Energetski transformator je električni uređaj koji mijenja vrijednost napona ili struje jedne razine na drugu, uz održavanje snage koja prolazi kroz nju. Koristi se na postajama, podstanicama i uređajima za distribuciju. Ako je na stanici jedan od brojnih uređaja radnog sustava, tada je na podstanici glavni element.
Princip rada energetskog transformatora temelji se na svojstvu elektromagnetska indukcija uzrokovane električnom pogonskom silom koja teče kroz namotaje izmjenična struja. To znači da nema transformatora istosmjerne struje. Transformatori mogu mijenjati struju i napon, ali ne mogu mijenjati svoju frekvenciju. Zatim razmatramo transformator snage uređaja i postojeće tipove.
Energetski transformator je vrlo složen mehanizam koji se sastoji od skupa elemenata čiji sastav izravno ovisi o njegovoj snazi i svrsi. U elektroenergetici se koristi nekoliko vrsta električnih strojeva. Među njima su:
Ovisno o snazi, koriste se različiti dielektrični materijali koji su potrebni za hlađenje i električnu sigurnost energetskog transformatora. Za transformatore male snage koriste se specijalni papir, dielektrični spojevi, električni lakovi. Uređaj energetskog transformatora srednje i velike snage pretpostavlja postojanje takvih važnih elemenata kao što su transformatorsko ulje i plina. Koriste se za izolaciju namota.
Većina energetskih transformatora koji se koriste u energetici su energetski transformatori. Ovi se uređaji sastoje od sljedećih elemenata:
Za prijenos električne energije na velike udaljenosti potrebno je značajno povećati naponsku razinu. Glavni neprijatelj u energetici je električni otpor različitih vrsta materijala. Uzorak je sljedeći: što je veći električni otpor, to je veće zagrijavanje elementa. U fizici se ovaj fenomen naziva gubitkom.
Prijenosom električne energije na znatne udaljenosti ovi gubici dosežu značajne vrijednosti. Da biste ih smanjili, morate smanjiti količinu električne struje. To se može postići povećanjem vrijednosti napona.
Iz školskog tečaja iz fizike znamo jednadžbu za pronalaženje moći. Zvuči kako slijedi: snaga je proizvod struje i napona. Stoga, pri konstantnoj vrijednosti snage, ako napon raste, struja se prirodno smanjuje. Naravno, možete koristiti provodnike dobre provodljivosti, ali je cijena takvih materijala prilično visoka. Za povećanje ili smanjenje napona koriste se uređaji nazvani "energetski transformator".
Izračun energetskog transformatora za stanice i podstanice je radikalno drugačiji. To je zbog činjenice da elektrana proizvodi električnu energiju, a podstanica je distribuira potrošačima.
Izračun energetskog transformatora stanice se svodi na usporedbu ukupne snage koju proizvodi generator ili grupa generatora. Izbor snage transformatora za podstanicu je mnogo teži.
Iz očiglednih razloga, dnevna potrošnja električne energije znatno varira. Raspored tereta općenito ima stepenast karakter. U razdoblju od 00.00 do 6.00, potrošnja energije ima minimalnu vrijednost, zatim od 6.00 do 10.00 sati raste do maksimalne vrijednosti, sljedećih šest sati dolazi do blagog pada, a od 16.00 do 22.00 ponovno uzima maksimalnu vrijednost, au preostalo vrijeme se smanjuje na minimalne vrijednosti. Osim dnevnih rasporeda, postoji i međusezonski raspored. U ljetnim i zimskim mjesecima maksimalni i minimalni prag također se razlikuju.
Od navedenih opterećenja određuje se prosječna snaga. Kako bi se spriječila prevelika instalirana snaga agregata u odnosu na elektroenergetski sustav, izračun se vrši uzimajući u obzir moguće kratkoročno preopterećenje.
Energetski transformator ima mnogo vrsta rashladnih sustava. Ovisno o tome, može se preopteretiti pri različitim vrijednostima i trajanjima. U prosjeku, ova vrijednost ne prelazi 40% u kratkom vremenskom razdoblju, tada se to vrijeme može povećati smanjenjem razine zagušenja. Ali u svakom slučaju, ubuduće treba smanjiti opterećenje i datum remonta premjestiti na raniji datum.
Snaga energetskog transformatora na kojoj radi u nominalnom modu odgovara 75-80%. To smanjuje gubitke i produžuje vijek trajanja električnog stroja. Stoga je izbor transformatora sveden na sljedeće faze:
Održavanje transformatora u radnom stanju zahtijeva niz mjera koje su dizajnirane za kontrolu i uklanjanje nastalih nedostataka. Sve ove aktivnosti upisuju se u putovnicu transformatora (izdaje proizvođač).
Kao i svaki drugi uređaj, na energetske transformatore utječu vanjski čimbenici, kao i prirodno starenje materijala samog uređaja. Otkrivene greške omogućuju periodično održavanje, stoga je potrebno stalno praćenje stanja uređaja.
Popis periodičnog održavanja, koji se provodi najmanje jednom godišnje, uključuje:
Sve ove operacije izvode stručnjaci bez odvajanja transformatora od mreže.
Popravak energetskih transformatora je integralni postupak u radu ovih uređaja. Radovi na održavanju ne zahtijevaju demontažu transformatora, transport u posebne kutije ili u tvornicu. Oni uključuju postupak djelomičnog rastavljanja kućišta, pregled cijelog uređaja energetskog transformatora, zamjenu svih brtvi i brtvi, umjeravanje instrumentacija i praćenje transformatorske opreme.
Nakon završetka svih radova, uliva se novo transformatorsko ulje, provodi se fazno puštanje u rad. Učestalost takvih popravaka ovisi o samom transformatoru, u prosjeku to se događa svaka 3-4 godine.
Najskuplji od svih vrsta popravaka smatra se kapitalnim. Proizvode ga posebno obučeni ljudi u sobama opremljenim svime što je potrebno. Transformator se demontira s mjesta rada. Potpuna demontaža svih komponenti i mehanizama (podešavanje pod opterećenjem). Izolacija spojnica s vijkom, zamjena magnetskog vodiča.
Ovaj popravak je sličan remont motora automobila, kada su svi odgovorni elementi podvrgnuti ozbiljnoj preradi i često zamijenjeni. Na kraju svih radova ispitivanja se provode s povećanim naponom. S pozitivnim rezultatima, potrebne su oznake stavljene u putovnicu proizvoda i transformator je pušten u rad.
Datum prvog remonta određuje se prema periodičnom nadzoru. Ako su očitanja loša, transformator se šalje na popravak. U pravilu, to se događa u 20-30 godina u slučaju pravilnog rada i svi planirani radovi održavanja završavaju se na vrijeme.
Elektroenergetski transformatori su vrlo važan element elektroenergetske mreže. Trošak podstanice od 50-60% sastoji se samo od troškova tih uređaja. Oni rade 24 sata dnevno i sedam dana u tjednu. Stoga održavanje i rad treba provoditi u skladu sa svim zahtjevima proizvođača i relevantnim regulatornim dokumentima. Uređaj energetskog transformatora uključuje mnoge dijelove, što ga čini jednim od najsloženijih uređaja.