Основные сведения и классификация трансформаторов

2026-01-08

Трансформатор — это ключевое статическое электрическое оборудование, работающее на основе принципа электромагнитной индукции. Его основная функция — преобразование напряжения и передача электроэнергии без изменения частоты, что делает его незаменимым в системах передачи и распределения электроэнергии. Ниже представлены основные сведения о трансформаторах по определению, классификации и правилу обозначения моделей по российским стандартам.

I. Основное определение трансформатора

Трансформатор — это статический электрический аппарат, разработанный на основе принципа электромагнитной индукции. Его главная задача — передача электроэнергии между цепями переменного тока и изменение уровня напряжения, при этом частота электроэнергии остается неизменной. Трансформаторы широко используются в системах электроснабжения, промышленном производстве и других областях, связанных с передачей и распределением электроэнергии.

II. Классификация трансформаторов по различным критериям

Трансформаторы классифицируются по назначению, конструкции, способу охлаждения, фазности и другим параметрам, каждый тип соответствует определенным эксплуатационным условиям и техническим характеристикам:

По назначению
- Энергетические трансформаторы: Используются для передачи электроэнергии в системах электроснабжения (например, главные трансформаторы электростанций, понижающие трансформаторы подстанций).
- Распределительные трансформаторы: Малой мощности, предназначены для понижения напряжения до уровня распределительного напряжения (например, коробчатые трансформаторы в жилых районах).
- Испытательные трансформаторы: Создают высокое напряжение или большой ток для проведения испытаний и диагностики электрооборудования.
- Специализированные промышленные трансформаторы: Включают индукционные, выпрямительные, тяговые, горные, взрывозащищенные трансформаторы, а также реакторы и регуляторы напряжения.
По конструкции обмоток
- Двухобмоточные трансформаторы: Имеют только две группы обмоток (высокого и низкого напряжения), являются наиболее распространенным базовым типом.
- Трехобмоточные/многобмоточные трансформаторы: Каждая фаза имеет две и более обмоток, подходят для работы с линиями разных уровней напряжения.
- Автотрансформаторы (обозначение А): Обмотки имеют общую часть, сочетают магнитную связь и прямое электрическое соединение, отличаются компактностью и низкими потерями.
- Раздельные трансформаторы (обозначение Р): Имеют две и более обмотки низкого напряжения, которые могут работать отдельно или параллельно; при выходе из строя одной обмотки остальные продолжают функционировать (часто используются для собственных нужд электростанций).
По фазности
- Однофазные трансформаторы (обозначение О): Применяются в однофазных системах электроснабжения или для небольших потребителей электроэнергии.
- Трехфазные трансформаторы (обозначение Т): Сознаны для работы в трехфазных системах электроснабжения, являются основным типом для передачи электроэнергии.
- Многофазные трансформаторы: Используются для удовлетворения специфических потребностей промышленного электроснабжения.

По способу охлаждения и изоляционного материала
- Воздушно-охлаждаемые трансформаторы (сухие, обозначение С): Используют воздух как среду охлаждения и изоляции, включают типы с естественным воздушным охлаждением (АН) и принудительным воздушным охлаждением (ВВ); трансформаторы с литой изоляцией дополнительно обозначаются Л.
- Маслонаполненные трансформаторы (обозначение М): Используют минеральное масло как среду охлаждения и изоляции, включают типы с естественным масляным охлаждением (МАН), естественным масляным охлаждением с воздушным обдувом (МВВ), естественным масляным охлаждением с водяным охлаждением (МВО), принудительным масляным циркуляционным охлаждением с воздушным обдувом (ПМВВ).
- Трансформаторы с жидкостной импрегнацией: Используют неминеральное масло или синтетические изоляционные жидкости в качестве охлаждающей среды.
- Газоизолированные трансформаторы (обозначение Г): Используют изоляционные газы (например, SF₆) в качестве охлаждающей среды.
По способу регулировки напряжения
- Трансформаторы с регулировкой напряжения без нагрузки: Регулировка выполняется при отключенном нагрузке, переключатель тальников не выдерживает нагрузку в отключенном состоянии (без специального обозначения).
- Трансформаторы с регулировкой напряжения под нагрузкой (обозначение Н): Оснащены переключателем тальников под нагрузкой, позволяют регулировать напряжение в процессе работы с нагрузкой, подходят для реального времени регулирования напряжения.
- Регуляторы напряжения: Обмотка регулировки крупномощных трансформаторов установлена отдельно, по сути, это последовательный трансформатор с регулируемым напряжением.
Другие классификации по специальной конструкции
- Последовательные трансформаторы (повышающие трансформаторы): Имеют последовательную и возбуждающую обмотки, используются для изменения напряжения линии.
- Связующие трансформаторы: Соединяют две линии электропередачи с разным напряжением, могут переключать первичную и вторичную стороны в зависимости от направления потока электроэнергии.
- Повышающие/понижающие трансформаторы: Обеспечивают повышение или понижение уровня напряжения (например, генераторные трансформаторы относятся к типу повышения напряжения и являются главными трансформаторами электростанций).

III. Правило обозначения моделей трансформаторов по российским стандартам (ГОСТ)

Модель трансформатора состоит из комбинации букв и цифр, каждый символ соответствует определенным техническим параметрам и конструктивным особенностям. В соответствии с российскими стандартами (ГОСТ 11677-85, ГОСТ Р 54827-2011) основные обозначения следующие:

Тип связи обмоток: автотрансформатор обозначается А, обычная связь не обозначается.
Фазность: однофазный — О, трехфазный — Т.
Способ охлаждения:
- Маслонаполненный — М; сухой — С (с литой изоляцией — Л); газоизолированный — Г.
- Естественная циркуляция не обозначается, принудительная — П.
Количество обмоток: двухобмоточный — не обозначается, трехобмоточный — Т, двухраздельный — Р.
Материал проводника: медный провод — не обозначается, алюминиевый — А.
Способ регулировки напряжения: регулировка без нагрузки — не обозначается, регулировка под нагрузкой — Н.
Дополнительные параметры: включают порядковый номер конструкции, номинальную мощность (кВА), номинальное напряжение высоковольтной обмотки (кВ), защитный класс (влажно-тепкий климат — ВТ, сухой-тепкий климат — СТ) и другие показатели.