Классификация силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы — электротехника для систем электроснабжения, преобразующая одну величину переменного тока и напряжения в другую величину переменного тока и напряжения без изменения передаваемой мощности и частоты. Преобразование осуществляется за счет электромагнитной индукции.

Электротехнические устройства принято классифицировать по нескольким признакам.

Классификация по конструкционному исполнению

По конструктивному признаку — типу системы охлаждения, статические электромагнитные аппараты делятся на две категории:

1. Трансформаторы силовые сухие. Охлаждение осуществляется благодаря воздуху, т.е. естественным образом. Оборудование безопасно в эксплуатации, его можно устанавливать в любых жилых и производственных помещениях. Подкатегории — воздушное охлаждение с дутьем (СД в маркировке), естественное охлаждение с герметичным (СГ), защищенным (СЗ) или открытым (С) исполнением.
2. Силовые масляные трансформаторы. Обмотки и магнитный провод (масляный контур) размещаются в емкости, наполненной специальным маслом. Рабочая жидкость выступает как охлаждающая среда и изоляционный материал. Циркуляция воды, воздуха и масла может быть естественной и принудительной. Агрегаты имеют некоторые ограничения по использованию в жилых и промышленных помещениях. Т.к. масло горюче, и потеря герметичности бака может привести к негативным последствиям.
3. Трансформаторы с жидким негорючим диэлектриком. Охлаждение диэлектриком может быть с дутьем (НД) и естественным (Н).

Выбирать устройство необходимо, учитывая не только потребности конкретного объекта, но и условия окружающей среды.

Классификация по назначению

С учетом режима работы, характера предстоящих нагрузок и условий эксплуатации, силовое оборудование может быть:

1. Регулировочное.
2. Общего назначения.
3. Специального назначения (электропечные, тяговые, шахтные и т.д.).

Разделение по климатическому исполнению:

• Т — регионы с тропическим климатом;
• ХЛ — регионы с холодным климатом;
• У — регионы с умеренным климатом.

По месту эксплуатации приборы бывают внутренние для работы внутри отдельно стоящих построек и зданий без существенных перепадов влажности/температуры, и наружные — для использования на открытых площадках.

Классификация по техническим характеристикам

Основные технические параметры, по которым подразделяется электротехническое силовое оборудование:

• Напряжение

Напряжение зависит от соотношения значений напряжения между вторичной и первичной обмотками (отдающими напряжение потребителю и принимающими его от электросети). По способу трансформации установки делятся на повышающие — увеличивающие напряжение на выходе, и понижающие — снижающие его.   

• Фазы

Наиболее распространены трехфазные силовые трансформаторы, активно применяющиеся в составе подстанций. Но фаз может быть одна или две. В отдельную категорию выделяют многофазные варианты.

• Обмотки

Классификация ведется по количеству и особенностям соединения обмоток. Популярность получили трехобмоточная и двухобмоточная техника. Число обмоток может быть меньшим или большим.

Независимо от количества, обмотки связаны между собой. Основные схемы соединения — зигзаг, звезда, треугольник. В трехфазных аппаратах обмотки соединены в форме звезды или треугольника. В многофазных устройствах они объединены в виде многоугольника или звезды.

• Мощность

Буквально все мощные силовые трансформаторы работают с частотой 50 Гц. Модели с низкой мощностью предназначены для работы в системах навигации, электротехнике, устройствах передачи и обработки информации. Они адаптированы к частоте 1-105 Гц, и применяются в составе локальных сетей отдельных объектов.

При классификации электромагнитных агрегатов по мощности, выделяют 6 групп. В последней 6-ой группе аппараты от 100000 кВ, в 5-ой и 4-ой группах — от 40000 и 10000 кВ, в 3-тьей и 2-ой группах — 1000-6300 и 160-630 кВ. В 1-ой группе — до 100 кВ.

Дополнительные классификаторы:

• Габаритные размеры;
• Вид системы охлаждения — принудительное, естественное;
• Особенности магнитного провода — броневой, стержневой;
• Металл производства обмоток — алюминий, медь.

По возможности регулировки выходного напряжения выделяют регулируемые и нерегулируемые модели.