161. Для чего и в каких трансформаторах применяется емкостная защита?

В трансформаторах на 110кВ и выше наряду с усилением изоляции концевых катушек применяется емкостная защита, выполняемая так, чтобы импульсы перенапряжения распределялись вдоль обмотки приблизительно так же, как и при конечном распределении напряжения, т. е. достаточно равномерно. В такой обмотке не могут иметь места сильные колебательные процессы и, следовательно, не могут возникнуть чрезмерные градиенты напряжения между частями обмотки. Трансформаторы, снабженные такой защитой, называются нерезонирующими или грозоупорными.

Специальные типы трансформаторов.

162. Что такое автотрансформатор, где и для чего применяется?

Автотрансформатором называется такой трансформатор, у которого часть обмотки принадлежит одновременно первичной и вторичной системам. Так же как обычные трансформаторы, автотрансформаторы могут быть понижающими и повышающими, однофазными и трехфазными. Автотрансформаторы применяются для пуска синхронных и асинхронных двигателей, как делители напряжения в испытательных и лабораторных схемах, а также на линиях передачи высокого напряжения для связи систем с различными напряжениями, например 400 и 230кВ, а также в распределительных сетях.

163. Чем отличается режим XX автотрансформатора от соответствующего режима обычного трансформатора?

Режим ХХ автотрансформатора (I₂=0) ничем не отличается от соответствующего режима обычного трансформатора. Так как подводимое к автотрансформатору напряжение U_АХ равномерно распределяется между витками первичной обмотки, то вторичное напряжение будет

где – коэффициент трансформации автотрансформатора.

164. Как соотносятся между собой кпд, изменение напряжения, активные и индуктивные сопротивления, потери кз, ток кз и напряжение кз автотрансформатора и соответствующего обычного трансформатора?

КПД мощных автотрансформаторов достигает 99,7%

Изменение напряжения: , для повышающего автотрансформатора: .

Активное сопротивление:

Индуктивное сопротивление: .

Потери КЗ

Напряжение КЗ

Ток КЗ

165. Почему автотрансформатор по габаритам, массе и стоимости меньше двухобмоточного трансформатора при одинаковой мощности?

В автотрансформаторе потери мощности меньше чем в двухобмоточном трансформаторе при одинаковой мощности. В двухобмоточном трансформаторе вся мощность передается из первичной цепи во вторичную электромагнитным путем, а в автотрансформаторе электромагнитным путем передается только часть энергии, остальная часть передается непосредственно в результате электрической связи между цепями. Следовательно габариты автотрансформатора меньше.

166. Что такое трехобмоточный трансформатор, где и для каких целей он применяется?

Широкое применение в энергетике нашли трехобмоточные трансформаторы, у которых имеется одна первичная и две вторичные обмотки. Такие трансформаторы используются на электрических стациях и подстанциях для питания распределительных сетей с различными номинальными напряжениями и позволяют достичь экономии в капитальных затратах за счет установки меньшего количества трансформаторов.

167. Что такое сварочные трансформаторы, в каком режиме они работают?

Для дуговой электросварки с помощью трансформатора понижают напряжение до напряжения зажигания дуги, которое равно 40-70В. Характерным для сварочного трансформатора является прерывистый режим работы с резкими переходами от холостого хода к короткому замыканию и обратно. У него круто падающая внешняя характеристика.

168. В чем отличие внешней характеристики обычного и сварочного трансформатора, в чем причина такого отличия?

Сварочный трансформатор обладает круто падающей внешней характеристикой, она необходима для устойчивого и непрерывного горения дуги, чтобы при колебаниях сопротивления внешней цепи ток изменялся незначительно.

169. В чем особенность трансформатора с соединением «звезда-зигзаг с нулем» при работе с несимметричной нагрузкой?

При таком соединении токи нулевой последовательности протекают в полуфазах вторичных обмоток, расположенных на каждом из стержней, в противоположных направлениях. Сумма МДС стержней от этих токов равна нулю при условии симметричного выполнения полуфаз. Поэтому токи нулевой последовательности не образуют потока в стержне, а создают только поля рассеяния замыкающиеся вне стержня.

170. Что такое трансформатор с расщепленными обмотками, где применяется и в чем его преимущество?

В некоторых случаях с целью создания более рациональных условий коммутации электрических станций одна из обмоток трансформатора разделяется на две или большее число гальванически не связанных частей, суммарная номинальная мощность которых равна номинальной мощности трансформатора, напряжения короткого замыкания которых относительно другой обмотки практически равны между собой так, что эти части допускают независимую друг от друга нагрузку или питание. Такие обмотки, обычно низшего напряжения, называют расщепленными.

При коротком замыкании в цепи одной из частей расщепленной обмотки в обмотках трансформатора возникают токи и напряжения, существенно меньшие, чем в том же трансформаторе с нерасщепленной обмоткой низшего напряжения.