08 transformatori 12 13a - rudar.rgn.hrdkuhinek/nids_daliborkuhinek/1 oee-rn/0pred/2012_13/08... ·...
Post on 10-Oct-2019
28 Views
Preview:
TRANSCRIPT
TRANSFORMATORI
opća mreža (400 kV - izbacivanje 220kV )
razdjelna mreža↓↓↓↓ (110, 35, 20 kV)
(izbacivanje 10 kV)
↓↓↓↓ potrošna mreža
↑↑↑↑ na 400 kV
N1 - primarni N2 - sekundarni
GN - gornjeg napona DN - donjeg napona
22110 gm
TPZEU ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ ++++====
−−−−==== struja praznog hoda
U1 - priklju čni napon E1 - inducirana protuelektromotorna sila
ZTP - impedancija transformatora u praznom hodu
ΙΙΙΙm - struja magnetiziranjaΙΙΙΙg - struja gubitaka praznog hoda
Transformator u praznom hodu
)EU(fm 11 −−−−====ΙΙΙΙ
trenutne vrijednosti praznog hoda
tsinm ωωωωΦΦΦΦΦΦΦΦ ====
tcosu m ωωωωΦΦΦΦωωωω−−−−====
inducirani napon po zavoju
efektivna vrijednostza N zavoja
44,4 ΦΦΦΦ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅==== fu i
iuNE ⋅⋅⋅⋅==== 11inducirani naponi u namotima iuNE ⋅⋅⋅⋅==== 22
uz inducirani napon po jednom zavoju
ΦΦΦΦΦΦΦΦωωωω ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====⋅⋅⋅⋅==== fN,NUN 4442
nNN
UU
EE ============
2
1
2
1
2
1prenosni omjer transformatora
Opterećeni transformator za idealne svitke(zanemarene gubitke)
21 PP ≈≈≈≈
P1 - snaga pimaraP2 - snaga sekundara
222111 ϕϕϕϕϕϕϕϕ cosIUcosIU ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅≈≈≈≈⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅
ako je
21 ϕϕϕϕϕϕϕϕ ====
tada je
nUU ≈≈≈≈≈≈≈≈
1
2
2
1
ΙΙΙΙΙΙΙΙ
uz uzete u obzir impedancije svitaka
(((( )))) (((( ))))222
2222 XRU ⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅==== ΙΙΙΙΙΙΙΙ∆∆∆∆
(((( )))) (((( ))))211
2111 XRU ⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅==== ΙΙΙΙΙΙΙΙ∆∆∆∆
zbog ΙΙΙΙ2 pad U na N2
zbog ΙΙΙΙ1 pad U na N1
(((( ))))11111111 jXRXjRU ++++====⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅==== ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ∆∆∆∆
(((( ))))22222222 jXRXjRU ++++====⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅==== ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ∆∆∆∆
(na jednu stranu sve impedancije) prera čunavanje = reduciranje = preslikavanje
2
22
1
21
UR
U'R ⋅⋅⋅⋅====
⋅⋅⋅⋅ ΙΙΙΙΙΙΙΙ 222 nR'R ⋅⋅⋅⋅====
222 nX'X ⋅⋅⋅⋅====
2
22
1
21
UX
U'X ⋅⋅⋅⋅====
⋅⋅⋅⋅ ΙΙΙΙΙΙΙΙ
na stranu primara
TTT 'jX'R'Z ++++====
22
1 RnR'R T ⋅⋅⋅⋅++++====
22
1 XnX'X T ⋅⋅⋅⋅++++====
22TTT 'X'R'Z ++++====
za N1=N2 odnsno n=1
21
1 nR
"R ====
21
1 nX
"X ==== 21
2 nX
X"XT ++++====
21
2 nR
R"RT ++++====
na stranu sekundara
"jX"R"Z TTT ++++==== 22 "X"R"Z TTT ++++====
(((( ))))ϕϕϕϕϕϕϕϕΙΙΙΙ∆∆∆∆ sinXcosRU ⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅==== 11
1
1
1
1
1
1
U'X
jU
'RU
'Z TTT ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ ++++====
2
2
2
2
2
2
U"X
jU
"RU
"Z TTT ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ ++++====
relativno gledano(jednake vrijednosti)
XRk juue ++++====
na primaru
na sekundaru
za oba slu čaja (smjera) vrijedi
ek
uR
uX
pad napona na primarnoj strani
ek
svaki transformator - jednaka impedanciju bez obzira na smj er gledanja
U20 - napon optere ćenog trafa
∆∆∆∆UT - prosje čno 5%
U2 - napon praznog hoda
reducirano na primarimpedancija na strani izvor
reducirano na sekundarimpedancija na strani trošila
pad napona natransformatoru
kXRT ejuuU ====++++====∆∆∆∆ pad napona na transformatoru = naponu kratkog spojaek - pri nominalnoj struji sekundara koji je u KS
U1 - do vrijednostiza ΙΙΙΙ2 nominalno
pokus kratkog spoja
(((( ))))% 100⋅⋅⋅⋅====P
Pu Cu
R
(((( ))))% 100
1UuU RR ⋅⋅⋅⋅====
(((( ))))V 1 TkR RU ⋅⋅⋅⋅==== ΙΙΙΙ(((( ))))% 22RkX ueu −−−−====
(((( ))))V 100
1221
UuUUU XRkX ⋅⋅⋅⋅====−−−−====
(((( ))))% 1001
1 ⋅⋅⋅⋅====UU
e kk
gubici = gubici u Cu
pad napona u %
prema slici
(((( ))))ΩΩΩΩΙΙΙΙΙΙΙΙ
100 1
1
1 k
R
k
RT
UuUR
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅========
te je radnakomponenta otpora
prema slici je
a prema tome je
a induktivnakomponenta otpora
(((( ))))Ω 100
1
1
UUUX X
k
XT
⋅⋅⋅⋅========ΙΙΙΙ
transformator u kratkom spoju
kazali čni prikaza pada napona na transformatoru i utjecaj karakte ra optere ćenja
prema slici je U1 > U’2 prema slici je U1 < U’2
U2’U1
(((( )))) (((( )))) (((( ))))V 2
1 21
111 ϕϕϕϕϕϕϕϕΙΙΙΙϕϕϕϕϕϕϕϕΙΙΙΙ∆∆∆∆ sinRcosX
UsinXcosRU TTTT ⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅====
pad napona na transformatoru uz uzete u obzir sve utjecaje
kompliciranije a razlika oko 1% te se ne koristi
prazni hod ⇒ magnetska slika, inducirani naponi, gubici u željezu
kratki spoj ⇒ strujna slika, gubici u bakru
tri jednofazna
L1 (A), L2 (B), L3 (C) - namoti višeg napona
l1 (a), l2 (b), l3 (c) - namoti nižeg naponatok energije - od namota višeg prema
namotima nižeg napona
trofazni
TROFAZNI TRANSFORMATORI
Ameri čka praksa
Europska praksa
0321 ====++++++++ ΦΦΦΦΦΦΦΦΦΦΦΦ
istovrsnispoj
raznovrsnispoj
naponi u fazi naponi u protufazi
“referentna” faza “protufaza”
kombiniranjeosnovnihspojevaomogu ćujerazli čitefaznepomakeizmeđuprimarnogi sekundarnognapona
označivanje faznih pomaka - grupe spojeva - po 30°me đusobnog pomaka
grupe0Dd0Yy0Dz0
grupe6Dd6Yy6Dz6
grupe5Dy5Yd5Yz5
grupe11Dy11Yd11Yz11
PARALELNI RAD TRANSFORMATORA paralelno napajanje mreže
jednak n ; jednaka grupa spojeva (istofaznost)
mala razlika u snazi (izuzetak - uskla đenost napona kratkog spoja)
≈≈≈≈ naponi kratkog spoja ( ∆∆∆∆<10%)
strujno optere ćenje je
2
1
2
1
k
k
ZZ====
ΙΙΙΙΙΙΙΙ impedancije
pri KS
zbog toga što je
n
knk U
Ze
⋅⋅⋅⋅====ΙΙΙΙ
možemo izra čunati impedancije kratkog spoja 11
11 k
n
nk e
UZ ⋅⋅⋅⋅====
ΙΙΙΙ
prema tome je 12
21
2
1
kn
kn
ePeP
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
ΙΙΙΙΙΙΙΙ
i stvarno optere čenje212
2
1
1 1:
1:
kknn eePP
PP ====
22
22 k
n
nk e
UZ ⋅⋅⋅⋅====
ΙΙΙΙ
1
2
2
2
1
1
k
k
nn ee
: ====ΙΙΙΙΙΙΙΙ
ΙΙΙΙΙΙΙΙ
ili
(((( ))))kikk
n
i e.....eePP ========∑==== 211
za u VA ili kVA ili MVA
GUBICI TRANSFORMATORA
u željezu (magnetizacija, histereza, vrtložne struje) u bakru (omski otpor)(((( )))) (((( ))))W/kg 261 ÷÷÷÷⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅==== ,
hh BfkP
(((( ))))kgW 22 bBfkP vv ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
2BKP )Fe(g ⋅⋅⋅⋅≈≈≈≈
za jednofazni trafo
za trofazni trafo
željezo - zbog B2 za ↓↓↓↓ gubitke ↑↑↑↑ presjek jezgre →→→→ teži i skuplji transformator
(((( )))) Tg RPCu
⋅⋅⋅⋅==== 21ΙΙΙΙ
(((( )))) Tg RPCu
⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅==== 213 ΙΙΙΙ
bakar - zbog ΙΙΙΙ 2 za ↓↓↓↓ gubitke ↑↑↑↑ presjek namota →→→→ teži i skuplji transformator
kh - koeficijent ovisi o kvaliteti materijala - površinihistereze (od 0,01 do 0,02)
1,6 -2 - eksponent ovisan i indukciji (niže 1,6, više do 2)f - frekvencija u HzB - magnetska indukcija u T
kh - koeficijent ovisi o kvaliteti materijala(od 0,015 do 0,025)
f - frekvencija u HzB - magnetska indukcija u Td - debljina lima u mm
ΙΙΙΙ1 - struja svitka višeg naponaRT - radna komponenta
impedancije transformatora
CuFe ggn
n
PPcosPcosP
++++++++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅====
ϕϕϕϕϕϕϕϕηηηη uz
nPP
x ==== i stalan cos ϕϕϕϕ (((( ))))2
konstanta
xPP
kP
nCuCu
Fe
gg
g
⋅⋅⋅⋅====
====
CuFe gg PP ==== uvjet za ηηηηmax
ovisnost ηηηηo optere ćenju
1,0
MJERNI TRANSFORMATORI
naponski strujni
linearni prijenos mjernog podatka
linearni diokarakteristikemagnetiziranja
točnost ↑↑↑↑ akooptere ćenje ↓↓↓↓
režimpraznoghoda
za određenusnagu u VA
linearni diokarakteristikemagnetiziranja
točnost ↑↑↑↑ akooptere ćenje ↑↑↑↑
režimkratkogspoja
za određenusnagu u VA
Ft (faktor to čnosti)< 5 to čni i osjetljivi instrumentiFt < 10 pogonska mjerenja Ft > 10 zaštitni releji
1
2
II
mogu ćnostpreoptere ćenja(KS i zasi ćenje uzgrešku ≤ 10%)
TRANSFORMATORI POSEBNE NAMJENE (IZVEDBE)
transformiranje (prilago đavanje) impedancije
transformiranje malih snaga
prigušnice
trajni rad u praznom hodui kratkom spoju (zavarivanje)
snaga transformacijesnaga jezgretipska snaga
TRANSFORMATOR U ŠTEDNOM SPOJU (AUTOTRANSFORMATOR)
212121 U)()UU(PT ⋅⋅⋅⋅−−−−≈≈≈≈⋅⋅⋅⋅−−−−==== ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ
211
2 za 1 UU)UU
(PPT >>>>−−−−====
PP,UU
T →→→→→→→→ slijedi 0 je kada1
2
0P slijedi 1 je kada T1
2 →→→→→→→→ ,UU
ekonomski zanimljivo
Zabranjena uporaba ako mreže moraju biti galvanski odvojene (PEX)
REGULACIJSKI TRANSFORMATOR
mogu raditi pri promjenjivim uvjetima napona mreže
obični trafo ima na primaru izvode s ± 4 do 5% za prilago đavanje u beznaponskom stanju
regulacijski trafo - prilago đavanje uz optere ćenje (kod elektrodistribucijskih mreža)
za snage > od 20 MVA
IZVEDBA TRANSFORMATORA
aktivni dijelovi - jezgra i namoti
jezgra
- što manji magnetskiotpor (magnetskiusmjereni limovi)
- što bolje iskorištenjeprostora
namoti
po slojevima
više kombinacija naponaserijskim i paralelni spajanjem
koncentri čno
bolja naponska odvojenostod jezgre
top related