ТЕМА 8.1 - ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ТРАНСФОРМАТОРИ.

	Урок №74. Загальні відомості про трансформатори.
Загальні відомості про трансформатори.Види і призначення трансформаторів. Галузь застосування, класифікація.

Трансформатором називається статичний електромагнітний апарат, який перетворює змінний струм однієї напруги в змінний струм тієї ж частоти, але іншої напруги. Трансформатори набули широкого практичного застосування для передачі електричної енергії на великі відстані, для розподілу енер­гії між її приймачами та в різних випрямних, сигнальних, підсилю­вальних та інших пристроях.

За призначенням трансформатори поділяються на силові, регулювальні, спеціальні, сигнальні, вимірювальні та інші.

Трансформатори для перетворення не тільки напруги змінного струму, але й для частоти, кількості фаз і т.д. називають трансформаторними пристроями спеціального призначення.

Трансформатори, що використовуються для розширення меж вимірювання називаються вимірювальними трансформаторами. Вони поділяються на трансформатори струму та напруги.

Існує такий вид трансформаторів, як автотрансформатори, у яких між обмотками є електричний зв’язок.

І можна виділити окремо зварювальний трансформатор.

Трансформатор називається силовим, якщо використовується для перетворення електричної енергії в електричних мережах або для безпосереднього живлення приймачів енергії.Розрізняють силові трансформатори загального призначення, які слугують для живлення мереж або приймачів електричної енергії, що не відрізняються особливими умовами роботи, характером навантаження або режимом роботи, і трансформатори спеціального призначення, які слугують для живлення мереж або приймачів енергії, що відрізняються особливими умовами роботи, характером навантаження або режимом роботи.

Силовий трансформатор призначений для перетворення змінного струму однієї напруги в змінний струм іншої (вищої або нижчої) напруги (при незмінній частоті).

У передачі електричної енергії від електростанцій до споживачів велике значення має сила струму, що протікає по проводах. Залежно від сили струму вибирають площу перерізу проводів для лінії пере­дачі енергії, а у зв’язку з цим визначають вартість проводів та втра­ти в них енергії.

Якщо за однієї і тієї самої передаваної потужності збільшити напругу, то такою ж мірою зменшиться сила струму, а це дасть змогу використовувати проводи з меншою площею поперечного пере­різу для влаштування лінії передачі електричної енергії та знизити витрату кольорових металів, а також зменшити втрати потужності в лінії. Площа поперечного перерізу проводу та втрати потужності в лінії визначаються за такими виразами: q = I/δ; Pл = I2R = ρlδP/U, оскільки R = ρl/q = ρδl//I, де q - площа поперечного перерізу проводу, мм2; І - сила струму, А; δ - густина струму, А/мм2; Рл - втрати потужності в лінії електропередачі, Вт; R - опір проводу, Ом; ρ - питомий опір матеріалу проводу, Ом·мм2/м; l - довжина лінії, м; Р - потужність, що передається, Вт; U - напруга в лінії електропередачі, В.Отже, якщо передавана потужність не змінюєть­ся, площа поперечного перерізу проводу і втрати потужності в лінії обернено пропорційні напрузі.

Електрична енергія виробляється на електростанціях синхронни­ми генераторами при напрузі 11...18 кВ (у деяких випадках при 30... 35 кВ). Хоча ця напруга дуже велика для безпосереднього викори­стання її споживачами, проте вона недостатня для економічної переда­чі електроенергії на великі відстані. Для збільшення напруги засто­совують підвищувальні трансформатори.

Приймачі електричної енергії (лампи розжарення, електродвигу­ни тощо) розраховуються на більш низьку напругу, виходячи з мір­кувань безпеки для осіб, які користуються цими приймачами. Крім того, для високої напруги потрібна підсилена ізоляція струмоведучих частин, що роблять конструкцію апаратів і приладів дуже склад­ною. Тому високу напругу, при якій передається енергія, не можна безпосередньо використати для живлення приймачів, внаслідок чого до споживачів енергія підводиться через знижувальні транс­форматори.

Отже, електрична енергія при передачі її від місця виробництва до місця споживання трансформується три-чотири рази. Крім того, знижувальні трансформатори в розподільних мережах вмикаються неодночасно і не завжди на повну потужність, тому потужності встановлених трансформаторів у сім-вісім разів більші від потужності ге­нераторів, які виробляють електроенергію на електростанціях.

Силові трансформатори поділяються в залежності від:

- кількості фаз перетворювальної напруги, на однофазні та багатофазні (як правило трифазні);

- кількості обмоток, що належать одній фазі трансформуючої напруги, на двохобмоточні та багатообмоточні;

- методу охолодження, на сухі (з повітряним охолодженням) та масляні (занурені в металічний об’єм, заповнений трансформаторним маслом).