Tensione nominale primaria e secondaria del trasformatore

Il trasformatore di tensione primaria nominale è chiamato tale tensione che deve essere fornita al suo avvolgimento primario per ottenere la tensione nominale secondaria indicata nel passaporto del trasformatore ai terminali dell'avvolgimento secondario aperto.

La tensione nominale secondaria è la tensione applicata ai terminali dell'avvolgimento secondario quando il trasformatore è a vuoto (la tensione è applicata ai terminali dell'avvolgimento primario e l'avvolgimento secondario è aperto) e quando la tensione nominale primaria è applicata al primario avvolgimento.

La tensione dell'avvolgimento secondario cambia con il carico perché la corrente di carico crea una caduta di tensione attraverso la resistenza attiva e induttiva dell'avvolgimento. Questa variazione della tensione secondaria dipende non solo dall'entità della corrente e dalla resistenza dell'avvolgimento, ma anche dal fattore di potenza del carico (Fig. 1). Se il trasformatore è caricato con potenza puramente attiva (Fig. 1, a), la tensione, rispetto ad altre opzioni, varia entro limiti inferiori.

Nel diagramma vettoriale E2- EMF.nell'avvolgimento secondario del trasformatore. Il vettore di stress secondario sarà uguale alla differenza geometrica:

dove I2 è il vettore corrente nell'avvolgimento secondario; хtr e Rtr - rispettivamente la resistenza induttiva e attiva dell'avvolgimento secondario del trasformatore.

Con un carico induttivo e allo stesso valore di corrente, la tensione diminuisce in misura maggiore (Fig. 1, b). Ciò è dovuto al fatto che il vettore I2 NS xtr è in ritardo rispetto alla corrente di 90 °, in questo caso più bruscamente rivolto al vettore E2 rispetto al precedente. Con un carico capacitivo, un aumento della corrente di carico provoca un aumento della tensione nell'avvolgimento del trasformatore (Fig. 2, c). In questo caso, il vettore I2 NS xtr uguale in lunghezza a un vettore simile nei primi due casi e anche in ritardo rispetto alla corrente di 90 °, a causa della natura capacitiva di questa corrente, risulta essere ruotato lungo il vettore E2 , e aumenta la lunghezza di U2 rispetto a E2 .

Riso. 1. Variazione della tensione secondaria del trasformatore U2 in funzione del fattore di potenza del carico (angolo φ): a — con un carico attivo; b — con carico induttivo; c — con carico capacitivo; E2 — campi elettromagnetici. nell'avvolgimento secondario del trasformatore; I2 — corrente nell'avvolgimento secondario (corrente di carico); I0 è la corrente di magnetizzazione del trasformatore; Ф - flusso magnetico nel nucleo del trasformatore; Rtr Xtr — resistenza attiva e induttiva dell'avvolgimento secondario.

Durante il funzionamento, è necessario regolare la tensione dell'avvolgimento del trasformatore. Ciò si ottiene variando il numero di spire della bobina ad alta tensione. Modificando il numero di giri di questa bobina inclusa nel circuito ad alta tensione, è possibile modificare fattore di trasformazione nell'intervallo da ± 5 a ± 7,5% del valore nominale.

Lo schema dei rubinetti dagli avvolgimenti con commutazione semplice è mostrato in figura 2. In base a questi rubinetti, nel passaporto sono indicati l'alta tensione minima, nominale e massima. Se, ad esempio, la tensione secondaria nominale del trasformatore è 10.000 V, la tensione massima 1,05Un = 10500 V e la tensione minima 0,95Un = 9500 V.

Per una tensione nominale di 6000 V, abbiamo rispettivamente 6300 e 5700 V. Il numero di spire dell'avvolgimento ad alta tensione viene modificato con un interruttore, i cui contatti si trovano all'interno del trasformatore e la maniglia viene portata al suo copertina.

Solitamente per i trasformatori che vengono installati in prossimità di una cabina discendente 35/10 kV o di una cabina elevatrice 0,4 / 10 kV, si assume che il fattore di trasformazione sia 1,05xKn, ovvero si metta il sezionatore nel + 5% posizione. Se la sottostazione dell'utenza viene rimossa dall'area, si verifica una significativa perdita di tensione nella linea elettrica, quindi l'interruttore viene impostato sulla posizione -5%. Il trasformatore al centro della linea di trasmissione è impostato sul rapporto di trasformazione nominale (Fig. 3).

Riso. 2. Schema di rubinetti da parte dei giri per misurare il coefficiente di trasformazione con ± 5%

Riso. 3. Installazione di un interruttore di trasformatore a seconda della distanza della sottostazione del trasformatore del consumatore dalla sottostazione regionale dell'alimentatore.

Attualmente, l'industria ha dominato la produzione di trasformatori di potenza con una capacità unitaria di 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400 kVA, ecc. Per la regolazione della tensione, i nuovi trasformatori sono dotati di commutatori a vuoto o interruttori di carico.PBV sta per: commutazione degli avvolgimenti senza eccitazione, cioè con il trasformatore spento.

I rubinetti delle bobine consentono, commutandoli, di modificare la tensione nell'intervallo da -5 a + 5% ogni 2,5%. Dispositivo di commutazione del carico significa: regolazione della tensione sotto carico (automatica). Consente di regolare la tensione nell'intervallo da -7,5 a + 7,5% in sei fasi o ogni 2,5%. I trasformatori da 63 kVA e oltre possono essere dotati di tali dispositivi. La designazione di un trasformatore con tale dispositivo è TMN, TSMAN.

I trasformatori trifase TM e TMN per la trasformazione dell'energia da 20 e 35 kV a 0,4 kV hanno capacità di 100, 160, 250, 400 e 630 kVA.