Генератор трансформатор: Генератор переменного тока. Трансформатор

Генератор переменного тока. Трансформатор

На одном из прошлых уроков мы с вами знакомились с переменным электрическим током и его свойствами. Мы узнали, что основная часть электроэнергии в мире вырабатывается с помощью электромеханических индукционных генераторов переменного тока, создающими синусоидальное напряжение.

Индукционным генератором переменного тока называется устройство, предназначенное для преобразования механической энергии в энергию переменного тока.

Напомним, что основными частями индукционного генератора переменного тока являются:

индуктор — это постоянный магнит или электромагнит, который создаёт магнитное поле;

якорь — это обмотка, в которой индуцируется переменная ЭДС;

и колле́ктор — контактные кольца и скользящие по ним контактные пластины (щётки), с помощью которых ток снимается или подводится к вращающимся частям.

Вращающаяся часть индукционного генератора называется ротором

, а неподвижная — статором.

Как вы знаете, электрический ток вырабатывается на различного рода электростанциях. А выработанная на них электроэнергия передаётся потребителю с помощью линий электропередач (сокращённо ЛЭП). Вроде бы всё просто, но тут есть несколько нюансов. Дело в том, что потребители электричества есть повсюду. А вот производится она в сравнительно немногих местах и, как правило, близко к источникам топливо- и гидроресурсов. Помимо этого электроэнергию невозможно законсервировать в огромных масштабах, поэтому она должна быть потреблена сразу же после получения. Поэтому существует необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния. Однако при передаче электроэнергии неизбежны потери энергии, так как ток, проходя по проводам линии, нагревает их. Энергия тока, идущая на нагревание проводов линии передачи, является потерянной энергией.

Чтобы передача электрической энергии была экономически выгодной, необходимо потери на нагревание проводов сделать возможно малыми. Но как это осуществить? Закон Джоуля — Ленца указывает на два различных пути решения этой проблемы. Один путь — уменьшить сопротивление проводов линии передачи. Это можно сделать, взяв провода с большим сечением. Выясним на примере осуществимо ли это практически.

Пусть на электростанции установлен генератор постоянного тока мощностью 200 кВт, создающий напряжение 120 В. Требуется передать вырабатываемую генератором энергию на расстояние 10 км от станции. Какого сечения нужно взять медные провода, чтобы потери в линии передачи не превышали 10 % от передаваемой мощности?

Практически это значит, что такой способ передачи энергии невозможен.

Другой путь, ведущий к уменьшению потерь энергии в линии передачи, заключается в уменьшении тока в линии передачи. Но при данной мощности уменьшение тока возможно лишь при увеличении напряжения. Пусть теперь та же мощность в 200 кВт передаётся при напряжении 12 кВ. Тогда сила тока в линии электропередач составит примерно 16,67 А (то есть в сто раз меньше, чем в предыдущем случае). Так как величина тока уменьшилась в сто раз, то при тех же потерях мощности в ЛЭП сопротивление линии передачи увеличится в 100

2 раз, то есть в 10 000. А вот сечение проводов в 10 000 раз уменьшиться и станет равным 4,86 мм². Значит и вес меди, идущей на изготовление провода, уменьшится в те же 10 000 раз. Следовательно, передача энергии станет практически возможной.

Таким образом, при передаче электроэнергии на большие расстояния необходимо пользоваться высоким напряжением. При этом чем длиннее линия передачи, тем более высокое напряжение в ней используется/

Поэтому при передаче энергии на большие расстояния приходится повышать напряжение тока, получаемого от генераторов, что осуществляется при помощи трансформаторов.

Трансформатор — это устройство, служащее для преобразования силы и напряжения переменного тока при неизменной частоте.

Днём рождения трансформатора переменного тока считается 30 ноября 1876 года — это дата получения патента Павлом Николаевичем Яблочковым на устройство, предназначенное для питания изобретённых им же электрических свечей — нового в то время источника света.

В основе работы любого трансформатора лежит явление электромагнитной индукции. Рассмотрим схему простейшего трансформатора. Итак, он состоит из двух изолированных катушек (обмоток) с разным числом витков в них. Обмотки находятся на сердечнике, который состоит из отдельных стальных пластин, собранных в замкнутую раму той или иной формы.

Приложим к концам левой обмотки, которую мы будем называть первичной, переменное напряжение (от сети или генератора). По обмотке пойдёт переменный ток, который намагнитит сталь сердечника, создав в нём переменный магнитный поток. По мере нарастания тока будет расти и магнитный поток в сердечнике, изменение которого возбудит в витках катушки ЭДС самоиндукции, мгновенное значение которой равно первой производной магнитного потока через поверхность, ограниченную одним витком, по времени:

Переменный магнитный поток, возникающий в сердечнике трансформатора, пронизывает и витки вторичной обмотки, возбуждая в каждом из них такую же по величине ЭДС индукции, что и в каждом витке первичной обмотки.

Если первичная обмотка имеет N₁ витков, а вторичная — N₂ витков, то в обмотках индуцируются (без учёта потерь на рассеивание магнитного потока) соответственно электродвижущие силы «ЭДС один» и «ЭДС два»:

Разделив почленно первое уравнение на второе, получим, что возникающие в катушках ЭДС индукции (самоиндукции) пропорциональны числу витков в них:

Обычно активное сопротивление обмоток катушек очень мало и им часто пренебрегают. Поэтому приложенное к концам первичной обмотки напряжение можно считать примерно равным возникающей в ней ЭДС самоиндукции, взятой с обратным знаком:

Если цепь вторичной обмотки трансформатора разомкнута (это так называемый

холостой ход трансформатора), то тока в ней нет, и напряжение на зажимах вторичной обмотки, равно индуцированной в ней ЭДС взятой с обратным знаком:

Мгновенные значения обеих ЭДС изменяются синфазно (то есть одновременно достигают максимумов и минимумов). Поэтому их значения можно заменить отношением действующих значений ЭДС или, учитывая предыдущие равенства, отношением действующих значений напряжений:

Величину К, равную отношению числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке, называют коэффициентом трансформации.

В том случае, когда нужно повысить напряжение, вторичная обмотка устраивается с большим числом витков (это

повышающий трансформатор):

 В случае же, когда надо понизить напряжение, вторичная обмотка трансформатора берётся с меньшим числом витков (это понижающий трансформатор):

Пока вторичная обмотка разомкнута, трансформатор работает вхолостую. При холостом ходе он потребляет небольшую энергию, так как ток, намагничивающий стальной сердечник вследствие большой индуктивности катушки, очень мал. Передача энергии из первичной цепи во вторичную при холостом ходе отсутствует.

Нагрузим наш трансформатор, замкнув через нагрузку цепь его вторичной обмотки (это так называемый рабочий ход трансформатора

). В этом случае происходит непрерывная передача энергии из первичной обмотки трансформатора в его вторичную обмотку. При этом мощность, выделяемая в первичной цепи и выделяемая на нагрузке, будут определяться уравнениями, представленными на экране:

Напомним, что здесь cos φ определяет коэффициент мощности переменного тока. Зная мощности тока в первичной и вторичной цепи трансформатора, можно найти коэффициент полезного действия последнего:

Согласно закону сохранения и превращения энергии, мощность тока во вторичной цепи должна бы быть равна мощности в первичной цепи:

В действительности же это равенство не соблюдается, так как при работе трансформатора имеются потери на нагревание обмоток трансформатора, на вихревые токи в сердечнике и на перемагничивание сердечника; однако потери эти невелики и сдвиги фаз между колебаниями силы тока и напряжения близки к нулю.

Поэтому трансформатор принадлежит к числу наиболее совершенных преобразователей энергии. А их коэффициент полезного действия достигает девяноста девяти процентов (99 %).

Иногда потерями в трансформаторе можно пренебречь и считать его КПД равным 100 %. Тогда из равенства мощностей первичной и вторичной цепи следует, что нагрузочные токи в первичной и вторичной обмотках трансформатора обратно пропорциональны приложенным к ним напряжениям:

Это означает, что, повышая с помощью трансформатора напряжение в несколько раз, мы во столько же раз уменьшаем силу тока (и наоборот)

.

Для закрепления материала, решим с вами такую задачу. Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 350 витков, включён в сеть с напряжением 220 В. Ко вторичной обмотке трансформатора, имеющей 155 витков, включён потребитель сопротивлением 80 Ом. Какова сила тока во вторичной цепи, если падение напряжения на потребителе равно 70 В? Чему равно сопротивление вторичной катушки?

В заключение отметим, что напряжение, вырабатываемое генераторами на различных электростанциях, обычно не превышает 20 кВ. В то время, как мы показали ранее, для оптимальной передачи электричества на большие расстояния требуется напряжение в несколько сотен киловольт. Поэтому ток с электростанции сначала подаётся на расположенную неподалёку повышающую трансформаторную подстанцию, а затем — в линии электропередач. Но поскольку очень высокое напряжение не может быть предложено потребителю, то в конце линии его подают поочерёдно на несколько трансформаторных подстанций, понижающих напряжение до 380 В или 220 В. И лишь потом электроэнергию получают жилые дома и предприятия.

§ 11 учебника К.Ю Богданова для 11 класса

§ 11. генератор переменного тока. Трансформаторы

Трансформаторы практически без потерь передают энергию из одной цепи переменного тока в другую.

Электрическую энергию в отличие от других видов энергии можно передавать со сравнительно малыми потерями на большие расстояния. Электроэнергию получают из других видов энергии с помощью специальных устройств: гальванических элементов, топливных элементов, солнечных батарей и др. Самые распространённые источники электроэнергии — генераторы переменного тока, преобразующие механическую энергию в электрическую.

Работа генератора переменного тока основана на явлении электромагнитной индукции: в проводящем контуре, вращающемся в магнитном поле, возникает переменная ЭДС индукции (см. §10). Простейший генератор (см. рис. 11а) представляет собой неподвижный постоянный магнит или электромагнит (статор, 1), в поле которого вращается катушка (ротор, 2). ЭДС индукции соседних витков катушки складываются между собой, и поэтому амплитуда ЭДС индукции всей катушки пропорциональна количеству витков в ней. Контактные кольца (3), присоединённые к катушке ротора и подвижные контакты (щетки, 4) соединяют ЭДС индукции с внешней цепью. Ротор может приводиться в движение турбиной электростанции или двигателем внутреннего сгорания.

 Для возникновения ЭДС индукции не имеет значения, вращается ли катушка в неподвижном магнитном поле или катушка неподвижна, а вращается поле, – необходимо лишь их относительное вращение. Так как через подвижные контакты трудно пропустить большую силу тока, часто применяется обращенная схема генератора: электромагнит вращается, а катушка неподвижна.

Трансформатором называют электромагнитное устройство, позволяющее практически без потерь передавать электрическую энергию из одной цепи переменного тока в другую и при этом увеличивать или уменьшать его напряжение в несколько раз. Трансформатор состоит из замкнутого сердечника, сделанного обычно из стальных пластин, на который надеты две катушки (обмотки) – первичная и вторичная (рис. 11б). Работа трансформатора зависит от того, течёт или нет ток во вторичной обмотке.

Пусть ключ на рис. 11б разомкнут (режим холостого хода). В первичной обмотке трансформатора, соединенной с источником переменного тока течёт ток, в результате чего в сердечнике появляется переменный магнитный поток Ф, пронизывающий обе обмотки. Так как Ф одинаков в обеих обмотках трансформатора, то изменение Ф приводит к появлению одинаковой ЭДС индукции в каждом витке первичной и вторичной обмоток. Поэтому амплитуда ЭДС индукции в первичной E₁ и вторичной E₂ обмотках будет пропорционально числу витков в соответствующей обмотке, или  , где N₁ и N₂ – число витков в них, соответственно. Падение напряжение на первичной обмотке, как на резисторе, очень мало, по сравнению с E₁, и поэтому для действующих значений напряжения в первичной U₁ и вторичной U₂ обмотках будет справедливо следующее выражение:

где величину К называют коэффициентом трансформации. При К>1 трансформатор называют понижающим, а при К<1 – повышающим.

Если ключ на рис. 11в замкнуть (нагрузить трансформатор), то во вторичной обмотке появится переменный ток. Если считать, что трансформатор передаёт энергию практически без потерь, то мощность, отбираемая трансформатором у источника переменного тока, должна быть приблизительно равна мощности в цепи, подсоединённой ко вторичной обмотке:

 

Из (11.2) следует, что, например, увеличивая напряжение во вторичной обмотке, трансформатор во столько же раз уменьшает величину тока в ней, и наоборот.

Вопросы для повторения:

·        На каком явлении основана работа генераторов переменного тока?

·        Как трансформатор понижает или повышает напряжение?

·        Что такое коэффициент трансформации?

 

 

Рис. 11.(а) – схема работы генератора переменного тока, на роторе 2 которого показан только один виток катушки; (б) и (в) – работа трансформатора при холостом ходе и нагрузке, соответственно.

Индуктивный генератор импульсов тока для частотного режима питания рельсотрона

%PDF-1.3 % 1 0 obj > endobj 5 0 obj /Title >> endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > stream

Индуктивный генератор импульсов тока для частотного режима питания рельсотрона

Носов Геннадий Васильевич; Пустынников Сергей Владимирович endstream endobj 6 0 obj > endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 9 0 obj > endobj 10 0 obj > endobj 11 0 obj > endobj 12 0 obj > endobj 13 0 obj > stream HtWnK»!I]Ҍ=fl^)yo,d/5\»%{0PSS0?2irމ JQ*%Dw’~)@WU[ADΫ-yV Tmɛ’9yo’\5>Ɏy((=ә܀YslQ?nvt}FɮU#O-Ng cHP%vCߚto`O5,K?sb]zrq7],}zq)[«)*Ou

Электрические испытания блоков генератор-трансформатор и релейной защиты РЗА

Необходимость обеспечения надежной работы электрооборудования блоков турбогенератор-трансформатор предъявляет особые требования к качеству проверок и испытаний оборудования — как вновь смонтированного, так и находящегося в эксплуатации.

Тестирование релейной защиты

Необходимость обеспечения надежной работы электрооборудования блоков турбогенератор-трансформатор предъявляет особые требования к качеству проверок и испытаний оборудования — как вновь смонтированного, так и находящегося в эксплуатации. Методические указания предназначены для оказания помощи персоналу пусконаладочных организаций и эксплуатационному персоналу в улучшении качества работ и уменьшении их продолжительности на генераторе с номинальной частотой вращения.

К началу комплексных испытаний блока генератор-трансформатор все оборудование должно быть полностью смонтировано и налажено. Все устройства РЗА (в том числе газовые задвижки защиты трансформаторов), вторичные цепи и электрические блокировки должны быть опробованы при номинальном и пониженном до 80% напряжении оперативного тока с воздействием на коммутационную аппаратуру и приняты эксплуатационным персоналом.

Электрооборудование блока должно быть испытано и опробовано. Оно должно соответствовать требованиям действующих «Норм испытания оборудования», «Правила устройств электроустановок», «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей», директивных документов Главтехуправления Минэнерго СССР, за исключением пунктов, выполнение которых предусматривает работы на генераторе при холостом ходе и под нагрузкой (например, снятие характеристик холостого хода и короткого замыкания блока, ориентировка направленных защит и т.д.).

Испытания и проверки защит блока генератор-трансформатор собственным током генератора обеспечивают получение необходимых значений токов и напряжений.

Данный способ является вполне совершенным, однако он требует длительной работы турбины на холостом ходу, что вызывает непроизводительный расход топлива и недовыработку электроэнергии, особенно если в ходе испытаний обнаруживаются ошибки в схеме защит или другие неисправности. Кроме того, турбины большой мощности (200 МВт и выше) не допускают длительной работы на холостом ходу из-за чрезмерного нагрева проточных частей и выхлопов последних ступеней турбины, эрозии рабочих лопаток и значительных относительных удлинений ротора.

Для уменьшения длительности работы турбин на холостом ходу необходимо уменьшить продолжительность испытаний цепей релейной защиты и автоматики за счет применения косвенных методов: проверки первичным или вторичным током от постороннего источника, проверки при вращении генератора валоповоротным устройством* и т.д. Эти предварительные проверки позволят заранее до пуска выявить ошибки и тем самым значительно сократить время, необходимое для испытаний защит с номинальной частотой вращения генератора.

Метод разработан и внедрен ПЭО «Донбассэнерго» и НМУ треста «Электроюжмонтаж» на электростанциях Донбассэнерго

Для проведения предварительных испытаний косвенными методами после полного окончания монтажно-наладочных работ в цепях релейной защиты, автоматики и вторичных цепях необходимо:

• 4 рабочих дня для блоков менее 160 МВт;
• 6 рабочих дней для блоков 160-300 МВт;
• 7 рабочих дней для блоков 500-800 МВт;
• 9 рабочих дней для блоков свыше 800 МВт.

Это время* должно быть учтено в общем графике строительных, монтажных и пусконаладочных работ, обеспечивающем своевременную готовность помещений и монтажа устройств РЗА и вторичных цепей.

Время, необходимое непосредственно на проведение испытаний; время на подготовительные работы здесь не учтено.

Все работы по проведению комплексных испытаний производятся в соответствии с рабочими программами. При проведении работ сторонней организацией программа согласовывается с ответственным представителем эксплуатирующей организации. Предусматривается участие представителя эксплуатирующей организации при проведении работ; при этом указанный представитель осуществляет приемку электрооборудования и устройств РЗА в процессе испытаний по этапам программы.

При производстве комплексных испытаний для снятия необходимых характеристик блока (генератора) и полного объема проверок устройств релейной защиты и автоматики необходима работа блока на трех- и однофазные испытательные закоротки, длительное протекание номинального тока и установлены до начала комплексных испытаний (если это не мешает производству испытаний).

Комплексные электрические испытания блоков генератор-трансформатор состоят из следующих этапов, выполнение которых является обязательным:

• а) предварительных испытаний цепей тока и напряжения;
• б) испытаний в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения;
• в) испытаний под нагрузкой;
• г) обработки полученных результатов.

Проверка первичным током нагрузки и рабочим напряжением электрооборудования и устройств Р3A является окончательной. На основании этой проверки дается заключение о возможности введения в эксплуатацию электрооборудования и устройств РЗА блока. Предварительные испытания, являющиеся частью приемосдаточных испытаний цепей тока и напряжения, в зависимости от состояния монтажа и других условий осуществляются по методике разд.4 настоящих Методических указаний.

В первую очередь в полностью собранной схеме следует проверить на срабатывание реле тока и напряжения с воздействием на оперативные цепи защит. Следующим этапом испытаний является проверка цепей тока либо при вращении генератора валоповоротным устройством (п.4.5), либо первичным током от источника пониженного напряжения, шин СН 6-10 кВ со снятием векторных диаграмм. Проверка правильности выполнения коммутации цепей напряжения совместно с обмотками трансформаторов напряжения производится от постороннего нерегулируемого трехфазного источника при подаче напряжения в первичные обмотки трансформаторов напряжения (п.4.4) или в режиме трехфазного КЗ на стороне низшего напряжения рабочего трансформатора СН при проверке цепей тока и напряжения первичным током от постороннего источника пониженного напряжения — шин СН 6-10 кВ. При испытаниях в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения следует определить сопротивление обмотки ротора переменному току, снять характеристики XX и КЗ, проверить цепи тока, напряжения и синхронизации, произвести синхронизацию и включение блока в сеть.

При обработке полученных результатов испытаний следует произвести систематизацию результатов испытаний и дополнительный анализ надежности функционирования релейных защит и оборудования блока генератор-трансформатор. По результатам опытов XX, КЗ и по осциллограммам гашения поля определяется работоспособность АГП, выбираются необходимые индуктивные сопротивления и постоянные времени генератора. При проведении работ по комплексным испытаниям блоков генератор-трансформатор необходимо строго соблюдать действующие «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций», «Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах», а также «Типовые правила пожарной безопасности для промышленных предприятий».

Моделирование переходных процессов в системе генератор-трансформатор-нагрузка с несимметрией фазных контуров статора

Author:

Глазырин, Г.В.

Митрофанов, Н.А.

Glazyrin, Gleb V.

Mitrofanov, Nikolay A.

Journal Name:

Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 2019, 12(8)

Abstract:

Рассматриваются переходные процессы в системе генератор-трансформатор-нагрузка. Предложен метод численного моделирования переходных процессов синхронной машины с возможностью учета несимметрии обмотки статора, появление которой возможно при повреждении синхронной машины, в частности при межвитковых коротких замыканиях в обмотке статора. Метод основан на непосредственном решении дифференциальных уравнений равновесия э.д.с. и падений напряжений в обмотках в фазных координатах совместно с уравнением движения ротора. При этом контур каждой фазной обмотки статора описывают отдельным уравнением, и могут быть учтены отличающиеся параметры фаз. Математическая модель реализована в программном пакете MATLAB. В модели учтен один из возможных видов несимметрии – неодинаковое число витков в фазных обмотках, что позволяет моделировать межвитковые короткие замыкания без учета появления дополнительных короткозамкнутых контуров. Выполнена верификация модели посредством сравнения результатов расчета переходных процессов, полученных при использовании разработанной модели и с помощью средств MATLAB Simulink. Проведен анализ результатов моделирования для режимов: холостого хода и нагрузочного режима. Полученные результаты позволили сделать вывод об адекватности реализованной модели

 

Transient processes of a generator-transformer-load system are considered taking into account the saturation of its magnetic system. A method is proposed for numerical simulation of the transient processes of a synchronous machine with the possibility of taking into account the asymmetry of the stator winding and the saturation of the magnetic system. The appearance of asymmetry is possible if the synchronous machine is damaged, in particular, during inter-turn short circuits in the stator winding. It is based on the direct solution of the differential equations of equilibrium of the emf and voltage drops in the windings in phase coordinates together with the equation of motion of the rotor. In this case, the contour of each phase winding of the stator is described by a separate equation, and different phase parameters can be taken into account. The mathematical model of the system is realized in the software package MATLAB. The model takes into account one of the possible types of nonsymmetry – an unequal number of turns in phase windings, which makes it possible to simulate interturn short circuits without taking into account the appearance of additional short-circuited circuits. The model was verified by comparing the transient calculation results obtained using the developed model and using the MATLAB Simulink tools. The simulation results for the idle and load modes are analyzed. The obtained results allowed to draw a conclusion about the adequacy of the realized model

 

Проектирование КЭС мощностью 1300 МВт и релейная защита блока генератор-трансформатор мощностью 300МВт

Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/24031

Title:	Проектирование КЭС мощностью 1300 МВт и релейная защита блока генератор-трансформатор мощностью 300МВт
Authors:	Варавин, Антон Сергеевич
metadata.dc.contributor.advisor:	Юдин, Святослав Михайлович
Keywords:	электростанция; релейная защита; уставка; трансформатор; турбогенератор; распределительное устройство; power plant; relay protection; protection settings; transformer; turbogenerator
Issue Date:	2015
Citation:	Варавин А. С. Проектирование КЭС мощностью 1300 МВт и релейная защита блока генератор-трансформатор мощностью 300МВт : дипломный проект / А. С. Варавин ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Энергетический институт (ЭНИН), Кафедра электроэнергетических систем (ЭЭС) ; науч. рук. С. М. Юдин. — Томск, 2015.
Abstract:	В данной работе объектом исследования является конденсационная электростанция (КЭС) мощностью 1300 МВт, а также релейная защита блока «генератор-трансформатор» мощностью 300 МВт. Цель работы – проектирование электрической части конденсационной электростанции (КЭС), которое заключается в выборе турбогенераторов, трансформаторов и автотрансформаторов (АТ), схем распределительных устройств (РУ) и коммутационных аппаратов (выключателей, разъединителей). Также целью работы является проектирование релейной защиты блока «генератор-трансформатор»: расчет уставок защит турбогенератора, блочного трансформатора и трансформатора собственных нужд (ТСН). В заключении будет проведена экономическая оценка работы по внедрению и содержанию защит приведенного оборудования. In this paper, the object of study is the condensing power plant (KES) with a capacity of 1,300 MW, as well as relay protection unit «generator-transformer» with capacity of 300 MW. The purpose of the work — design of electrical part of the condensing power plant (KES), which is the choice of turbine generators, transformers and autotransformers (AT), switching circuits (EDM) and switching devices (circuit breakers, disconnectors). It is also the aim of the work is the design of relay protection unit «generator-transformer»: calculation of turbogenerator protection settings, block transformer and auxiliary transformer (TSN). At the end will be carried out on the economic evaluation of the implementation and maintenance of the above equipment protection.
URI:	http://earchive.tpu.ru/handle/11683/24031
Appears in Collections:	Выпускные квалификационные работы (ВКР)

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

%d0%b1%d0%bb%d0%be%d0%ba%d0%b0%20%d0%b3%d0%b5%d0%bd%d0%b5%d1%80%d0%b0%d1%82%d0%be%d1%80-%d1%82%d1%80%d0%b0%d0%bd%d1%81%d1%84%d0%be%d1%80%d0%bc%d0%b0%d1%82%d0%be%d1%80 — с русского на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Генераторный трансформатор

— обзор

7.5.2.1 Реле максимального тока

Реле обеспечивают отличную защиту генераторов, трансформаторов и шин. Они не совсем подходят для защиты фидеров и линий передачи. Это связано с тем, что трансформатор тока (ТТ) должен быть расположен на любом конце линии, а вторичные выводы должны проходить на относительно больших расстояниях. Это дорого и, что более важно, сопротивление вторичного проводника может привести к серьезным неточностям.В релейной системе принцип дифференциала используется для различных приложений. Очень распространенная форма защиты фидера — это защита от перегрузки по току. Например, если в фидере произошел сбой, это вызовет перегрузку по току в линии. OCR, подключенный ближе к выключателю, обнаружит неисправность и может быть настроен на размыкание выключателя. Стандартный номер устройства для мгновенного OCR — 50.

Принцип работы этого типа OCR прост: трансформатор тока может использовать ток в первичной линии, а вторичный трансформатор тока пропускает этот ток через катушку электромагнита.Возникающая в результате магнитная сила толкает согнутый якорь, который является хлопушкой, против удерживающей пружины. Если ток на входе реле выше заданного уровня срабатывания, то контакты реле замыкаются и активируют цепь отключения. Уровень подхвата можно регулировать постукиванием по катушке, а также регулировкой натяжения пружины.

Другой тип мгновенного распознавания текста — это погружной тип. В этом случае электромагнит поднимает плунжер против силы тяжести. Опять же, уровень захвата можно предварительно установить, отрегулировав краны, а также отрегулировав положение сердечника.Когда ток достигает уровня срабатывания, реле мгновенного действия срабатывает в течение примерно 50 мс, то есть примерно 3 цикла, и активирует цепь отключения для размыкания связанных с ней выключателей.

Во избежание последствий неисправности рабочий датчик должен быть установлен на очень высокий уровень. Этого было бы достаточно для предварительной защиты от серьезных неисправностей, которые могут повлиять на стабильность энергосистемы.

Одно из последних достижений в OCR для распределения электроэнергии включает систему защиты, автоматизации и управления (PAC) с более чем 25 элементами, добавленными для быстрого реагирования и защиты повышенного уровня.На рис. 7.11 показана модель системы PAC, которая обеспечивает защиту фидера, а также управление секциями, а также восемь профилей настройки. С помощью микропроцессорной системы управления и контроля качества электроэнергии определенные эффекты провисания, выброса, переходных процессов и гармоник обнаруживаются и записываются.

Рисунок 7.11. PAC для защиты распределения.

(Источник: любезно предоставлено beckwithelectric.com.)

Защита от низкоуровневых неисправностей достигается с помощью OCR по времени стандарта № 51. Это типичный тип OCR по времени, его основными компонентами являются электромагнит, рабочая катушка, вращающийся диск, штифтовые контакты и шкала времени.Вторичный ток от ТТ проходит через рабочую катушку, намотанную вокруг центральной ножки электромагнита. Он устанавливает эту магнитную цепь, поток проходит через магнитный диск, а затем снова возвращается через диск к внешним ножкам электромагнита. В этом состоянии диск не будет вращаться, поскольку эти два потока находятся в фазе. Однако при размещении закорачивающей катушки на одном внешнем плече происходит фазовый сдвиг, и поток здесь теперь будет отставать от внутреннего и заставлять диск вращаться.

Диск обычно удерживается фиксирующей пружиной в неподвижном состоянии. Только когда через рабочие катушки пройдет достаточный ток, диск начнет двигаться. Это уровень срабатывания, а величина тока в рабочей катушке пропорциональна первичному току в защищаемом фидере. Следовательно, чем больше первичный ток, тем больше будет рабочий ток, и чем больше магнитный поток, тем быстрее будет вращаться диск. Точно так же, чем выше уровень тока повреждения, тем быстрее сработает реле.Эти условия в конечном итоге заставят автоматический выключатель сработать.

Установка и настройка трансформатора | | Услуги генератора

Установка и настройка трансформатора

Больницам, центрам обработки данных, крупным производственным объектам и морским приложениям может потребоваться бесперебойный аварийный источник питания. Для выполнения этого требования используются более крупные генераторные установки.Нередко несколько генераторных установок работают параллельно с резервным (резервным) генератором.

Генераторы большего размера обеспечивают напряжение от 480 до 4160 В переменного тока. Напряжение питания от генераторной установки часто можно изменить. Во многих случаях более выгодно использовать максимальное напряжение генератора и трансформатор (ы).

Работа трансформатора Трансформатор — это электрическое устройство, изменяющее напряжение с помощью электромагнитной индукции.Трансформаторы используются для увеличения (повышения) или уменьшения (понижения) напряжения.

Базовый трансформатор состоит из сердечника, первичной обмотки и вторичной обмотки. Каждая обмотка наматывается на сердечник. Количество первичных обмоток по сравнению с количеством вторичных обмоток определяет напряжение. Если количество вторичных обмоток больше, чем первичных, трансформатор считается повышающим трансформатором. Если первичных обмоток больше, чем вторичных, трансформатор считается понижающим трансформатором.

Генераторная установка подает ток номинального напряжения на первичную обмотку трансформатора. Поскольку ток течет через первичные обмотки, ток индуцируется во вторичных обмотках.

Конфигурация При проектировании новой системы резервного питания или обновлении существующей необходимо учесть следующие факторы:

• Физический размер генератора (ов)
• Требования к нагрузке и напряжению
• Количество трансформаторов для изменения напряжения
• Требования к переключению

Generator Source может предоставить услуги по проектированию, демонтажу и установке, чтобы удовлетворить все потребности системы.Генератор и трансформаторы

— принцип работы, типы и применение

Эти два устройства работают на основе закона Фарадея о принципе электромагнитной индукции. «Генераторы» генерируют ток, а трансформаторы преобразуют ток в напряжение.

Генератор определяется как машина, которая с помощью магнитной индукции преобразует механическую энергию в электрическую, что возможно благодаря вращению катушек в магнитном поле, т.е.е. генератор, состоящий из внешних полей, также может быть результатом вращения двух электромагнитов вокруг фиксированной катушки, то есть генератора, состоящего из внутренних полей.

Электрогенератор: принцип работы

Генератор состоит из прямоугольной катушки с несколькими медными проводами, намотанными на железный сердечник. Эта катушка называется якорем. Функция этого якоря используется для увеличения магнитного потока. Устанавливается сильный постоянный магнит, и между этими магнитами вращается якорь.Здесь создаваемые магнитные линии перпендикулярны оси якоря. К плечам якоря также прикреплены два контактных кольца. Эти кольца используются для обеспечения подвижного контакта, и две металлические щетки также подключены к контактным кольцам, которые помогают пропускать ток от якоря к контактным кольцам. Наконец, ток проходит через нагрузочное сопротивление, подключенное к двум контактным кольцам.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Рис .: Принцип работы генератора переменного тока

Положение якоря постоянно меняется в разные промежутки времени.На этапе, когда силовые линии магнитного поля располагаются перпендикулярно катушке, катушка затем вращается в магнитном поле для увеличения создаваемой наведенной ЭДС. Это происходит именно в этом положении, так как здесь максимальное количество силовых линий перехватывающего магнитного поля.

Типы генераторов:

Генераторы далее подразделяются на два типа: генераторы переменного тока и генераторы постоянного тока:

1. Генераторы переменного тока:

Генераторы переменного тока также известны как генераторы переменного тока.Принцип его работы основан на электромагнитной индукции.

Генераторы переменного тока подразделяются на два типа:

(a) Индукционный генератор: не требует возбуждения постоянного тока, регулирования частоты и регулярного регулирования. Принципы индукции возникают, когда катушки индуктивности вращаются в магнитном поле, производя ток и напряжение.

(b) Синхронные генераторы: это генераторы большого размера, которые обычно используются на электростанциях. Они считаются типами с вращающимся полем или якорями.У вращающегося якоря якорь расположен на роторе, а поле — на конце статора. Ток в якорь ротора снимается через щетки и контактные кольца. Эти генераторы используются для приложений с низким энергопотреблением.

Однако генератор переменного тока с вращающимся полем широко используется из-за его высокой способности генерировать мощность и не требует контактных колец и щеток.

2. Двухфазные или трехфазные генераторы:

Двухфазный генератор вырабатывает два разных напряжения, и каждое напряжение считается однофазным.Однако оба генерируемых напряжения не полностью зависят друг от друга.

Трехфазный генератор имеет 3 однофазные обмотки, расположенные отдельно друг от друга таким образом, что 120º смещает напряжение, генерируемое в любой из фаз, от двух других.

Эти генераторы используются в таких приложениях, как морские, нефтегазодобывающие, ветряные электростанции, горнодобывающее оборудование и т. Д.

Преимущества применения генератора переменного тока:

1. Поскольку они не требуют щеток, эти генераторы обычно обслуживают -бесплатно.

2. Эти генераторы имеют небольшие размеры по сравнению с генераторами постоянного тока.

3. Потери относительно меньше, чем у машины постоянного тока.

4. Генераторные выключатели переменного тока имеют относительно небольшие размеры, чем выключатели постоянного тока.

Генераторы постоянного тока:

Генератор постоянного тока используется для преобразования механической энергии в электричество постоянного тока.

Обычно используется в автономных приложениях. Эти генераторы обеспечивают непрерывную подачу питания непосредственно в электрические накопители и электрические сети постоянного тока без использования нового оборудования.В случае генератора постоянного тока принцип работы также основан на законе электромагнитной индукции Фарадея.

Когда проводник находится в переменном поле, в проводнике индуцируется электромагнитная сила. Величину этой ЭДС, т.е. индуцированной, можно определить с помощью уравнения ЭДС, используемого для генераторов постоянного тока. Циркуляция вынужденного тока происходит по его замкнутому пути. По правилу правой руки Флеминга можно определить направление индуцированного тока.

ЭДС-уравнение генератора постоянного тока имеет вид:

Eg = P Ф NZ / 60 A

Где

1. P — количество полюсов поля.

2. Φ — магнитный поток на полюс по Веберу.

3. Z — общее количество проводов якоря.

4. A — количество параллельных ходов в якоре.

5. N — частота вращения якоря в оборотах в минуту (об / мин)

Типы генераторов постоянного тока:

Существует три основных типа генераторов постоянного тока:

1. Генератор постоянного тока с постоянным магнитом:

В генераторах постоянного тока с постоянными магнитами нет необходимости в возбуждении внешнего поля, поскольку они имеют постоянные магниты для создания магнитного потока.

Применение: Их можно использовать для приложений с низким энергопотреблением, таких как динамо-машины и т. Д.

2. Генератор постоянного тока с отдельным возбуждением:

Этот генератор постоянного тока с независимым возбуждением требует возбуждения внешнего поля для создания магнитного потока. Здесь мы также можем варьировать возбуждение для получения переменной выходной мощности.

Применение: они используются в процессе гальваники и электрорафинирования и т. Д.

3. Генератор постоянного тока с самовозбуждением:

Генераторы постоянного тока с самовозбуждением могут создавать свое магнитное поле, когда они имеют остаточный магнетизм в полюса статора.Они очень просты по конструкции, и от внешней цепи не требуется изменять возбуждение поля.

Эти генераторы постоянного тока с самовозбуждением подразделяются на три: шунтирующие, последовательные и составные генераторы.

Применение: Эти генераторы используются в таких приложениях, как зарядка аккумуляторов, сварка, обычные осветительные приборы и т. Д.

Преимущества генераторов постоянного тока:

Ниже приведены основные преимущества генератора постоянного тока:

1. В этом случае стоимость кабелей снижается, так как не требуется экранирование от излучения.

2. Здесь колебания в генераторе могут быть уменьшены за счет постоянного расположения катушек.

3. В случае генератора постоянного тока рабочие характеристики зависят от обмотки возбуждения и т. Д.

Трансформатор: Введение

Устройство, которое преобразует напряжение в более высокое или более низкое напряжение. Существуют разные уровни напряжения, которые используются при выработке электроэнергии во время передачи.

Трансформатор обычно состоит из двух катушек, т.е.е. первичная / поле и вторичная / индуктивность, между которыми не существует электрического контакта. Когда мы позволяем пропускать ток через первичную катушку, возникает магнитное поле, которое изменяется. Однако он поддерживает ту же частоту. Это приводит к одновременной генерации переменного напряжения во вторичной катушке. Переменный ток проходит через вторичную обмотку во время замкнутой электрической цепи.

Чем больше разница между количеством обмоток в первичной и вторичной катушках, тем больше будет разница между их напряжениями, поэтому они прямо пропорциональны.

Принцип работы трансформатора:

Принцип работы трансформатора основан на взаимной индуктивности между двумя цепями, которые связаны общим магнитным потоком.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Типы трансформаторов:

Существуют два типа трансформаторов, как показано ниже:

1. Повышающий трансформатор:

Эти трансформаторы преобразуют низкое напряжение в высокое. -Напряжение. В этом случае количество витков в первичной обмотке меньше, чем во вторичной обмотке, т.е.е. Np

2. Понижающий трансформатор:

Эти трансформаторы преобразуют высокое напряжение, когда ток уменьшается, в низкое напряжение, когда ток увеличивается, нет. Число витков первичной обмотки больше, чем число витков вторичной обмотки, то есть Np ˃ Ns.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, наведенная ЭДС определяется выражением:

e = — d Ф / dt

ep = — d Фp / dt

es = — d Фs / dt

Используя вышеуказанное уравнения, получаем,

es = Ns x Np x ep

Отношение Ns / Np = K

Помимо этого, могут быть разные типы трансформаторов, основанные на различных параметрах, а именно:

На основе проекта

1. Трансформатор с сердечником

2. Трансформатор с кожухом

На основе метода охлаждения

1. Самоохлаждаемый маслонаполненный.

2. Масляного типа с водяным охлаждением.

3. Тип воздушного потока и т. Д.

Применение трансформатора:

Ниже приведены три основных применения трансформатора:

1. Для увеличения тока и напряжения.

2. Для понижения тока и напряжения.

3. Предотвращение попадания постоянного тока в следующую цепь в трансформаторах постоянного тока и т. Д.

Эпизод 416: Генераторы и трансформаторы

Закон Фарадея

Электричество и магнетизм

Эпизод 416: Генераторы и трансформаторы

Урок за 16-19

• Время активности 145 минут
• Уровень Передовой

В генераторе движение проводника в магнитном поле индуцирует ЭДС.В трансформаторе именно изменяющееся поле индуцирует ЭДС в неподвижном проводнике.

Краткое содержание урока

• Обсуждение: Генераторы (30 минут)
• Демонстрации: двигатель задним ходом (15 минут)
• Вопросы студентов: О генераторах переменного тока (20 минут)
• Демонстрация: Трансформеры (20 минут)
• Студенческий эксперимент: Проверка отношений (30 минут)
• Вопросы учащихся: уравнения-преобразователи (20 минут)
• Дальнейшее обсуждение: Практические трансформаторы (10 минут)

Обсуждение: Генераторы

Конструкция простого генератора практически такая же, как у двигателя.Разница в том, что теперь для создания разности потенциалов используется механическая обработка. Электрический ток к нагрузке проходит через коммутатор для генератора переменного тока или контактные кольца, если требуется переменный ток.

Основные идеи можно понять, представив катушку, вращающуюся в однородном магнитном поле.

Рассмотрим катушку площадью A с N витками проволоки, вращающимися с постоянной угловой скоростью ω и с однородной плотностью магнитного потока B . При вращении катушка прорезает линии магнитного потока.Другой способ выразить это — сказать, что поток, связывающий катушку, меняется.

В какой момент скорость резки флюса самая высокая? (Когда он расположен горизонтально на диаграмме выше; когда он вертикальный, скорость резки флюса мгновенно равна нулю.)

Скорость резания флюса = наведенная ЭДС

E _{индуцированный} = B A Nωcos (ω t )

с максимальным значением,

E ₀ = B A Nω когда катушка параллельна полю.

Демонстрация: двигатель заднего хода

Покажите, что двигатель может работать в обратном направлении, как генератор. Одна отправная точка — просто прикрепить груз к маленькому мотору и сбросить его. Двигатель работает в обратном направлении как генератор; наведенную ЭДС можно контролировать с помощью измерителя.

Дальнейшая экспериментальная работа подкрепит обсуждение.

Эпизод 416-1: Эффект от загрузки генератора (Word, 57 КБ)

Альтернативный подход — подумать о вращении магнита, создающего изменяющийся магнитный поток в одной или нескольких парах катушек.Далее следует полезная демонстрация, но вы можете решить показать только ее первые этапы.

Эпизод 416-2: Создание генератора переменного тока (Word, 304 КБ)

Вопросы студентов: Генераторы переменного тока

Эпизод 416-3: Генераторы переменного тока (Word, 80 КБ)

Демонстрация: Трансформеры

Эксперименты с трансформаторами могут быть использованы как способ исследования и подтверждения законов электромагнитной индукции и могут быть проведены раньше. Эта работа также может быть средством завершения всего этого раздела работы после 16 лет.

Цель состоит в том, чтобы показать, что трансформатор — это электрическая машина, которая преобразует одно переменное напряжение в другое переменное напряжение. Работа с частями или всей следующей презентацией проиллюстрирует как структуру, так и работу трансформатора.

Эпизод 416-4: Создание трансформатора (Word, 172 КБ)

Обсуждение: уравнения преобразователя

Определив задействованные величины, вы можете вывести уравнения трансформатора. Подчеркните, что вывод этих уравнений зависит от предположения о 100% эффективности; в большинстве трансформаторов КПД настолько высок, что неравенства можно рассматривать как приблизительные равенства.

Студенческий эксперимент: проверка отношений

Теория, представленная выше, может быть проверена экспериментально.

Потери энергии становятся очень очевидными с аппаратом, описанным в этом эксперименте. Стоит повторить измерения с катушками на 120/240 витков (если есть) или с небольшим коммерческим трансформатором.

Эпизод 416-5: Трансформеры (Word, 31 КБ)

Вопросы учащихся: уравнения-преобразователи

Эпизод 416-6: Трансформеры (Word, 108 КБ)

Дальнейшее обсуждение: Практические трансформаторы

Обсудите причины потерь энергии в реальных трансформаторах.Их легко идентифицировать как:

• омический нагрев катушек
• Вихретоковый нагрев сердечника
• Эффекты гистерезиса, которые нагревают сердечник
• Выход магнитного потока

Но даже с ними нет ничего необычного в эффективности 95% и выше. Большие трансформаторы, используемые при передаче энергии, могут иметь КПД до 99,5%.

Там, где используется электроника, обычно требуются низковольтные источники переменного тока, поэтому понижающие трансформаторы будут важной частью источника питания.Выходной сигнал трансформатора — переменный ток, поэтому потребуется выпрямление (с диодами) и сглаживание (с помощью конденсаторов).

Второе широко распространенное использование — в сети Grid , которая поставляет электроэнергию потребителю. Для подключения электростанции к потребителю используется длинный провод и часто возникают большие токи. Для данного участка сети сопротивление R является фиксированным, а скорость нагрева, генерируемого в проводе, будет I ² R ; эта энергия тратится впустую.Чтобы свести к минимуму эту потерю энергии, ток должен быть как можно меньше. Чтобы обеспечить определенную мощность ( В, , , ), меньший ток может быть достигнут за счет использования как можно более высокого напряжения. Сеть спроектирована таким образом, что трансформаторы используются для повышения напряжения на электростанции перед передачей. Понижающие трансформаторы поэтапно снижают напряжение до уровня, необходимого для промышленных и бытовых потребителей.

Обсуждение трансформаторов, подключенных напрямую к генераторам

C57.116-1989 — это руководство IEEE для трансформаторов, напрямую подключенных к генераторам. В этом руководстве описаны рекомендации по выбору и применению трансформатора, подключенного к генераторам.
Учитываются блочные трансформаторы и блочные вспомогательные трансформаторы; а также при подключении напрямую или через автоматический выключатель, выключатель нагрузки и т. д.

Типы силовых трансформаторов, используемых с генераторами

Три типа силовых трансформаторов, связанных с генераторами —
01. Блочные трансформаторы (UT) , напрямую соединяют систему (потребителя высокого напряжения, сеть и т. Д.) И генератор. Когда эти типы трансформаторов преобразуют ступенчатое напряжение генератора в напряжение передачи, это называется повышающими трансформаторами генератора (GSU).

02. Блок вспомогательных трансформаторов (UAT) , напрямую соединяет вспомогательную систему с генератором.

03 . Трансформаторы для обслуживания станции (SST) , не подключены напрямую к генератору.Он соединяет вспомогательную шину с системой.

Типичная однолинейная схема электростанции, показывающая трансформаторы, подключенные напрямую к генераторам.

Если вы рассмотрите обычную ситуацию — генератор 11 кВ вырабатывает энергию в сеть, то блочный трансформатор повышает напряжение передачи с 11 кВ до 132 кВ. Теперь, чтобы приводить в действие генератор, есть вспомогательная система, работающая как бойлер, электрический насос, компрессор, и даже основные потребительские устройства (вентилятор, кондиционер, освещение и т. Д.).).

Эта вспомогательная система на 400-440 напряжений. Вспомогательный трансформатор используется для понижения напряжения с 11 кВ до 440 вольт и подачи питания на вспомогательную систему. Сервисный трансформатор станции используется для соединения системы и системы вспомогательной шины. Это может быть использовано для дальнейшего снижения или изоляции.

Генераторные повышающие трансформаторы (GSU): блоки GSU преобразуют напряжение с уровня напряжения генератора до уровня напряжения передачи.
Вспомогательные нагрузки генератора: Вспомогательная система, необходимая для работы генератора, такая как котел для непрерывного производства пара, компрессор для поддержания давления воздуха, топливный насос для подачи топлива, охлаждающий вентилятор в радиаторе и в генераторе и т. Д.

Особые соображения при проектировании трансформаторов, подключенных непосредственно к генераторам

• Снижение плотности магнитного потока сердечника при номинальном напряжении для обеспечения работы при более высоких В / Гц без насыщения сердечника
• Увеличение расчетного запаса по механической стойкости обмоток с учетом возможности возникновения неисправности во время период перевозбуждения.
• Повышенная тепловая мощность трансформатора для предотвращения перегрева из-за повышенных токов.

Дополнительная литература

Трансформаторы и генераторы | BNSF

Перед планированием перевозки негабаритных грузов ознакомьтесь со следующими рекомендациями:

Ясно

Для негабаритных грузов ваш запрос на разрешение позволяет нам официально инициировать процесс, чтобы подтвердить, что наша инфраструктура может обрабатывать ваш груз.Чтобы отправить запрос на очистку, войдите на BNSF.com, перейдите на вкладку ПЛАН и выберите Запрос на разрешение на негабаритную очистку. Мы оцениваем основные и второстепенные маршруты и сообщаем вам лучший вариант доставки. Вы также получите номер предложения которые вам понадобятся в остальной части процесса. Каждый запрос включает комиссию в размере 1000 долларов США, которая подлежит возмещению по всем предложениям, которые станут фактическими нагрузками на BNSF в течение одного года. Узнайте больше о возмещении комиссии за предложение.

Примечание: Запросы на таможенную очистку должны быть отправлены отправляющему железнодорожному перевозчику.Чтобы отправить запрос на разрешение, вам нужно будет создать сайты погрузки и разгрузки, а затем войти в систему на BNSF.com.

Запросить автомобили (за 2-4 недели до отправки)

Следующий шаг — запросить необходимые вам вагоны. Войдите на BNSF.com и выберите вкладку ПЛАН. Чтобы запросить большегрузный вагон, выберите форму запроса на негабаритное оборудование. Вам потребуется номер вашего предложения, а также серийный номер вагона или номер вагона с оборудованием и номер. Чтобы запросить стандартную платформу для техники, выберите форму запроса на оборудование для вагонов.

Примечание: Наличие вагонов зависит от текущих условий поставки, поэтому доставка может занять 2–4 недели.

Load It (за 2 дня до отгрузки)

Затем вам необходимо загрузить и закрепить свой вагон в соответствии с требованиями Ассоциации американских железных дорог (AAR) с открытой верхней загрузкой. Правила. В правилах AAR содержатся конкретные схемы для загрузки конфигураций, а также общие правила, которые вы должен следовать. Чтобы получить копию руководства по правилам погрузки с открытым верхом AAR, посетите Transportation Technology Center, Inc.на веб-сайте, позвоните по телефону 800-544-RAIL или по электронной почте [email protected].

Примечание: Грузоотправитель несет ответственность за правильную загрузку и закрепление груза.

Инструкции по отправке (за 2 дня до отправки)

Надлежащие инструкции по транспортировке необходимы BNSF для предоставления правильных транспортных услуг и выставления счетов по соответствующей ставке. Чтобы отправить инструкции по отгрузке, войдите на BNSF.com и выберите вкладку ДОСТАВКА. Вам понадобится соответствующий орган по оценке.Для негабаритных загрузок, вам также понадобится номер вашего предложения, и вам нужно будет выбрать особое условие обработки «Extreme Dimension».

Примечание: Вы также можете отправить инструкции по отправке через EDI, через голосовую активацию, позвонив по телефону 1-888-428-2673 или через веб-сайт железнодорожной отрасли www.steelroads.com.

Осмотр (за 2 дня до отгрузки)

Все загруженные негабаритные грузы должны быть одобрены до того, как партия будет окончательно оформлена и перемещена.Для отправлений с восьмиосным и более осевым вагоном, обратитесь в BNSF Inspections. Инспекции; инспекции; bnsf.com; в случае перевозки менее чем восьмиосным вагоном обратитесь к мастеру BNSF.

Не обслуживается по железной дороге?

• Если вы не обслуживаетесь непосредственно железной дорогой и вам нужна доставка грузовиком, рассмотрите возможность использования BNSF Logistics.
• Вы также можете сотрудничать с нашей командой экономического развития, чтобы создать или расширить свой следующий сайт.Свяжитесь с нами сегодня!

Платформа с переборкой

Некоторые из перевозимых товаров включают конструкционную сталь, трубы, стальной лист и некоторые пиломатериалы.

Таблица спецификаций	Схема (56 футов)	Схема (60 футов)	Схема (62 фута)	Схема (66 футов)	Схема (70 футов)
Внутренняя длина	56.8 футов	60,8 футов	62 футов	66 футов	70 футов
Внутренняя ширина	от 9,3 до 10,5 футов	от 8,2 футов до 10,6 футов	от 9,3 футов до 10,6 футов	10 футов	8.8 футов
Грузоподъемность	от 143 500 до 196 000 фунтов	от 178 500 до 186 000 фунтов	от 163 400 до 205 100 фунтов	от 183 500 до 188 600 фунтов	от 173 800 до 181 200 фунтов

** Все материалы предоставлены исключительно в ознакомительных целях; BNSF не дает никаких гарантий относительно точности и не несет ответственности за любые ошибки и / или упущения.Материалы могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления или публикации. Пожалуйста, проконсультируйтесь с отделом оборудования для получения самых последних и точных данных.

Вагон-платформа 60 футов с цепным креплением

Таблица спецификаций	Схема (HTTX)	Схема (OTTX)	Схема (TTHX)
Длина деки	60 футов	60 футов	60 футов
Высота деки — ATR	3.9 футов	3.9 футов	3.9 футов
Ширина деки	10,6 футов	10,6 футов	10,6 футов
Тип деки	Дерево	Дерево	Дерево — с карманами для стоек
Фитинги для деки	Цепи в 4-х продольных каналах, карманы для столбиков	Цепи в 4-х продольных каналах, карманы для столбиков	Цепи хранятся в боковых карманах для стоек (по 9 с каждой стороны)
Количество и размер цепи	36 шт. Цепей 1/2 дюйма для тяжелых условий эксплуатации, длина 12 футов	48 цепей из сплава 3/8 дюйма, длина 8 футов	Цепи для тяжелых условий эксплуатации, 18 шт. 1/2 дюйма, длина 8 футов
Грузоподъемность	152600 фунтов (в среднем)	153,800 фунтов (в среднем)	155,400 фунтов (в среднем)
Пластина	B	B	B

** Все материалы предоставлены исключительно в ознакомительных целях; BNSF не дает никаких гарантий относительно точности и не несет ответственности за любые ошибки и / или упущения.Материалы могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления или публикации. Пожалуйста, проконсультируйтесь с отделом оборудования для получения самых последних и точных данных.

Вагон-платформа 68 ft с цепным креплением

Таблица спецификаций	Схема (ATSF / BNSF)
Длина деки	68 футов
Высота деки — ATR	5.3 фута
Ширина деки	9,6 футов
Тип деки	Дерево — с карманами для стоек
Фитинги для деки	Цепи в 4-х продольных каналах, карманы для столбиков
Количество и размер цепи	Высокопрочные цепи 40 шт. 1/2 дюйма, длина 9 футов
Грузоподъемность	231 500 фунтов (в среднем)
Пластина	B

** Все материалы предоставлены исключительно в ознакомительных целях; BNSF не дает никаких гарантий относительно точности и не несет ответственности за любые ошибки и / или упущения.Материалы могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления или публикации. Пожалуйста, проконсультируйтесь с отделом оборудования для получения самых последних и точных данных.

Вагон-платформа 89 ft с цепным креплением

Таблица спецификаций	Схема (ITTX)	Схема (ITTX)	Схема (TTDX)
Длина деки	89 футов	89 футов	89 футов
Высота деки — ATR	3.10 футов (макс. 7,8 футов, включая установленный сверху ручной тормоз)	3.9 футов	3.9 футов
Ширина деки	от 8,6 до 9 футов	от 8,6 до 9 футов	от 8,6 до 9 футов
Тип деки	Сталь	Дерево	Сталь
Фитинги для деки	Цепи в 2 продольных каналах	Цепи в 4-х продольных каналах	Цепи в 2 продольных каналах
Счетчик и размер цепи	36 легкосплавных цепей 3/8 дюйма, длина 10 футов	36 цепей из сплава 3/8 или 1/2 дюйма, длина 10 футов	16 цепей 1/2 дюйма для тяжелых условий эксплуатации, длина 9 футов
Грузоподъемность	149 500 фунтов (в среднем)	142000 фунтов (в среднем)	148 300 фунтов (в среднем)
Пластина	B	B	B

** Все материалы предоставлены исключительно в ознакомительных целях; BNSF не дает никаких гарантий относительно точности и не несет ответственности за любые ошибки и / или упущения.Материалы могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления или публикации. Пожалуйста, проконсультируйтесь с отделом оборудования для получения самых последних и точных данных.

Правила использования частного оборудования

В следующем разделе содержатся инструкции и информация по использованию оборудования с частной маркировкой, когда BNSF является исходным линейным перевозчиком.

1. Частное железнодорожное оборудование должно соответствовать Циркуляру OT-5 Ассоциации американских железных дорог в отношении правил, регулирующих присвоение отчетных знаков и механических обозначений.Оборудование с частной маркировкой также должно быть зарегистрировано через процесс OT-57, который администрирует Railinc. Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт Railinc’s Loading Authority (OT-57) .
2. Контролирующие организации частного оборудования должны управлять потоком (трубопроводом) порожнего оборудования, перемещающегося в точки исходной линии BNSF или соединяющих точки обслуживания перевозчика для сохранения текучести сети.
   
3. BNSF может потребовать от частных лиц, контролирующих оборудование, перевести оборудование в автономный режим за свой счет для сохранения текучести сети.
   
4. За личное оборудование взимается плата за оборудование, удерживаемое для погрузки и разгрузки, а также за оборудование, предназначенное для иных целей, кроме погрузки или разгрузки.
   
5. BNSF Механические требования к частному оборудованию.
   

БЕЗОПАСНОСТЬ — ГЛАВНЫЙ ПРИОРИТЕТ BNSF

Следующее не является исчерпывающим, однако оборудование должно соответствовать всем следующим ключевым требованиям Механические требования :

1. Все владельцы обменных грузовых вагонов должны подписаться на Правила обмена AAR и быть внесены в список FindUs.Железнодорожный.
Автомобили
2. должны соответствовать и обслуживаться владельцем в соответствии с Правилами офиса AAR и полевыми инструкциями.
3. Все правила полевого руководства AAR (дефекты разделов A.1 и A.2 наряду с любыми устаревшими или запрещенными к замене компонентами) должны быть соблюдены, а оборудование должно быть отремонтировано или заменено до размещения автомобилей на BNSF.
4. Все автомобили должны иметь желтую светоотражающую способность в соответствии с FRA 224 с датой подачи заявки, зарегистрированной в Umler (использование устаревших материалов не допускается).
5. Угловые краны, расположенные под муфтой, как показано в Правиле 5, Рис. 14 полевого руководства AAR, запрещены.
6. Грузовые вагоны с полной железнодорожной нагрузкой более 268 000 фунтов любого типа должны соответствовать одному из следующих критериев:

1. Автомобили одобрены AAR согласно спецификации S-286 или
2. Автомобили одобрены AAR в соответствии со Спецификацией S-259, и соблюдаются следующие условия: Автомобили должны быть оборудованы боковыми подшипниками с постоянным контактом, предпочтительно для длинных ходов.
3. Автомобили должны быть зарегистрированы с надлежащим Звездным кодом.

7. Грузовые вагоны с полной железнодорожной загрузкой 286 000 фунтов любого типа с общей длиной менее 44 футов 11 дюймов должны иметь маршрут, специально одобренный BNSF из-за проблем с нагрузкой на мост. Следующая ссылка может помочь в выборе маршрута: Карты железнодорожной сети.
Вагоны-платформы
8. любого типа и грузоподъемности должны быть оборудованы боковыми подшипниками постоянного контакта.Предпочтительны подшипники со стороны постоянного контакта с большим ходом.
9. Крытые бункеры должны иметь выходные заслонки, которые полностью закрываются. Уплотняющий элемент должен поддерживаться в хорошем состоянии и не позволять продукту проходить через прокладки / уплотнения и вытекать на землю. Все ворота должны иметь конструкцию с надежным замком и возможностью пломбирования.
10. Автомобили, оборудованные одной или несколькими поворотными муфтами, должны быть оборудованы антигравитационными замками на обоих концах.
11. Все автомобили должны соответствовать стандартам безопасности AAR и FRA.
12. Полувагоны и платформы с переборками должны быть оборудованы переходной платформой и соответствующими устройствами безопасности с обеих сторон.
13. Вагоны с донным отвалом для угля, оборудованные воздушным шлангом от дверцы, должны иметь этот шланг в «низком» положении, чтобы не блокировать переходную платформу.
14. Цистерны должны быть оборудованы «атмосферостойким» регулятором зазора группы R.

Инструкции по оборудованию с иностранной маркировкой

Оборудование с иностранной маркировкой определяется как оборудование, имеющее отчетные знаки железной дороги, не находящейся под контролем BNSF, или оборудование, содержащее нечастные знаки. Частные марки определяются как инициалы оборудования, оканчивающиеся на X, за исключением принадлежащего / контролируемого TTX оборудования.

• Запрос на переуступку оборудования с иностранной маркировкой должен соответствовать Правилу 16 автосервиса. Запросы следует направлять вашему представителю BNSF.
• BNSF оставляет за собой право не использовать оборудование с иностранной маркировкой при наличии оборудования, контролируемого BNSF. Если не существует соглашения с клиентами / контролирующими организациями об использовании автомобилей с иностранной маркировкой, BNSF может отказать в размещении оборудования без маркировки BNSF для погрузки и может вернуть его железной дороге, чьи марки нанесены на вагоны по трафарету.
• Перед тем, как обеспечить загрузку оборудования с иностранной маркировкой в ​​месте, где BNSF является перевозчиком исходной линии, заказчики / контролирующие организации должны обсудить варианты оборудования со своим торговым представителем BNSF.

Гарантия происхождения при погрузке

Грузоотправители имеют возможность гарантировать поставку оборудования в рамках программы BNSF по гарантии происхождения погрузки (LOGs). См. Дополнительную информацию о программе LOGs.

Автомобиль для тяжелых условий эксплуатации

Чтобы зарезервировать большегрузный автомобиль, свяжитесь с TTX или Kasgro до того, как договориться о доставке груза.

Расчет размеров трансформатора и генератора

Возможно, вы заметили, что в разных странах существует довольно много разных уровней напряжения, даже на одном континенте.Например, в США для высокого напряжения в коммерческих зданиях используется 480 В, а в Канаде — 600 В, хотя обе страны считаются Северной Америкой. Поскольку большая часть оборудования рассчитана на определенное напряжение, при использовании его в различных местах, где соответствующее напряжение недоступно, вам понадобится трансформатор или генератор. Генераторы также хороши, когда на объекте недостаточно электроэнергии или если питание должно быть отключено во время работы.

Этот блог поможет вам найти трансформатор или генератор подходящего размера для вашего оборудования.

Что нужно знать

Когда требуется трансформатор или генератор, важно выбрать тот, который имеет правильный размер для вашего оборудования, иначе вы можете столкнуться с некоторыми проблемами. Распространенная путаница, которую мы слышим с трансформаторами и генераторами, — это их размер, когда они используются для питания электродвигателей. Как правило, домашние генераторы измеряются в ваттах (напряжение, умноженное на силу тока), в зависимости от того, как электродвигатели потребляют энергию.

Чтобы правильно подобрать генератор для нагрузки электродвигателя, вам необходимо знать кВА (уравнения ниже), которые требуется двигателю в вашем оборудовании.В кВА учитывается дополнительная часть потребляемой двигателем мощности, которая не измеряется обычным способом. Для простоты мы не будем вдаваться в подробности, но эта часть представлена ​​коэффициентом мощности двигателя. В нашем предыдущем сообщении в блоге о чтении паспортных табличек и разъемов мы показали вам, как определить коэффициент мощности двигателя вашего оборудования.

Чтобы рассчитать кВА, необходимую для вашей машины, вам потребуется следующая информация:

• Напряжение (В)
• Сила тока (амперы)
• Коэффициент мощности (PF)
• Одно- или трехфазное

Если вы не можете найти коэффициент мощности рассчитываемого оборудования, 0.8 — хорошее общее значение для электродвигателей.

Ниже вы найдете 2 основных уравнения, которые используются, и когда их использовать. Под уравнениями вы найдете калькулятор, который сделает за вас математику.

Для однофазного оборудования

Для трехфазного оборудования

кВА Калькулятор

Введите информацию, которую вы собрали, в поля ниже и нажмите рассчитать:

---

* ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: При выполнении сложных электрических расчетов всегда целесообразно обратиться за помощью к сертифицированному электрику.Калькулятор на этой странице предлагается только для помощи в генерации общих оценок.