Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Справка >> Применение трансформаторов и их виды

Применение трансформаторов и их виды

Электрическую энергию, обычно вырабатываемую электростанциями, расположенными в местах крупных залежей топлива, у рек, а также атомными электростанциями, приходится передавать за сотни и тысячи километров, в объединенную энергетическую систему, в промышленные центры и непосредственно к потребителю. Для этого сооружают мощные линии электропередачи (ЛЭП). Однако передача электроэнергии больших мощностей на значительные расстояния даже при наибольшем номинальном напряжении 24 кВ современных генераторов практически неосуществима. Причиной этого является то, что для ограничения потерь электрической энергии в ЛЭП (нагревание проводов), пропорциональных квадрату силы тока и сопротивлению проводов (PR), потребовалось бы такое сечение проводов и соответственно расход дефицитного цветного металла, при котором сооружение ЛЭП было бы неоправданно экономически и технически невозможно.
Чтобы уменьшить потери электроэнергии, увеличивают напряжение и соответственно снижают силу тока с помощью трансформаторов. Трансформатор, повышая напряжение, пропорционально уменьшает силу тока, поэтому передаваемая мощность остается без изменения, а потери в проводах ЛЭП резко уменьшаются. Например, при увеличении напряжения передаваемой энергии в 10 раз потери снижаются в 100 раз. Если учесть, что современные трансформаторы способны повысить напряжение до 500—750 кВ и более, то легко представить себе роль трансформатора в электроэнергетике.
Для повышения напряжения в начале ЛЭП устанавливают повышающие трансформаторы, а в конце — понижающие, уменьшающие напряжение до требуемых значений. Для этого сооружают трансформаторные подстанции, распределяющие электроэнергию между потребителями (промышленные центры, заводы, фабрики, города, поселки) и трансформирующие ее на напряжения электрических сетей и токоприемников. Главное место среди множества различных видов трансформаторов, применяемых в энергетике, принадлежит силовым трансформаторам и автотрансформаторам.
Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, служащих для ее приема и использования. Их делят на силовые трансформаторы общего и специального назначения.
Силовые трансформаторы общего назначения предназначены для включения в сеть или для непосредственного питания приемников электрической энергии, если эта сеть и токоприемники не отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы.
Из-за большой разветвленности электрических сетей, передающих и распределяющих электроэнергию между потребителями, отличающимися мощностями, характером нагрузки и удаленностью от электростанций и подстанций, необходима четырех-пятикратная и более трансформация напряжения, для этого приходится устанавливать большое количество повышающих и понижающих силовых трансформаторов. Кроме того, при трансформировании суммарная мощность силовых трансформаторов на каждой ступени с более низким напряжением обычно больше, чем на ступени с более высоким напряжением. Поэтому общая суммарная мощность силовых трансформаторов, установленных в сетях, превышает суммарную мощность генераторов электростанций в 7—8 раз.
В электрических сетях высокого напряжения кроме трансформаторов широкое применение нашли автотрансформаторы, они рассмотрены ниже.
К специальным силовым трансформаторам относятся трансформаторы, предназначенные для непосредственного питания электрической сети потребителей или приемников электрической энергии, если эта сеть или приемники отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. К таким приемникам электрической энергии относятся промышленные электротермические печи, служащие для плавки стали и других металлов; установки, преобразующие переменный ток в постоянный, электровозы железнодорожного транспорта, подземные шахтные сети и установки и многие другие. К специальным силовым трансформаторам относятся также регулировочные и вольтодобавочные трансформаторы, предназначенные для регулирования напряжения в электрических сетях высокого напряжения, и некоторые другие.

 
« Приемка трансформаторов в монтаж   Применяемые системы охлаждения силовых трансформаторов »
электрические сети