Радиоэлектроника. Электротехника

Трансформаторы: учебное пособие для вузов — Серебряков А. С.

Трансформаторы: учебное пособие для вузов
Учебное издание

год издания — 2014, кол-во страниц — 360, ISBN — 978-5-383-00871-3, тираж — 500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., масса книги — 470 гр., издательство — МЭИ

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Р е ц е н з е н т ы:
д-р тех. наук, проф. НГТУ В. Г. Титов
д-р тех. наук, проф. МИИТ Л. А. Герман
к-т тех. наук, доц. НИУ «МЭИ» Н. Ф. Котеленец

Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная

Излагаются основы теории силовых трансформаторов. Рассмотрено применение законов электротехники для анализа процессов в трансформаторах. Описан принцип действия трансформаторов, и представлены их конструктивные схемы.

Дана математическая модель электромагнитных процессов в трансформаторе. Рассмотрена работа трёхфазного трансформатора при симметричной и несимметричной нагрузках. Приведены анализ процессов старения изоляции трансформаторов и методы контроля и диагностики силовых трансформаторов в целях повышения их эксплуатационной надёжности, определения остаточного ресурса и обоснованного продления срока службы.

Предназначено для студентов вузов электротехнических и электроэнергетических специальностей.

Предисловие	8

Введение	12

Глава 1. ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРОМЕХАНИКУ. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ АНАЛИЗЕ ПРОЦЕССОВ
В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ	15

1.1. Основные законы электротехники для цепей постоянного тока	15
1.2. Основные законы электротехники для цепей синусоидального тока	21

Глава 2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТРАНСФОРМАТОРАХ
И ЭЛЕМЕНТАХ ИХ КОНСТРУКЦИИ	33

2.1. Назначение трансформаторов и история развития
трансформаторостроения	33
2.2. Общие понятия о трансформаторах. Принцип действия
трансформатора	35
2.3. Основные определения. Классификация трансформаторов
и номинальные величины	38
2.4. Конструктивные схемы и основные элементы трансформаторов	39
2.5. Схемы и группы соединения обмоток однофазных и трехфазных
трансформаторов	46
2.6. Системы охлаждения трансформаторов	50
2.7. Изоляция силовых трансформаторов	53

Глава 3. УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТРАНСФОРМАТОРЕ	59

3.1. Математическая модель электромагнитных процессов
в трансформаторе без учёта потерь в магнитопроводе	59
3.2. Математическая модель электромагнитных процессов
в трансформаторе с учётом потерь в магнитопроводе	69
3.3. Процесс намагничивания однофазных и трёхфазных трансформаторов
в режиме холостого хода	76

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА ПРИ СИНУСОИДАЛЬНОМ
ИЗМЕНЕНИИ НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ОДНОФАЗНОГО
ДВУХОБМОТОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА	88

4.1. Исследование трансформатора с использованием метода комплексных
величин	88
4.2. Приведённый трансформатор	92
4.3. Схемы замещения однофазного двухобмоточного трансформатора	94
4.4. Определение параметров схемы замещения трансформатора	97
4.5. Схемы замещения трансформаторов с реальными параметрами
нагрузки	104

Глава 5. РАБОТА ТРАНСФОРМАТОРА ПОД НАГРУЗКОЙ	117

5.1. Векторные диаграммы замещённого трансформатора	117
5.2. Изменение вторичного напряжения при нагрузке трансформатора	121
5.3. Коэффициент полезного действия трансформатора	130
5.4. Параллельная работа трансформаторов	134
5.5. Регулирование напряжения трансформаторов	145
5.6. Бесконтактные устройства регулирования напряжения	159

Глава 6. НЕСИММЕТРИЧНАЯ НАГРУЗКА ТРАНСФОРМАТОРОВ	170

6.1. Общие замечания. Метод симметричных составляющих	170
6.2. Несимметричная нагрузка трёхфазного трансформатора при
отсутствии токов нулевой последовательности	173
6.3. Несимметричная нагрузка трёхфазного трансформатора при наличии
токов нулевой последовательности	188
6.4. Несимметричная нагрузка трёхфазного трансформатора при
соединении обмоток по схемам Δ/Y-11 и Δ/Y⁰-11	201
6.5. Несимметричная нагрузка трёхфазного трансформатора при
соединении обмоток по схемам Y/Δ-11	205

Глава 7. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ	210

7.1. Автотрансформаторы	210
7.2. Трёхобмоточные трансформаторы	215
7.3. Трансформаторы с плавным регулированием напряжения	219
7.4. Измерительные трансформаторы	223
7.5. Сварочные трансформаторы	224
7.6. Реактивные катушки и реакторы	225
7.7. Трансформаторы для преобразования частоты	234
7.8. Трансформаторы для преобразования трёхфазного тока в двухфазный	237
7.9. Трансформаторы последовательного включения	242

Глава 8. СТАРЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ	247

8.1. Основные понятия о старении изоляции	247
8.2. Электрическое старение изоляции	248
8.3. Нагревание и охлаждение трансформаторов	251
8.4. Тепловое старение изоляции	254
8.5. Механическое старение изоляции	260
8.6. Влияние увлажнения изоляции на процесс её старения	262

Глава 9. ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ, ДИАГНОСТИКА
И ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ	264

9.1. Организация системы контроля изоляции для повышения
эксплуатационной надёжности трансформаторов	264
9.2. Методы контроля изоляции с использованием явления абсорбции	267
9.3. Контроль изоляции по ёмкостным характеристикам	271
9.4. Контроль изоляции по значению тангенса угла диэлектрических
потерь	274
9.5. Контроль механического состояния обмоток трансформаторов путём
измерения их электрических ёмкостей	279
9.6. Контроль изоляции по интенсивности частичных разрядов	283
9.7. Оценка состояния изоляции силовых трансформаторов
по результатам газохроматографического анализа проб масла	286
9.8. Контроль главной изоляции трансформаторов по напряжению
саморазряда и возвратному напряжению	292
9.9. Испытание изоляции повышенным напряжением	303
9.10. Современные тенденции и новые технические средства тестовой
и функциональной диагностики трансформаторов	309

Глава 10. ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ	313

10.1. Виды повреждений и ненормальных режимов работы трансформаторов	313
10.2. Газовая защита	314
10.3. Релейная защита	315
10.4. Устройства противоаварийной автоматики трансформаторов	320
10.5. Защита от перенапряжений	321

Глава 11. ОСНОВЫ РАСЧЁТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ	328

11.1. Связь между номинальной мощностью трансформатора
и его геометрическими размерами	328
11.2. Главные размеры трансформатора	331
11.3. Пример расчёта трансформатора	335

Заключение	345

Приложение 1. Расчёт зависимости КПД и вторичного напряжения
трёхфазного напряжения трансформатора от нагрузки	347
Приложение 2. Стандартные мощности трансформаторов	353

Список литературы	357

Книги на ту же тему

Расчёт трансформаторов и дросселей малой мощности, Белопольский И. И., Пикалова Л. Г., 1963
Электрические цепи со сталью, Бессонов Л. А., 1948
Монтаж, техническое обслуживание и ремонт силовых масляных трансформаторов: практическое пособие для сотрудников эксплуатирующих, строительно-монтажных и других специализированных организаций электросетевого комплекса России, Шонин Ю. П., Путилов В. Я., 2013
Магнитные усилители, Аттура Г., 1963
Электротехнические материалы. — 6-е изд., перераб., Богородицкий Н. П., Пасынков В. В., Тареев Б. М., 1977
Повышение эксплуатационной надёжности электросетевого хозяйства на Севере, Кобылин В. П., 2006
Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий, Гамазин С. И., Кудрин Б. И., Цырук С. А., ред., 2010
Электроснабжение промышленных предприятий. — 2-е изд., Кудрин Б. И., 2006
Электроснабжение потребителей и режимы: учебное пособие для вузов, Кудрин Б. И., Жилин Б. В., Матюнина Ю. В., 2013
Управление потоками электроэнергии и повышение эффективности электроэнергетических систем: учебное пособие для вузов, Бурман А. П., Розанов Ю. К., Шакарян Ю. Г., 2012
Электроснабжение: учебник для вузов, Конюхова Е. А., 2014
Инжиниринг объектов интеллектуальной энергетической системы. Проектирование. Строительство. Бизнес и управление: практическое пособие, Осика Л. К., 2014
Об отечественной электроэнергетике: Вчера, сегодня и возможное завтра, Шейндлин А. Е., 2013
Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий, Жежеленко И. В., 1974

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Радиоэлектроника. Электротехника

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему