 60Hz). El diagrama esquemático funcional de un transformador monofásico. Los transformadores monofásicos se utilizan comúnmente en los sistemas de transmisión y distribución de energía rurales, así como en la alimentación de algunas luces o motores pequeños. Ejemplos de sus aplicaciones se muestran en la figura. Además, también se puede utilizar como transformador de alimentación en muchos equipos electrónicos y eléctricos.

B. Las características funcionales de los transformadores trifásicos. Los transformadores trifásicos son un tipo de transformador ampliamente utilizado en equipos de energía. Un transformador trifásico en realidad está compuesto por tres transformadores monofásicos de la misma capacidad, con el devanado primario (bobina de alta tensión) siendo trifásico y el devanado secundario (bobina de baja tensión) también siendo trifásico, como se muestra en la figura. Las características estructurales de los transformadores trifásicos se utilizan principalmente para elevar o reducir la tensión en sistemas de suministro de energía trifásica. Un método comúnmente utilizado es convertir la alta tensión de varios miles de voltios en baja tensión de 380V, proporcionando suministro de energía para equipos eléctricos. El diagrama funcional de un transformador trifásico muestra que tiene una amplia gama de aplicaciones, como subestaciones, empresas industriales y mineras, sitios de construcción, equipos de riego y drenaje, correo y telecomunicaciones, textiles, ferrocarriles, escuelas, hospitales, defensa nacional, ascensores, etc. También es adecuado para algunas líneas de distribución de baja tensión con bajo voltaje de suministro y grandes fluctuaciones. Ejemplos de aplicación de transformadores trifásicos

4. Método de representación del modelo de transformador

Hay muchos tipos de transformadores, y para distinguir entre diferentes tipos de transformadores, generalmente se utilizan letras o números para identificar los nombres de los modelos de los transformadores. El modelo de un transformador generalmente está compuesto por letras y números, y se utiliza para indicar el número de fases, el método de enfriamiento, el método de regulación de voltaje, el material del núcleo del devanado, el método de conexión del devanado y otra información relacionada del transformador. Nombre del producto: El nombre del producto de un transformador generalmente se representa con letras, lo que indica el método de acoplamiento de bobinas, el número de fases, el método de enfriamiento, el número de bobinas, el material del alambre de la bobina, el método de regulación de voltaje y el propósito especial del producto, como se muestra en la siguiente tabla. Número de serie de diseño: también conocido como número de serie técnico, representado por números, que indica diferentes variedades de productos similares para distinguir sus dimensiones externas e indicadores de rendimiento, a veces se omite. Capacidad nominal: La capacidad nominal de un transformador se expresa en "kVA" y se puede leer como "kilovoltio amperio". Los transformadores utilizan kVA como unidad porque en ausencia de una carga determinada, no se puede obtener la magnitud de la potencia activa (símbolo P, unidad kW) y la potencia reactiva (símbolo Q, unidad kvar). Solo se puede utilizar kVA para representar la potencia. Por ejemplo, la potencia de salida de un transformador de 1kVA es de aproximadamente 1kW. Voltaje nominal del lado de alto voltaje: El voltaje nominal del lado de alto voltaje de un transformador es el valor de voltaje nominal que se introduce en la terminal de entrada del devanado primario, generalmente representado por la letra "kV". Por ejemplo, 10kV indica que el devanado primario de un transformador puede recibir un voltaje de 10kV.

5. Tensión nominal primaria y secundaria del transformador, capacidad nominal, grupo de conexión, corriente nominal primaria y secundaria, tensión de impedancia del transformador, rango de tensión de ajuste del cambiador de taps, condiciones ambientales de funcionamiento, modelo y peso del aceite del transformador, etc.

6. Identificación de símbolos de transformadores en circuitos Los transformadores se utilizan generalmente en circuitos de control y circuitos de distribución de equipos eléctricos, y son uno de los dispositivos comúnmente utilizados en los circuitos de control de equipos eléctricos. Por lo tanto, entender la identificación de símbolos de transformadores en circuitos también es muy importante. Los transformadores generalmente se representan con la letra "T" en el circuito y se marcan con símbolos gráficos, como se muestra en la figura.

Hay dos símbolos gráficos generales para transformadores, que se utilizan respectivamente en líneas de distribución y líneas eléctricas. El terminal de entrada de tensión es el devanado primario del transformador, y el terminal de salida de tensión es el devanado secundario del transformador. Además, los transformadores con núcleos magnéticos o taps centrales también se representan en sus símbolos gráficos. El símbolo gráfico de un transformador con tres devanados. Algunos transformadores trifásicos también pueden reflejar el método de conexión del transformador en el símbolo gráfico, como se muestra en la siguiente figura.

En las líneas eléctricas reales, hay dos métodos de conexión para los transformadores monofásicos, a saber, la conexión en serie y la conexión en paralelo. Los transformadores pueden alcanzar un voltaje nominal más alto cuando se conectan en serie y una corriente nominal más alta cuando se conectan en paralelo. Hay muchas bobinas dentro de un transformador trifásico, y el método de conexión más utilizado es la conexión en estrella (en forma de Y). Esta estructura se refiere a que la bobina primaria del transformador trifásico se conecta en forma de Y, donde el extremo de cada bobina se conecta al punto neutro y el otro extremo de la bobina se conecta a la línea correspondiente. El método de conexión en estrella más utilizado para los transformadores trifásicos en las líneas eléctricas es la conexión Y-Y, donde tanto la bobina primaria como la secundaria se conectan en forma de Y. Método de conexión Y-Y de transformador trifásico

¿Cuáles son los componentes de un transformador?

A. Cuerpo del dispositivo: incluyendo núcleo de hierro, bobina, soporte de aislamiento B. Dispositivo de regulación de voltaje: es decir, cambiador de taps, (dispositivo de regulación de voltaje en carga y dispositivo de regulación de voltaje sin excitación) C. Tanque de aceite y radiador en forma de láminas (alas), camisa D. Dispositivo de seguridad: absorbente de humedad, relé de gas, filtro de aceite, instrumento de medición de temperatura, etc.

8. ¿Cuál es el uso del aceite de transformador? (1) Función de aislamiento: El aceite de transformador tiene una fuerte capacidad aislante, lo cual genera suficiente resistencia aislante entre el devanado y la carcasa. Los modelos más comunes son DB25 y DB45. (2) Función de disipación de calor: El aceite de transformador circula naturalmente entre el cuerpo y el radiador en forma de aleta basándose en el principio de ascenso al calentarse, disipando el calor a través del radiador y manteniendo la temperatura de la bobina no demasiado alta. (3) Función de extinción de arco: Cuando se opera el dispositivo de regulación de tensión con carga, se generará luz de arco cuando se abre el conmutador de taps, y el aceite de transformador puede extinguir la luz de arco, brindando protección.

9. Función del depósito de aceite (almohadilla de aceite) La almohadilla de aceite (depósito de aceite) se instala en diagonal por encima del depósito de aceite y está conectada a la tubería de aceite y al depósito de aceite. Cuando el volumen del aceite de transformador se expande y se contrae con los cambios de temperatura del aceite, la almohadilla de aceite juega un papel en el almacenamiento y el reabastecimiento de aceite. Evita que el aceite se oxida y se humedezca por contacto con el aire. La almohadilla de aceite está equipada con un tubo de indicador de aceite, y algunos también están equipados con un indicador de nivel de líquido para observar los cambios en el nivel de aceite.

10. ¿Qué es la regulación de tensión en carga? La regulación de tensión en carga es un método de regulación de tensión en el que un transformador puede cambiar su tensión conmutando el engranaje de toma durante el funcionamiento en carga.

11. ¿Cuáles son las pérdidas de los transformadores durante el funcionamiento? Las pérdidas de los transformadores incluyen: pérdidas en vacío (pérdidas de hierro): pérdidas causadas por corrientes parásitas en el núcleo de hierro, pérdidas en carga (pérdidas de cobre): pérdidas causadas por el calentamiento por resistencia del devanado.

¿Cuál es la función de un absorber de humedad (respirador)?

A. Debido a los constantes cambios de temperatura durante el funcionamiento del transformador, el nivel del aceite dentro del transformador puede subir o bajar, y el gas debe ser desechado, de lo contrario, la presión aumentará; Se puede entender como el proceso de respiración, que juega un papel en prevenir el contacto directo entre el aceite y el aire que se deteriora. B. Instale un frasco de silicona en el canal de exhalación del aceite. El transformador respira a través de la silicona, y el agua desechada es absorbida. Cuando el agua alcanza un cierto nivel, el color de la silicona cambiará de azul a rojo. En este momento, la silicona debe ser reemplazada. Como se muestra en la imagen.

13. ¿Qué es un relé de gas? ¿Cuál es su función? El relé de gas (también conocido como relé de gas) es un dispositivo de protección utilizado en transformadores, instalado entre la tubería entre el depósito de aceite y el tanque de aceite del transformador. Cuando una falla interna del transformador hace que el aceite se descomponga y produzca gas o cause un impulso de flujo de aceite, se activa el contacto del relé de gas, y se envían la señal de desconexión de "gas pesado" y la señal de alarma de "gas ligero" al personal de servicio a través del contacto común eléctrico interno, recordándoles que el transformador está anormal o tiene una falla.