proiect transformatoare trifazate

8/11/2019 Proiect Transformatoare trifazate

1/27

Proiect Maitri Electromecanici

Studiul Transformatoarelor Trifazate

Indrumator: Elev: Fecioru Eugeniu-Laureniu

Ing. Prof.: Vrulescu Minodora Clasa: I-a B Maitri

2013

8/11/2019 Proiect Transformatoare trifazate

2/27

Argument

Transformatorul electric, a fost inventat pe la inceputul erei tehnologice, nu mult dupa

revolutia industriala. Initial, acesta a fost creeat datorita necesitatii de a modifica parametrii

energiei electrice, pentru a satisface diferite nevoi, si astfel s-a putut creste sau scade tensiunea

sau intensitatea curentului (dupa caz), mai usor si mai exact.

La inceput, transformatorul nu a avut mari aplicatii tehnologice, dar acum , in present,

este folosit la toate aparatele electronice, dar cele mai mari si mai impresionante transformatoare

electrice, sunt cele folosite pentru transportul energiei electrice. Fara aceste transformatoare,

transportul curentului electric pe distante medii si mari, ar fi aproape imposibil din punct de

vedere economic,datorita pierderilor enorme ce pot aparea prin effect Joule , prin campulelectromagnetic generat de conductoarele retelelor de transport, dar si prin rezistenta contactelor

care cu timpul se oxideaza, sau se slabesc.

Fara transformatoare electrice, am trai inca in epoca de dinnaintea Revolutiei industriale,

citind la lumina lumanarii.

I. Transformatorul electric(Generalitati)

1) Definiia transformatorului:

Transformatorul electric este un aparat constituit dintr-un sistem de nfurri electrice

imobile, ntre care au loc transfer de energie prin inducie elctromagnetic.

El este utilizat pentru modificarea parametrilor puterii electromagnetice transferate de la

o reea electric de curent alternativ, la alt reea tot de curent alternativ, pstrnd frecvena.

Aceti parametri sunt tensiunea i curentul, iar alteori i numrul de faze.

Transformatorul, pentru indeplinirea functiei pe care o are prin definitie, trebuie sa aiba

cel putin un sistem de infasurari constituit din spire electroconductoare, izolate intre ele si fata de

masa, fiind dispuse pe un miez feromagnetic, care serveste la inchiderea fluxului magnetic

8/11/2019 Proiect Transformatoare trifazate

3/27

Figura Nr. 1

Schema de principiu a unui transformator monofazat.

U1-Tensiunea in Primar

U2-Tensiunea in secundar

I1-Intensitatea curentului in primar

I2-Intensitatea curentului in secundar

Z-Receptor de impedanta

AX-Notatiile bornelorprimarului

ax-Notatiile bornelor secundarului

1Liniile campului magnetic ce formeaza fluxul util;

2liniile campului magnetic ce formeazafluxul de dispersie al primarului;

3Liniile care formeaza fluxul de dispersie al sacundarului.

8/11/2019 Proiect Transformatoare trifazate

4/27

Sistemul de nfurri:

Este format din una sau mai multe nfurri. O nfurare trifazat este format din trei

nfurri de faz, la cere este aplicata sau se obine un sistem trifazat de tensiuni.

nfurrile primare sunt cele care primesc energia unui receptor sau unei alte reele se

numete nfurri secundare.

Miezul feromagnetic:

Este realizat din tole de tabl electrotehnic izolate electric ntre ele pentru a limita

pierderile produse datorit variaiei n timp a fluxului magnetic. Consolidarea miezurilor i

bobinelor se asigur prin diferite sisteme care depind de mrimea transformatorului, de modelul

de mpachetare a miezului.

2) Princiriul de functionare al transformatorului Monofazat:

Se considera un circuit magnetic prevazut cu doua infasurari (Fig. Nr. 1).

Daca una din infasurasri se alimenteaza cu o tensiune alternativa adecvata, prin ea va

curcula un curent alternativ, care produce un camp magnetic alternativ.Liniile cimpului magnetic

care se inchid prin circuitul magnetic si imbratiseaza ambele anfasurari , formeaza fluxul de

dispersie sau de scapari.

Ambele infasurari fiind strabatute de fluxul variabil in timp, in baza legii inductiei

electromagnetice se induc in acestea tensiuni electromotoare de aceeasi pulsatie cu cea a

fluxului. Daca la bornele ax ale infasurarii infasurarii secundare in care s-a introdus tensiunea

electromotoare E2 se conecteaza un receptor de impedanta Z , va circula prin aceasta un

curent I2 iar la borne va avea tensiunea U2 . Rezulta ca la un transformator, infasurarea

primara primesre de la retea puterea U1I1 si cedeaza prin infasurarea secundara, in alta retea,

puterea U2I2 , transferul de putere facandu-se prin inductie electromagnetica. In baza

principiului conversiei energiei , se poate spune ca: U1I1>U2I2.

3) Clasificarea transformatoarelor electrice:

Transformatoarele se clasifica dup mai multe criterii:

a) Dup domeniul de utilizare, transformatoarele se pot clasifica n:

8/11/2019 Proiect Transformatoare trifazate

5/27

transformatoare de putere,pentru reelele de transport i distribuie a energiei electrice;

transformatoare cu destinaie special,pentru reelele cu condiii deosebite de funcionare

(exemplu: pentru reele i instalaii subterane miniere, navale etc.);

transformatoare de construcie special, pentru redresoare, pentru cuptoare electrice,

pentru sudare;

transformatoare de msur, pentru conectarea indirect a aparatelor de msur a

tensiunilor i curenilor mari;

transformatoare de putere mic, cum sunt transformatoarele de siguran, de izolare, de

separare, de comand, de alimentare.

b) n funcie de parametrul a crei valoare o reduc exist:

transformatoare de curent(TC)- nfurarea primar se conecteaz n serie cu circuitul

primar, iar nfurarea secundar alimenteaz aparate de msur, relee de protecie, etc.;transformatoare de tensiune(TT)- nfurarea primar se conecteaz n paralel cu circuitul

primar, iar nfurarea secundar alimenteaz aparate de msur, releede tensiune, etc.;

c) n funcie de numrul de faze exist:

monofazate(TC, TT);

bifazate(TT);

trifazate(TT).

Figura Nr. 2

Modul de conectare a

transformatoarelor de

masura si modul de alimen-

tare a aparatelor de masura.

d) Dup numrul de nfurri secundare exist:

cu o singur nfurare secundar;

cu dou sau mai multe nfurri secundare.

e) Dup felul instalaiei n care sunt destinate a se monta i a funciona exist:

transformator de tip interior(I);

8/11/2019 Proiect Transformatoare trifazate

6/27

transformator de tip exterior(E);

transformator pentru instalaii complexe(se monteaz n transformatoare de putere i

ntrerupere).

f) Dup modul de instalare exist:

transformator de trecere(T), numai pentru calea de curent;

transformator de tip suport(S).

g) Dup felul izolaiei exist:

cu aer(uscate);

cu izolaie n ulei(U);

cu izolaie de porelan(P);

cu izolaie din rini epoxidice(sintetice)(R).

h) Dup tensiunea nfurrii primare exist:

transformatoare de nalt tensiune;

transformatoare de joasa tensiune;

transformatoare de tensiune n cascad(tensiune foarte nalt, de la 220 KV n sus).

i) Dup destinaie exist:

transformatoare montate n instalaii electrice;

transformatoare de laborator;

transformatoare portabile;

transformatoare montate n scheme speciale.

4) Prile componente principale ale transformatorului trifazat in ulei:

Circuitul magnetic(miezul magnetic);

Schela ( ansamblul de piese, n principal grinzile de presare a jugurilor) care

consolideaz circuitul magnetic i strnge axial nfurrile;

Infasurarea de joasa tensiune

Infasurarea de inalta tensiune

Conexiunile de la nfurri la comutator i borne

Capacul care nchide etan cuva i pe care sunt montate bornele

Izolatoare de inalta tensiune

Izolatoare de joasa tensiune

8/11/2019 Proiect Transformatoare trifazate

7/27

cuva din tabl de oel, prevzut la exterior cu dispozitive de rcire( ondule, evi,

radioatoare ) i care este umplut cu ulei e transformator;

Conservatorul de ulei, care comunic printr-o conduct cu cuva i este parial

umplut cu ulei, astfel nct preia variaiile de nivel ale uleiului ce au loc atunci

cnd variaz temperatura uleiului;

Figura Nr.3

Prile componente Principale ale transformatorului trifazat in ulei:

Schela ese alcatuita din elemente folosite pentru asamblare si sustinere a miezului

magnetic si a infasurarilor;

Izolatoarele de joasa tensiune si de inalta tensiune, numite si izolatoare de trecere, au

rolul de a izola capetele infasurarilor de inalta tensiune si de joasa tensiune, fata de capacul

cuvei. Capetele infasurarilor vor fi legate la reteaua de alimentare si respectiv la reteaua de

distributie;

8/11/2019 Proiect Transformatoare trifazate

8/27

Cuva este recipientul in care sunt scufundate in ulei, si inchise siezul magnetic si

infasurarile transformatorului

Conservatorul de ulei, asugura spatiul necesar dilatarii uleiului, este situat in partea

superioara a transformatorului, si are forma cilindrica;

Filtrul de aer contine, silicogel, care absoarbe umiditatea atmosferica, el izoleaza uleiul

de impuritatile din atmosfera, fiind montat pe conducta de legatura dintre conservator si mediul

ambiant;

Supapa de siguranta, protejeaza cuva impotriva unei eventuale explozii sau impotriva

degajarii de gaze, avind acelas rol ca si Releul de gaze;

Capacul cuvei, este strabatut de izolatoarele de trecere.

Transformatorul de putere tri