Трансформаторы – электромагнитные статические преобразователи электрической энергии. Основное назначение трансформаторов – изменять напряжение переменного тока. Они применяются также для преобразования числа фаз и частоты. Наибольшее распространение имеют силовые трансформаторы напряжения, которые выпускаются электротехнической промышленностью на мощности свыше миллиона киловольт - ампер и на напряжения до 1150 - 1500 кВ.Силовые трансформаторы в нашей стране применяются в основном на частоту 50 Гц.Трансформаторы малой мощности широко используются в различных электротехнических установках, системах передачи и переработки информации, навигации и других устройствах. Диапазон частот, на которых могут работать трансформаторы, – от нескольких герц до 105 Гц.По числу фаз трансформаторы делятся на: однофазные, двухфазные, трехфазные и многофазные. Силовые трансформаторы выпускаются в основном в трехфазном исполнении. Для применения в однофазных сетях выпускаются однофазные трансформаторы.Трансформаторы имеют две или несколько обмоток, индуктивно связанных друг с другом. Обмотки, потребляющие энергию из сети, называются первичными. Обмотки, отдающие электрическую энергию потребителю, называются вторичными.
В зависимости от соотношения напряжений на первичной и вторичной обмотках трансформаторы делятся на повышающие и понижающие. В повышающем трансформаторе первичная обмотка имеет низкое напряжение, а вторичная – высокое. В понижающем трансформаторе, наоборот, вторичная обмотка имеет низкое напряжение, а первичная – высокое.
Трансформаторы, имеющие одну первичную и одну вторичную обмотки называются двухобмоточными. Достаточно широко распространены трехобмоточные трансформаторы, имеющие на каждую фазу три обмотки, например, две на стороне низкого напряжения, одну – на стороне высокого напряжения или наоборот. Многофазные трансформаторы могут иметь несколько обмоток высокого и низкого напряжения.
По конструкции силовые трансформаторы делят на два основных типа – масляные и сухие.
Способы охлаждения трансформаторов. Пожарная опасность трансформаторов. Меры по обеспечению пожарной безопасности трансформаторов.
В масляных трансформаторах магнитопровод с обмотками находится в баке, заполненном трансформаторным маслом, которое является хорошим изолятором и охлаждающим агентом. Трансформаторное масло является горючим, и при нарушении герметичности бака масло может повредить другое оборудование.
Сухие трансформаторы охлаждаются воздухом. Они применяются в установках производственных помещений, жилых и служебных зданий, т.е. там, где применение масляных трансформаторов вследствие их взрыво- и пожароопасности недопустимо. В сухих трансформаторах охлаждающей средой служит проникающий к обмоткам и магнитопроводу атмосферный воздух.
Перегрев и воспламенение изоляции масляных трансформаторов возникают при различных аварийных явлениях:
1. Короткие замыкания – межвитковые, между фазами, между фазами и корпусом, между обмотками низшего и высшего напряжения.
2. Большие переходные сопротивления в местах соединений в трансформаторе – на участках с плохо выполненными соединениями обмоток, кабелей и т.д.
3. «Пожар стали» магнитопровода - чрезмерный нагрев части магнитопровода вихревыми токами вследствие нарушения изоляции между листами стали.
4. Внутренние разряды (перекрытия) с образованием электрической дуги в масле – между обмоткамивысшего и низшего напряжения, между обмоткой высшего напряжения и стенкой бака трансформатора, по поверхностям изоляторов.
К мероприятиям по снижению пожарной опасности трансформаторов относятся:
- выбор рационального размещения трансформаторов, соответствующего оборудование трансформаторных помещений, средств пожаротушения и т.д.
- оборудование трансформаторов соответствующими устройствами и приборами электрической защиты.
К простейшим предохранительным устройствам относятся:
а) газовое реле (устанавливают на трубопроводе, соединяющем бак трансформатора с расширителем);
б) выхлопная труба (устанавливают на трансформаторах мощностью 1000 кВА и выше, верхний конец закрыт стеклянной пластиной);
в) приборы теплового контроля (контактные термометры, термометрические сигнализаторы и т.д.)
Иногда в целях обеспечения пожарной безопасности применяют негорючий и не окисляющийся жидкий диэлектрик – совтол. Применение совтола ограничено более высокой по сравнению с маслом стоимостью и токсичностью паров.
Распределительные устройства и подстанции: классификация, назначение, виды и исполнение. Пожарная опасность распределительных устройств и подстанций. Распределение электроэнергии при напряжении до 1 кВ
Распределительные устройства и подстанции/ Низковольтные распределительные устройства (РУ) подразделяются: по конструктивному исполнению и размерам - щиты (собираемые из панелей или шкафов), шкафы, щитки, ящики по способу установки коммутационных аппаратов: - с выкатными аппаратами,-со стационарной установкой аппаратов; по типам аппаратов на отходящих линиях - с предохранителями, блоками предохранитель - выключатель и др.; по схемам электрических соединений - с вводными или без вводных аппаратов;для четырех-, трех-, или двухпроводных отходящих линий;с трех- и однополюсными аппаратами; по способу установки - напольные, навесные,
РУ вторичного напряжения цеховой комплектной выполняется, как правило, в виде распределительного щита (РЩ) и состоит из набора металлических шкафов, установленных в ряд и соединенных общими сборными шинами.
В качестве коммутационных и защитных аппаратов в РУ вторичного напряжения КТП используются автоматические выключатели выдвижного исполнения, которые расположены в закрытых шкафах. Главный распределительный щит (ГРЩ) цеха, как правило, выполняется в виде РУ, собранного из типовых панелей со стационарной установкой аппаратов. Вводные, линейные, секционные, водно-линейные и секционно-линейные панели комплектуются рубильниками с предохранителями, автоматами с последовательно включенными с ними разъединителями, предохранителями-выключателями, трансформаторами тока. Силовые пункты (СП). Наиболее широко применяются распределительные шкафы с трехфазными группами плавких предохранителей для защиты отходящих линий с рубильниками или рубильниками и предохранителями на вводе. При повышенных требованиях к надежности электроснабжения в качестве СП используются. Щиты (шкафы) управления (ЩУ, ШУ) комплектуются из блоков (панелей) управления с защитными и коммутационными аппаратами. ЩУ предназначены, главным образом, для дистанционного и автоматического управления электроприводами. В тоже время через щиты управления осуществляют распределение электроэнергии. Магистральные щитки осветительные (МЩО) осуществляют распределение электроэнергии между групповыми осветительными щитками. В качестве МЩО используются распределительные шкафы ШР с предохранителями и распределительные пункты серий ПР с трехполюсными линейными автоматами.
Ящики силовые (Я) устанавливаются на ответвлениях от магистральных шинопроводов на вводах распределительных шинопроводов и выпускается с рубильником и предохранителями или блоком предохранитель-выключатель, с автоматом, с рубильником