Види та принцип дії трансформаторів

Размещено на http://www.allbest.ru

ЗМІСТ

Вступ

1. Історія розвитку трансформатора

2. Основні поняття

3. Види трансформаторів

4. Основні частини конструкції трансформатора

5. Базові принципи дії трансформатора

6. Розрахунок трансформатора

7. Застосування трансформаторів

Висновок

Список використаної літератури

ВСТУП

Трансформатори -- один з основних видів електротехнічного устаткування, необхідного для розвитку енергетики і електрифікації народного господарства. Завдяки ним можна отримати електричну енергію при найбільш зручній напрузі, передавати її з напругою, відповідним мінімальним втратам, і використовувати при напрузі, розрахованій на будь-якого можливого споживача.

Передача електричної енергії від місця виробництва до споживача вимагає створення багатьох трансформаторів, що підвищують і знижуючих. Залежно від енергії, необхідної тим або іншим споживачам, трансформатори виготовляють на різні потужності і напругу. Існують трансформатори потужністю від декількох вольт-ампер до I 200 000 КВ-а і більш, а загальна потужність всіх встановлених в країні трансформаторів в 7--8 разів перевищує потужність генераторів, що виробляють електричну енергію.

Вирішення XXVI з'їзду КПРС визначили широку програму подальшого розвитку всіх галузей народного господарства СРСР при випереджаючому зростанні електроенергетики. Поряд з будівництвом теплових і гідроелектричних станцій переважний розвиток отримує атомна енергетика. В даний час працюють і створюються нові потужні атомні електростанції, оснащені найсучаснішим вітчизняним устаткуванням.

Для транспортування енергії побудовані десятки і сотні тисяч кілометрів високовольтних ліній електропередачі напругою ПО. 220, 330, 500 і 750 кВ. Створена перша лінія напругою 1150 кВ змінного струму, будується лінія передачі енергії на постійному струмі напругою 1500 кВ.

Для забезпечення цих ліній електропередачі розроблені і освоєні потужні трансформатори і автотрансформатори: створені крупні серії розподільних трансформаторів загального призначення різної потужності і напруги; спеціальні трансформатори для електротермічних. преобразовательних і інших установок; пускові, пересувні, регулювальні, випробувальні і інші спеціальні трансформатори.

Виробництво трансформаторів -- одна з крупних галузей електротехнічної промисловості. Основною особливістю їх виробництва є широке поєднання технологічних процесів, властивих загальному машинобудуванню, із специфічною технологією виготовлення трансформаторів. До специфічних процесів відносять: виробництво пластин і збірку магнітопроводів; намотування, ізолювання і просочення обмоток; шихтовку магнітопроводів; панку м'якими і твердими припоями; всі види збірки крупних вузлів; термовакуумную обробку. Основна вимога до технології виробництва трансформатора -- не лише виконання детальний і вузлів по їх лінійних розмірах, але і здобуття необхідних технічних характеристик готового виробу. Тому, наприклад, при обробці електротехнічної стали, збірці магнітопровода, насадці обмоток, з'єднанні схеми відведень сталь, мідь (алюміній), електрокартон слід розглядати не просто як конструкційні елементи, але і як провідники електричного струму або магнітного потоку або як діелектрики.

У виробництві трансформаторів важливе значення мають культура виготовлення і кваліфікація робітників, правильне виконання всіх технологічних операцій.

Технологічний процес збірки завершує виробничий цикл виготовлення трансформатора. У збірку входять расшихтовка і зашихтовка верхнього ярма магнітопровода, насадка обмоток, установка і з'єднання відведень, сушка активної частини, опускання її в бак, заливка маслом, забарвлення і демонтаж (для відправки) готового трансформатора. Особливий процес -- виготовлення пластин і збірка магнітної системи і остову -- найважливіших елементів конструкції трансформатора.

Надійність і довговічність роботи трансформатора визначаються умінням, кваліфікацією і акуратністю тих, хто зайнятий його виготовленням. Тому грамотне виконання технологічних операцій, знання пристрою і призначення кожного елементу конструкції, чітке розуміння наслідків порушення технології і вказівок креслення обов'язкові для складальників трансформаторів.

Складальні операції вимагають ретельного виконання і граничної уваги складальника. Нерідкі випадки, коли по недбалості або незнанню складальник допускає помилки, виявити які не удається при візуальному контролі, а інколи і під час приймальних випробувань. Такі помилки особливо небезпечні, оскільки вони виявляються в експлуатації і зазвичай з тяжкими наслідками для трансформатора.

Складальник повинен знати і чітко уявляти собі, як працюють і які навантаження випробовують ті або інші елементи трансформатора, його основні характеристики і конструкцію головних вузлів. Особливо поважно знати, як змінюються економічність, надійність і вихідні параметри трансформатора залежно від якості виконання складальних операцій. Всім цим питанням приділена необхідна увага в справжньому навчальному посібнику, який призначений для підготовки в професійно-технічних училищах кваліфікованих робітників-складальників по двох поєднаних професіях: складальник трансформаторів і складальник магнітних систем трансформаторів.

1. Історія розвитку трансформатора

Для створення трансформаторів необхідне було вивчення властивостей матеріалів: неметалічних, металевих і магнітних, створення їх теорії.[1]

Першими в цьому напрямі були роботи професора Московського Університету Олександра Григоровича Столетова: він виявив петлю гістерезису і доменну структуру феромагнетика (80-і).[1]

Брати Гопкинсони розробили теорію електромагнітних ланцюгів.[1]

В 1831 році англійським фізиком Майклом Фарадєєм було відкрито явище електромагнітної індукції, лежаче в основі дії електричного трансформатора, при проведенні їм основоположних досліджень в області електрики.

Схемне зображення майбутнього трансформатора вперше з'явилося в 1831 році в роботах Фарадея і Генрі. Проте ні той, ні інший не відзначали в своєму приладі такої властивості трансформатора, як зміна напруги і струмів, тобто трансформація змінного струму[2].

В 1848 році французкий механік Г. Румкорф винайшов індукційну котушку. Вона з'явилася прообразом трансформатора.[1]

30 листопада 1876 року, дата отримання патенту Яблочковим Павлом Миколайовичем, вважається датою народження першого трансформатора. Це був трансформатор з розімкненим сердечником, що був стрижнем, на який намотувалися обмотки.

Перші трансформатори із замкнутими сердечниками були створені в Англії в 1884 році братами Джоном і Едуардом Гопкинсон[2].

З винаходом трансформатора виник технічний інтерес до змінного струму. Російський електротехнік Михайло Осиповіч Доліво-Добровольській в 1889 р. запропонував трифазну систему змінного струму, побудував перший трифазний асинхронний двигун і перший трифазний трансформатор.

На електротехнічній виставці у Франкфурте-на-Майне в 1891 р.
Доліво-Добровольській демонстрував досвідчену високовольтну електропередачу трифазного струму протяжністю 175 км. трифазний генератор мав потужність 230 Квт при напрузі 95 В.

1928 рік можна вважати початком виробництва силових трансформаторів в Росії, коли почав працювати Московський трансформаторний завод (згодом - Московський електрозавод).[3]

На початку 1900-х років англійський дослідник-металург Роберт Хедфілд провів серію експериментів для встановлення впливу добавок на властивості заліза. Лише через декілька років йому вдалося поставити замовникам першу тонну трансформаторної сталі з добавками кремнію.[4]

Наступний крупний стрибок в технології виробництва сердечників був зроблений на початку 30-х років XX в, коли американський металург Норман П.
Гросс встановив, що при комбінованій дії прокату і нагрівання у крем'янистої сталі з'являються неабиякі магнітні властивості у напрямі плющення: магнітне насичення збільшувалося на 50%, втрати на гістерезис скорочувалися в 4 рази, а магнітна проникність зростала в 5 разів.[4]

2. Основні поняття

Трансформатори

Трансформатор (від лати. transformo - перетворювати) - статичний (що не має рухомих частин) електромагнітний пристрій, призначений для перетворення за допомогою електромагнітної індукції системи змінного струму однієї напруги в систему змінного струму іншої напруги при незмінній частоті і без істотних втрат потужності.

Трансформатор може складатися з однієї (автотрансформатор) або декількох ізольованих дротяних обмоток, що охоплюються загальним магнітним потоком, намотаних, як правило, на магнітопровід (сердечник) з феромагнітного магнито - м'якого матеріалу.

3. Види трансформаторів

Види трансформаторів

Силовий трансформатор

Силовий трансформатор - трансформатор, призначений для перетворення електричної енергії в електричних мережах і в установках, призначених для прийому і використання електричної енергії.

Силові трансформатори діляться:

сухі трансформатори,

масляні трансформатори,

литі трансформатори,

розбірні трансформатори

трансформатори, що підсумовують.

Великого поширення набули масляні і сухі трансформатори, але і решта видів трансформаторів до цих пір застосовується на виробництві і промисловості і в даний час, значно рідше.

Сухі силові трансформатори бувають 1-фазними або 3-фазними. Як правило вони використовуються для підвищення або пониження змінного струму. Сухі трансформатори найчастіше використовуються в електромережах і в джерелах живлення різних приладів.

Силові масляні трансформатори можуть витримати напругу від 6 10 квт. Такі силові трансформатори в основному використовуються в умовах помірного або дуже холодного клімату. Силові масляні трансформатори призначаються для пониження напруги живлячої електромережі.
Масляні трансформатори відрізняються від сухих тим, що як ізолююче і охолоджуюче середовище застосовується спеціальна масляна суміш.

Силові трансформатори:

У радіоапаратурі трансформатори використовуються в першу чергу в живлячих пристроях, що дозволяють живити приймачі від освітлювальної мережі змінного струму. Такі трансформатори називаються силовими. Крім того, трансформатори використовуються для пониження і підвищення напруги різної частоти в підсилювачах і радіоприймачах.
Для низьких (звукових) частот ці трансформатори виготовляються з сердечниками з листової сталі. Для струмів порівняно високої частоти трансформатори, як і котушки індуктивності, робляться або зовсім без сталевих сердечників або з сердечниками з магнетиту, альсифера, карбонільного заліза і інших спеціальних металів.

Автотрансформатор

Автотрансформатор - варіант трансформатора, в якому первинна і вторинна обмотки сполучені безпосередньо, і мають за рахунок цього не тільки електромагнітний зв?язок, але і електричну. Обмотка автотрансформатора має декілька висновків (як мінімум 3), підключаючись до яких, можна отримувати різну напругу.
Перевагою автотрансформатора є вищий ККД, оскільки лише частина потужності піддається перетворенню - це особливо істотно, коли вхідна і вихідна напруга відрізняється трохи.

Недоліком є відсутність електричної ізоляції (гальванічної розв?язки) між первинним і вторинним ланцюгом.У промислових мережах, де наявність заземлення нульового дроту обов?язкова, цей чинник ролі не грає. Зате істотною є менша витрата стали для сердечника, мідь для обмоток, менша вага і габарити, і у результаті - менша вартість.

Застосування автотрансформаторів в радіоприймачах пов?язане з деякими незручностями, тому в любительських і покращуваних промислових радіоприймачах автотрансформатори широкого розповсюдження широкого розповсюдження не отримали.В основному вони знайшли застосування в дешевих масових промислових приймачах, а також як пристрої для підтримки необхідної напруги при живленні радіоприймачів від освітлювальної мережі, напруга якої схильна до коливань.

Вхідні і вихідні трансформатори. Окрім силових трансформаторів, в лампових радіоприймачах і підсилювачах вживають вихідні, междуламповиє (або перехідні) і вхідні (у підсилювачах низької частоти) трансформатори. Вихідні трансформатори застосовуються для узгодження опору гучномовця з опором анодному ланцюгу вихідної лампи.

Для зменшення перешкод вхідні трансформатори ретельно екранують, осі їх обмоток розташовують перпендикулярно до магнітних силових ліній джерела перешкод, а також приймають заходи по можливо більшому видаленню вхідних ланцюгів від вихідного трансформатора і трансформатора живлення. Враховуючи, що найменшою чутливістю до дії зовнішніх магнітних полів володіють трансформатори з магнітопроводами броньового або тороїдального типу, вхідні трансформатори виготовляються на штампованих або стрічкових сердечниках з пермалою. 80НХС або 79НМ, а також із сталі. Вхідні трансформатори поміщають в екран або опресовують пластмасою. Їх кріплять на друкарських платах за допомогою «лапок» або безпосередньо паянням висновків з лудженого дроту діаметром 1 - 1,5 мм.

Міжкаскадні трансформатори застосовуються для зв?язку в УЗЧ, одержуючих живлення від автономних джерел, оскільки в цьому випадку від підсилювача необхідно отримати максимальний коефіцієнт посилення при мінімальній кількості транзисторів і радіоламп. Конструктивно міжкаскадні трансформатори не відрізняються від вхідних. Вони виготовляються з коефіцієнтом трансформації не більше ніж 1:4, оскільки більший коефіцієнт викликає великі гармонійні спотворення.

Міжлампові трансформатори уживаються, коли при обмеженій кількості ламп і невеликій анодній напрузі необхідно отримати велике посилення. Такі вимоги часто пред'являються до батарейних радіоприймачів. Міжлампові трансформатори переважно роблять з малим перетином сталевого сердечника (1,5 - 3 см2). Первинні обмотки, що включаються в анодний ланцюг лампи, зазвичай складаються з 3000 - 5000 витків емальованого дроту діаметром 0,08 - 0,1 мм. Вторинні обмотки трансформаторів мають від 6000 до 20 000 витків того ж дроту, що і первинна обмотка. Коефіцієнт трансформації міжлампових трансформаторів, тобто відношення кількості витків первинної обмотки до кількості витків вторинної обмотки, беруться в межах від 1:2 до 1:5. Здавалося б, що для більшого посилення треба мати великі коефіцієнти трансформації. Проте при підвищенні коефіцієнта трансформації навіть тільки до 1:4, 1:5 трансформатори вже дають помітно гіршу якість відтворення звуку, чим трансформатори з коефіцієнтом 1:2.

Причина в тому, що при дуже великій кількості витків у вторинній обмотці її власна місткість стає настільки великою, що погіршує трансформацію верхніх звукових частот. Крім того, намотаний тонким дротом міжламповий трансформатор є найбільш надійною деталлю приймача або підсилювача. Тому по можливості міжламповий трансформатор не слід застосовувати. Застосування перехідних трансформаторів в мережевих приймачах небажано ще тому, що при використанні міжлампового трансформатора дуже важко позбавиться від прослуховування фону змінного струму. Це явище викликається тим, що магнітний потік силового трансформатора не весь замикається по сердечникові. Частина потоку проходить в навколишньому просторі, перетинає витки обмотки междулампового трансформатора і наводить в нім змінну напругу. Наведена напруга посилюється і, потрапляючи в гучномовець, створює неприємне гудіння.

Трансформатор струму

Трансформатор струму

Трансформатор струму - трансформатор, призначений для вимірювання великих струмів. Первинна обмотка трансформатора струму включається в ланцюг з вимірюваним змінним струмом, а у вторинну включаються вимірювальні прилади. Струм, що протікає по вторинній обмотці трансформатора струму, пропорційний струму, що протікає в його первинній обмотці.

Трансформатори струму широко використовуються для вимірювання електричного струму і в пристроях релейного захисту електроенергетичних систем, у зв?язку з чим на них накладаються високі вимоги по точності. Трансформатори струму забезпечують безпеку вимірювань, ізолюючи вимірювальні ланцюги від первинного ланцюга з високою напругою, часто складовим сотні кіловольт.

Крім релейного захисту трансформатори струму використовують також для систем АСКОЕ (автоматичної системи комерційного обліку електроенергії) і автоматичного управління устаткуванням.

Трансформатор напруги

Трансформатор напруги

Трансформатор напруги - трансформатор, предназначений для перетворення високої напруги в низьке в ланцюгах. Застосування трансформатора напруги дозволяє ізолювати логічні ланцюги захисту і ланцюга вимірювання від ланцюга високої напруги.

Трансформатор напруги, вимірник трансформатор електричний, призначений для перетворення високої напруги в низьке в ланцюгах виміру і контролю. Вживання трансформатор напруги дозволяє ізолювати ланцюги вольтметрів, частотометров, електричних лічильників, пристроїв автоматичного управління і контролю і так далі від ланцюга високої напруги і створює можливість стандартизації номінальної напруги контрольно-вимірювальної апаратури (частіше за всього нього приймають рівним 100 в ). трансформатор напруги підрозділяються на трансформатори змінної напруги (зазвичай їх називають просто трансформатор напруги) і трансформатори постійної напруги.

Первинна обмотка (ПО) трансформатора змінної напруги складається з великого числа (w 1) витків і підключається до ланцюга з вимірюваною (контрольованим) напругою U 1 паралельно. До затисків вторинної обмотки (У) з числом витків w 2 (w 2 << w1 ) під'єднують вимірювальні прилади (або контрольні пристрої). Оскільки внутрішній опір останніх відносно велике, трансформатор напруги працює в умовах, близьких до режиму холостого ходу, що дозволяє (нехтуючи втратами напруги в обмотках) рахувати U 1 і U 2 приблизно рівними відповідним едс(електрорушійна сила) і пропорційними w 1 і w 2 , тобто U 1 w 2 » U 2 w 1 . Знаючи відношення (трансформації коефіцієнт), можна за результатами виміру низької напруги у У визначати високу первинну напругу. Наближений характер співвідношення між U 1 і U 2 обумовлює наявність погрішності по напрузі і кутовій погрішності знайденої величини U 1 . У компенсованих Т. н. виробляється компенсація цих погрішностей. Трансформатор напруги встановлюють головним чином в розподільних пристроях високої напруги. Їх випускають в однофазном і трифазного виконання. Більшість Т. н. на напругу понад 6 кв -- маслонаповнені. Трансформатор напруги на напругу понад 100 кв роблять, як правило, каскадними. Лабораторні трансформатор напруги -- зазвичай багатомежні.

Трансформатори струму і напруги вимірники:

Трансформатори струму полімерні TL, TUC

Трансформатори струму, що поставляються нашою компанією, проводяться з високоякісних матеріалів. Сполучні клеми вторинної обмотки трансформаторів струму, виконуються з нікельованої латуні, на кожній клемі є по два гвинти (подвійні клеми), що дозволяє легко замінювати трансформатори струму не розмикаючи ланцюга.

Трансформатори струму литі TU, TU-R, TU-RT

Конструктивно трансформатори струму проводяться корпусі (У3, У1) який виконаний з високоміцної літьевой смоли. Використання смол в конструкції трансформаторів струму, ізоляційні характеристики яких набагато перевищують показники звичайних ізоляційних матеріалів, як зовнішній ізолятор, робить подібні трансформатори струму компактними і міцними.

Трансформатори струму і напруги - литі

Поставляється вимірювальні трансформатори струму і напруги внутрішньої і зовнішньої установки з литою ізоляцією до 35 кв, силові трансформатори малої потужності до 35 кв, високоточні лабораторні трансформатори струму і напруги.

Трансформатори струму - розбірні

Розбірні трансформатори струму TA.R (аналог Т-0.66, ТВЛМ, ТКЛМ, ТШ), на струм від 250 до 5000 А, для швидкого монтажу, призначені для полегшення установки їх на шину (від 20х30 мм до 160х80 мм) і кабель (діаметр від 20 мм до 80 мм).

Ці трансформатори струму мають роз'ємну обмотку, яка дозволяє защипувати ТТ на шині і кабелі без трудомісткого розбирання шинопровода. Наша компанія пропонує широкий спектр даних трансформаторів струму залежно від перетину кабелю (шини) і номінального струму.

трансформатори струму

Підсумовують, трансформатор струму, що підсумовує струми, що проходять по кожному входу в первинній обмотці, а потім трансформує його у вторинну обмотку - пропорційно струмам що протікає в первинних обмотках.

Імпульсний трансформатор

Імпульсний трансформатор - трансформатор, призначений для перетворення імпульсних сигналів з тривалістю імпульсу до десятків мікросекунд з мінімальним спотворенням форми імпульсу[5]. Основне застосування полягає в передачі прямокутного електричного імпульсу (максимально крутий фронт і зріз, відносно постійна амплітуда). Він служить для трансформації короткочасних відеоімпульсів напруги, що зазвичай періодично повторюються з високою шпаруватістю. В більшості випадків основна вимога, що пред'являється до імпульсних трансформаторів полягає в неспотвореній передачі форми трансформованих імпульсів напруги; при дії на вхід імпульсний трансформатор напруги тієї або іншої форми на виході бажано отримати імпульс напруги тієї ж самої форми, але, мабуть, іншої амплітуди або іншої полярності.

Імпульсний трансформатор, трансформатор з феромагнітним сердечником, вживаний для перетворення імпульсів електричного струму або напруги. Імпульсний трансформатор в радіолокації, імпульсному радіозв'язку, автоматиці і обчислювальній техніці служать для узгодження джерела імпульсів з навантаженням, зміни полярності імпульсів, розділення електричних ланцюгів по постійному і змінному струму складання сигналів, підпали імпульсних ламп і так далі.

Основна вимога, що пред'являється до імпульсний трансформатор, -- передача імпульсу з мінімальними спотвореннями форми. Робота імпульсного трансформатора істотно різна під час формування фронту і вершини імпульсу. Для кращої передачі фронту і спаду імпульсу необхідно, щоб міжвиткові ємкості обмоток, паразитні ємкості монтажу і індуктивність розсіяння імпульсні трансформатори були мінімальними. Зменшення міжвиткових ємкостей досягається вживанням сердечників малих розмірів, відповідним намотуванням і взаємним розташуванням обмоток, а також зменшенням числа витків (при цьому знижується коефіцієнт трансформації). У імпульсних трансформаторах застосовують сердечники з пермалою, крем'янистої трансформаторної сталі, феритів і інших матеріалів з високою магнітною проникністю. Для зменшення втрат на вихрові струми сердечники імпульсних трансформаторів навивають з феромагнітної стрічки завтовшки до 10 мкм ; поверхню стрічки покривають ізолюючим шаром. Феритові сердечники, що мають малі втрати на вихрові струми, виготовляють методами порошкової металургії. Первинна обмотка імпульсного трансформатора зазвичай містить від 50 до 200 витків, коефіцієнт трансформації вибирається від 0,25 до 5, а в деяких випадках до 100 і вище. Імпульсний трансформатор виготовляють на потужності від декількох мвт до декількох десятків Мвт в імпульсі. З допомогою імпульсних трансформаторів можна передавати без істотних спотворень імпульси тривалістю від 1,1 до 0,3 мкс .

В електронних пристроях для узгодження повних опорів, зміни знаку і амплітуди імпульсів, а також для розмноження імпульсів використовують імпульсні трансформатори. Однією з головних вимог, що пред'являються до імпульсних трансформаторів, - мінімальне спотворення форми трансформуючих імпульсів.

Розділовий трансформатор

Розділовий трансформатор

Розділовий трансформатор - трансформатор, первинна обмотка якого електрично не пов?язана з вторинними обмотками з метою виключення небезпеки, обумовленою можливістю випадкового одночасного торкання до землі і токоведущим частин або нетоковедущим частин, які можуть опинитися під напругою у разі пошкодження ізоляції.[6]

Розділові трансформатори призначені для ефективного забезпечення електробезпеки при користуванні різними електроприладами побутового і промислового призначення.

У багатьох випадках рекомендується підключати устаткування до мережі через розділовий трансформатор, особливо у відсутності надійного заземлення, при роботі на відкритому повітрі, в приміщеннях з підвищеною вологістю, при контакті електроприладу з водою і металом. У цих умовах існує небезпека поразки електричним струмом при пошкодженні ізоляції електроприладу. Розділові трансформатори забезпечують безпеку експлуатації електроустаткування.

Розділові трансформатори серії ТР і ТРТ - пристрої, що створюють гальванічну розв?язку між вхідним електричним ланцюгом і ланцюгом навантаження. Виріб є закінченою щитовою конструкцією з трансформаторами і автоматами захисту. Має індикацію мережі, клемну колодку для під'єднування кабелю і термовиключатель для відключення навантаження при перевищенні температури трансформатора.

Пік-трансформатор

Пік-трансформатор - трансформатор, що перетворює напругу синусоїдальної форми в імпульсну напругу з тією, що змінюється через кожні півперіоду полярністю.

Пік-трансформатори використовуються для перетворення синусоїдальної напруги в імпульси пікоподібної форми. Такі імпульсні напруги з крутим фронтом необхідні для керування тиристорами або іншими напівпровідниковими або електронними пристроями трансформатора з магнітним шунтом стержнів пік - трансформатора.

Рис. 2.2.1. Електромагнітна схема пік - Рис. 2.2.2 Магнітні характеристики

Принцип дії пік-трансформатора базується на явищі магнітного насичення феромагнітного матеріалу. Існує декілька конструктивних виконань пік-трансформаторів. Розглянемо пік-трансформатор з магнітним шунтом (рис.2.2.1). Первинна обмотка w1 розташована на стержні збільшеного перерізу, в якому не наступає стан магнітного насичення. Стержень з вторинною обмоткою w2 має зменшений переріз, а при деякому значенні напруги u1 (магнітного потоку Ф1) в ньому наступає магнітне насичення. Третій стержень - це магнітний шунт, відділений від решти частини магнітопроводу повітряним проміжком. Змінний магнітний потік середнього стержня Ф1 розподіляється через бокові стержні, тобто Ф1 = Ф2 + Фш. На рис.2.2.2 зображені магнітні характеристики трьох стержнів: Фш = f(І1) має вигляд прямоїлінії, так як завдяки повітряним проміжкам цей стержень не насичується.

Рис. 2.2.3. Графіки магнітних потоків і ЕРС вторинної обмотки пік - трансформатора

При синусоїдальній первинній напрузі u1 магнітний потік Ф1 також синусоїдальний (рис.2.2.3). При малих миттєвих значеннях напруги u1 і магнітного потоку Ф1 потік Ф2 > Фш, тобто переважна частина магнітного потоку Ф1 замикається через стержень з вторинною обмоткою w2, а менша частина - через шунт, відділений від головної частини магнітопроводу повітряними проміжками.

З підвищенням миттєвих значень первинної напруги u1 підвищується магнітний потік Ф1 і наступає магнітне насичення стержня з вторинною обмоткою w2. При цьому підвищення потоку Ф2 в стержні з вторинною обмоткою w2 практично закінчується (див.рис.2.2.3). Так як ЕРС, наведена у вторинній обмотці, пропорційна швидкості зміни потоку Ф2, тобто е2 = - w2dФ2/dt, то ділянці графіку Ф2 = f(t1) на інтервалах часу 1 - 2 і 3 - 4 (рис.2.2.3), коли потік Ф2 практично незмінений, відповідає ЕРС е2 = 0. В момент часу, що відповідає зміні напрямку (знаку) магнітного потоку Ф2, ЕРС е2 різко підвищується і її графік приймає пікоподібну форму.

Для забезпечення задовільняючих енергетичних показників пік-трансформаторів їх магнітопроводи виготовляють зі сплаву типу пермалой.

4. Основні частини конструкції трансформатора

В практичній конструкції трансформатора виробник вибирає між двома різними базовими концепціями:

Стрижньовою

Броньовою

Будь-яка з цих концепцій не впливає на експлуатаційні характеристики або експлуатаційну надійність трансформатора, але є істотні відмінності в процесі їх виготовлення. Кожен виробник вибирає концепцію, яку він вважає найбільш зручною з погляду виготовлення, і прагне до застосування цієї концепції на всьому об'ємі виробництва.

Тоді як обмотки стрижньового типу містять в собі сердечник, сердечник броньового типу містить в собі обмотки. Якщо дивитися на активний компонент (сердечник з обмотками) стрижньового типу, обмотки добре видно, але вони приховують за собою стрижні магнітної системи сердечника. Видно тільки верхнє і нижнє ярмо сердечника.
У конструкції броньового типу сердечник приховує в собі основну частину обмоток.

Ще одна відмінність полягає в тому, що вісь обмоток стрижньового типу, як правило, має вертикальне положення, тоді як в броньовій конструкції вона може бути горизонтальною або вертикальною.

Основними частинами конструкції трансформатора є:

магнітна система (магнітопровід)

обмотки

система охолоджування

Магнітна система (магнітопровід)

Магнітна система (магнітопровід) трансформатора - комплект елементів (найчастіше пластин) електротехнічної сталі або іншого феромагнітного матеріалу, зібраних в певній геометричній формі, призначений для локалізації в нім основного магнітного поля трансформатора.

Магнітна система в повністю зібраному вигляді спільно зі всіма вузлами і деталями, службовцями для того, що скріпляє окремих частин в єдину конструкцію, називається остовом трансформатора .

Частина магнітної системи, на якій розташовуються основні обмотки трансформатора, називається - стрижень [7]

Частина магнітної системи трансформатора, що не несе основних обмоток і службовка для замикання магнітного ланцюга, називається - ярмо [7]

Залежно від просторового розташування стрижнів, виділяють:

Плоска магнітна система - магнітна система, в якій подовжні осі всіх стрижнів і ярем розташовані в одній площині

Просторова магнітна система - магнітна система, в якій подовжні осі стрижнів або ярем, або стрижнів і ярем розташовані в різних площинах

Симетрична магнітна система - магнітна система, в якій всі стрижні мають однакову форму, конструкцію і розміри, а взаємне розташування будь-якого стрижня по відношенню до всіх ярем однаково для всіх стрижнів

Несиметрична магнітна система - магнітна система, в якій окремі стрижні можуть відрізнятися від інших стрижнів формою, конструкції або розмірам або взаємне розташування якого-небудь стрижня по відношенню до інших стрижнів або ярем може відрізнятися від розташування будь-якого іншого стрижня

Обмотки

Основним елементом обмотки є виток - електричний провідник, або ряд паралельно сполучених таких провідників (багатодротяна жила), що одноразово обхвачує частину магнітної системи трансформатора, електричний струм якого спільно із струмами інших таких провідників і інших частин трансформатора створює магнітне поле трансформатора і в якому під дією цього магнітного поля наводиться електрорушійна сила.

Обмотка - сукупність витків, створюючих електричний ланцюг, в якому підсумовуються ЕДС, наведені у витках. У трифазному трансформаторі під обмоткою зазвичай подразумевают сукупність обмоток однієї напруги трьох фаз, що сполучаються між собою.

Провідник обмотки в силових трансформаторах зазвичай має квадратну форму для найбільш ефективного використання наявного простору (для збільшення коефіцієнта заповнення у вікні сердечника). При збільшенні площі провідника провідник може бути роздільний на два і більш паралельних провідних елементів з метою зниження втрат на вихрові струми в обмотці і полегшення функціонування обмотки. Провідний елемент квадратної форми називається житловою.

Кожна жила ізолюється за допомогою або паперової обмотки, або емалевого лаку. Дві окремо ізольованих і паралельно сполучених жили іноді можуть мати загальну паперову ізоляцію. Дві таких ізольованих жили в загальній паперовій ізоляції називаються кабелем.

Особливим видом провідника обмотки є безперервно транспонований кабель. Цей кабель складається з жил, ізольованих за допомогою двох шарів емалевого лаку, розташованих в осьовому положенні один до одного, як показано на малюнку. Безперервно транспонований кабель виходить шляхом переміщення зовнішньої жили одного шару до наступного шару з постійним кроком і застосування загальної зовнішньої ізоляції[8].

Паперова обмотка кабелю виконана з тонких (декілька десятків мікрометрів) паперових смуг шириною декілька сантиметрів, намотаних навколо жили. Папір завертається в декілька шарів для отримання необхідної загальної товщини.

Дискова обмотка

Обмотки розділяють на:

? Регулюючі - при невисокому струмі обмотки і не дуже широкому діапазоні регулювання, в обмотці можуть бути передбачені відведення для регулювання коефіцієнта трансформації напруги.

? Допоміжні - обмотки, призначені, наприклад, для живлення мережі власних потреб з потужністю істотно меншою, ніж номінальна потужність трансформатора, для компенсації третин гармонійної магнітного поля, подмагнічиванія магнітної системи постійним струмом.

Рядова обмотка - витки обмотки розташовуються в осьовому напрямі у всій довжині обмотки. Подальші витки намотуються щільно один до одного, не залишаючи проміжного простору.

Гвинтова обмотка - гвинтова обмотка може бути варіантом багатошарової обмотки з відстанями між кожним витком або заходом обмотки.

Дискова обмотка - дискова обмотка складається з ряду дисків, сполучених послідовно. У кожному диску витки намотуються в радіальному напрямі у вигляді спіралі по напряму всередину і назовні на сусідніх дисках.

Фольгова обмотка - фольгові обмотки виконуються з широкого мідного або алюмінієвого листа завтовшки від десятих доль міліметра до декількох міліметрів.

Схеми і групи з'єднання обмоток трифазних двохобмотувальних трансформаторів:

Існують три основні способи з'єднання фазових обмоток кожної сторони трифазного трансформатора:

Y-з'єднання, так званою сполучення зіркою, де всі три обмотки сполучено разом одним кінцем кожній з обмоток в одній крапці, званою нейтральною крапкою або зіркою

D-з'єднання, так зване дельта-з'єднання, або з'єднання трикутником, де три фазні обмотки сполучено послідовно і утворюють кільце (або трикутник)

Z-з'єднання, так зване з'єднання зигзагом

Первинна, вторинна і третинна сторони трансформатора можуть бути сполучені будь-яким з трьох способів, показаним вище. Дані способи пропонують декілька різних комбінацій з'єднань в трансформаторах з різними характеристиками, вибір яких також може бути обумовлений типом сердечника.

Y-з'єднання зазвичай є природним вибором для найвищої напруги, коли нейтральна крапка призначена для зарядки. У будь-якому випадку в цілях захисту від перенапруження або для прямого заземлення передбачена наявність нейтрального прохідного ізолятора. У останньому випадку в цілях економії рівень ізоляції нейтралі може бути нижче, ніж рівень ізоляції фазного кінця обмотки.

Сполучена зіркою обмотка також має ту перевагу, що перемикання регулювання коефіцієнта трансформації може бути передбачене на нейтральному кінці, де також може бути розміщений перемикач числа витків. Тому перемикач числа витків зможе функціонувати при напрузі низького логічного рівня, а різниця напруги між фазами також буде незначна. В порівнянні з витратами, витраченими на установку перемикача числа витків, при вищому рівні напруги економічні витрати будуть нижчі.

Сполучення зіркою використовується на одній стороні трансформатора, інша сторона повинна бути сполучена трикутником, особливо у випадках, якщо нейтраль сполучення зіркою планується для зарядки. З'єднання обмотки трикутником забезпечує баланс ампер-виток для струму нульової послідовності, наступного по нейтралі, і кожної фази сполучення зіркою, що дає прийнятний рівень повного опору нульовій послідовності. Без з'єднання трикутником обмотки струм нульової послідовності привів би до утворення поля струмів нульової послідовності в сердечнику.

Якщо сердечник має три стрижні, дане поле від ярма до ярма проникне крізь стінки бака і приведе до виділення тепла. У випадку з броньовим сердечником, або за наявності п'яти стрижнів сердечника, дане поле проникне між розкрученими бічними стрижнями і повний опір нульовій послідовності істотно підвищиться. Внаслідок цього струм, у разі пробою на землю може стати настільки слабким, що захисне реле не спрацює.

В сполученій трикутником обмотці струм, що протікає по кожній фазовій обмотці рівний фазному струму, розділеному на , тоді як в сполученні зіркою, лінійний струм кожної фазної обмотки ідентичний лінійному струму мережі. З іншого боку, для однакової напруги з'єднання трикутником вимагає наявність триразової кількості витків в порівнянні із сполученням зіркою. З'єднання обмотки трикутником вигідно використовувати у високовольтних трансформаторах, коли сила струму висока, а напруга відносна низьке, як наприклад, в обмотці нижчої напруги в трансформаторах, що підвищують.

З'єднання обмотки трикутником дозволяє циркулювати трійковим синусоїдальним струмам усередині трикутника, утвореного трьома послідовно сполученими фазними обмотками. Трійкові синусоїдальні струми необхідні щоб уникнути спотворення потоку магнітних індукцій в сердечнику, а також спотворення при синусоїдальній формі наведеної напруги. Трійкові синусоїдальні струми у всіх трьох фазах мають однакову тривалість, дані струми не можуть циркулювати в обмотці, сполученою зіркою, поки нейтраль обмотки не замкнута.

Недолік трійкових синусоїдальних струмів в струмі, що намагнічує, може привести до значних спотворень наведеної напруги, у випадках, якщо у сердечника 5 стрижнів, або він виконаний в броньовому варіанті. Сполучена трикутником обмотка трансформатора усуне дане порушення, оскільки обмотка із з'єднанням трикутником забезпечить загасання гармонійних струмів.

Іноді в трансформаторах передбачена наявність третинної D-сполученої обмотки, передбаченої не для зарядки, а для запобігання спотворенню напруги і пониження повного опору нульовій послідовності. Такі обмотки називаються компенсаційними.

Розподільні трансформатори, призначені для зарядки, між фазою і нейтралью на стороні першого контура, забезпечені зазвичай сполученою трикутником обмоткою. Проте струм в сполученій трикутником обмотці може бути дуже слабким для досягнення мінімуму номінальної потужності, а необхідний розмір провідника обмотки надзвичайно незручний для заводського виготовлення. У подібних випадках високовольтна обмотка може бути сполучена зіркою, а вторинна обмотка - зигзагоподібно. Струми нульової послідовності, циркулюючі в двох відведеннях зигзагоподібно сполученої обмотки балансуватимуть один одного, повний опір нульовій послідовності вторинної сторони головним чином визначається полем розсіяння магнітного поля між двома розгалуженнями обмоток, і виражається вельми незначною цифрою.

При використанні з'єднання пари обмоток різними способами можливо досягти різних ступенів напруги зсуву між сторонами трансформатора.

Зрушення фаз між ЕДС первинної і вторинної обмоток прийнято виражати групою з'єднань. Для опису напруги зсуву між первинною і вторинною, або первинною і третинною обмотками, традиційно використовується приклад з циферблатом годинника.
Оскільки це зрушення фаз може змінюватися від 0° до 360°,а кратності зрушення складає 30°, то для позначення групи з'єднань вибирається ряд чисел від 1 до 12, в якому кожна одиниця відповідає куту зрушення в 30°. Одна фаза первинною указує на 12, а відповідна фаза іншої сторони указує на іншу цифру циферблату.

Найбільш часто використовувана комбінація Yd11 означає, наприклад, наявність 30є зсуву нейтралі між напругою двох сторін.

Бак

Бак в першу чергу є резервуаром для масла, а також забезпечує фізичний захист для активного компоненту. Він також служить як опорна конструкція для допоміжних пристроїв і апаратури управління.

Перед заповненням маслом бака з активним компонентом всередині з нього викачується все повітря, яке може піддати небезпеки діелектричну міцність ізоляції трансформатора (тому бак призначений для витримки тиску атмосфери з мінімальною деформацією).

Ще одним явищем, що враховується при проектуванні баків, є збіг звукових частот, що виробляються сердечником трансформатора, і частот резонансу деталей бака, що може підсилити шум, що випромінюється в навколишнє середовище.

Конструкція бака допускає температурно-залежне розширення масла. Найчастіше встановлюється окремий розширювальний бачок, який також називається розширювачем.

При збільшенні номінальної потужності трансформатора дія великих струмів всередині і зовні трансформатора робить вплив на конструкцію. Те ж саме відбувається з магнітним потоком розсіяння усередині бака. Вставки з немагнітного матеріалу навколо сильноточних прохідних ізоляторів знижують ризик перегріву. Внутрішнє облицьовування бака з високопровідних щитків не допускає попадання потоку через стінки бака. З іншого боку, матеріал з низьким магнітним опором поглинає потік перед його проходженням через стінки бака.

5.Базові принципи дії трансформатора

Базові принципи дії трансформатора

Робота трансформатора заснована на двох базових принципах:

Зміна магнітного потоку, що проходить через обмотку, створює ЕДС в цій обмотці (електромагнітна індукція).

Змінний струм, що протікає в первинній обмотці, створює змінний магнітний потік в магнітопроводі, зміни якого у свою чергу, проходячи через вторинну обмотку, створюють в ній змінну ЕДС.

Мал. 1 Схематичний пристрій трансформатора. 1 - первинна обмотка, 2 - вторинна

6. Розрахунок трансформатора

Існують різні методики розрахунку трансформаторів:

Розрахунок мережевого трансформатора

Розрахунок трансформатора з Ш-образним сердечником

Розрахунок вихідного трансформаторного

Розрахунок тороїдального трансформатора

Розрахунок імпульсних трансформаторів

Закон Фарадея

ЕДС, створювана у вторинній обмотці, може бути обчислена за законом Фарадея, який свідчить, що:

Де:

U2 - Напруга на вторинній обмотці,

N 2 - число витків у вторинній обмотці,

Ц - сумарний магнітний потік, через один виток обмотки.

Якщо витки обмотки розташовані перпендикулярно лініям магнітного поля, то потік буде пропорційний магнітному полю B і площі S через яку він проходить.

ЕДС, створювана в первинній обмотці, відповідно:

Де:

U1 - миттєве значення напруги на кінцях первинної обмотки,

N 1 - число витків в первинній обмотці.

Поділивши рівняння U2 на U1 , отримаємо відношення[11]:

Рівняння ідеального трансформатора

Якщо вторинну обмотку підключити до навантаження, то електрична енергія передаватиметься з первинного ланцюга у вторинний. У ідеалі трансформатор всю енергію, що поступає, з первинного ланцюга трансформує в магнітне поле і, потім, в енергію вторинного ланцюга. Енергія, що в цьому випадку поступає, рівна перетвореній енергії.

Де:

P1 - миттєве значення потужності, що поступає на трансформатор, поступає з первинного ланцюга,

З'єднавши це рівняння з відношення напруги на кінцях обмоток, отримаємо рівняння ідеального трансформатора:

Таким чином отримуємо, що при збільшенні напруги наконцах вторинної обмотки U2 , зменшується струм вторинного ланцюга I2 .

Для перетворення опору одному ланцюгу до опору інший, потрібно помножити величину на квадрат відношення.[12] Наприклад, опір Z2 підключене до кінців вторинної обмотки, його приведене значення до первинного ланцюга буде . Дане правило справедливе також і для вторинного ланцюга. Робота трансформатора заснована на явищі електромагнітної індукції. На одну з обмоток, звану первинною обмоткою подається напруга від зовнішнього джерела. Змінний струм, що протікає по первинній обмотці, створює змінний магнітний потік в магнітопроводі, зрушений по фазі, при синусоїдальному струмі, на 90° по відношенню до напруги в первинній обмотці. В результаті електромагнітної індукції, змінний магнітний потік в магнітопроводі створює у всіх обмотках, у тому числі і в первинній, ЕДС індукції пропорційну першою похідною магнітного потоку, при синусоїдальному струмі зрушеною на 90° у зворотний бік по відношенню до магнітного потоку.

Коли вторинні обмотки ні до чого не підключені (режим холостого ходу), ЕДС індукції в первинній обмотці практично повністю компенсує напругу джерела живлення, тому струм через первинну обмотку невеликий, і визначається в основному її індуктивним опором.

Напруга індукції на вторинних обмотках в режимі холостого ходу визначається відношенням числа витків відповідної обмотки w2 до витків первинної обмотки w1 :

U2=U1w2/w1.

При підключенні вторинної обмотки до навантаження, по ній починає текти струм. Цей струм також створює магнітний потік в магнітопроводі, причому він направлений протилежно магнітному потоку, що створюється первинною обмоткою.

В результаті, в первинній обмотці порушується компенсація ЕДС індукції і ЕДС джерела живлення, що приводить до збільшення струму в первинній обмотці, до тих пір, поки магнітний потік не досягне практично колишнього значення. У цьому режимі відношення струмів первинної і вторинної обмотки рівне зворотному відношенню числа витків обмоток:

I1=I2w2/w1,

відношення напруги в першому наближенні також залишається тим самим. В результаті, потужність, споживана від джерела в ланцюзі первинної обмотки практично повністю передається у вторинну.

Схемний, вище сказане можна зобразити таким чином:

U1 I1 I1w1 Ф f1 2 { I2

Миттєвий магнітний потік в магнітопроводі трансформатора визначається інтегралом за часом від миттєвого значення ЕДС в первинній обмотці, і у разі синусоїдальної напруги зрушений по фазі на 90.

ККД і втрати в трансформаторі

Потужність, що отримується навантаженням трансформатора менше ніж потужність, що споживається на вході первинної обмотки внаслідок наявності втрат. Втрати в трансформаторі в процесі перетворення енергії поділяються на втрати в обмотках  та втрати в сталі .

Втрати в обмотках трансформатора пропорційні квадрату струму (навантаженню) (або втрат короткого замикання, що представляють собою втрати в міді обмоток, а також додаткових втрат в стінках бака та інших металічних частинах, викликаних потоком розсіювання).

Втрати в сталі пропорційні квадрату наведеної ЕРС (втрати холостого ходу, що виникають внаслідок перемагнічування активної сталі сердечника і навантажувальних втрат). При навантаженнях не вище номінального наведена ЕРС майже рівна напрузі на виводах первинної обмотки (за виключенням падіння напруги на декілька відсотків в первинному колі трансформатора). З чого слідує, що у випадку незмінної первинної напруги втрати в сталі трансформатора можна прийняти незалежними від навантаження.

Визначення ККД через повну потужність на вторинній стороні і коефіцієнт потужності:

, при умові поділення виразу на  і введенні позначення , тоді

Тоді ККД, при постійному коефіцієнті потужності, залежить від повної потужності і має екстремальне значення. У випадку заданого коефіцієнта потужності найбільший ККД буде отриманий при такій повній потужності, при якій електричні втрати в обмотках і втрати в сталі однакові: . Трансформатори виготовляються з різними відношеннями втрат для того, щоб можна було вибрати найбільш економічний трансформатор для даного режиму навантаження. Відношення втрат  практично може бути рівним 3,6-6,0. Менше значення відноситься до трансформаторів великої потужності з кращим використанням за навантаженням; більші значення відносяться до трансформаторів меншої потужності і з більш поганим використанням за навантаженням.

Середній ККД стандартного трансформатора складають 98%, таким чином трансформатори за своїм ККД переважають решту виробничого обладнання.

Підвищення вартості електроенергії стимулює зниження як втрат холостого ходу, так и навантажувальних (особливо в генераторних та інших трансформаторах, що мають високий коефіцієнт завантаження). За останні 30 років втрати в трансформаторах знижені в середньому на 50 %. Зниження втрат холостого ходу відбувалось завдяки:

- використання вдосконалених марок сталі;

- вдосконалення технології виготовлення магнітної системи і особливо технології різання сталі;

- вдосконалення конструкції сердечника і, перш за все, стиків листів сталі.

Загалом, біля 50 % втрат в сталі складають втрати на вихорові струми і 50 % - на гістерезис, тому виробники намагаються зменшити товщину листів. Можливо покращити це значення завдяки використанню новітніх технологій виготовлення трансформаторів. Останні розробки з аморфною сталлю дозволяє скоротити втрати трансформатори до 60%. Трансформатори, виготовлені з аморфної сталі, за своєю конструкцією мають набагато важчі сердечники, і тому більші за розміром, ніж традиційні трансформатори. Економія досягається за рахунок зменшення втрат, що виникають при намагнічуванні залізного сердечника трансформатора.

На відміну від втрат холостого ходу зниження навантажувальних втрат не супроводжувалось істотним покращенням матеріалу. Головним способом зниження навантажувальних втрат було зменшення густини струму в проводі через збільшення площі його поперечного розрізу. Проте, це мало два негативних наслідки: по перше - збільшення розмірів сердечника, по друге - збільшення втрат від вихрових струмів.

Додаткові втрати, у зовнішніх по відношенню до обмоток металічним частинам, викликані потоком розсіювання, створеного обмотками, що залежить від конфігурації обмоток і не залежним від густини струму. По мері зниження втрат в проводі у навантажувальних втратах зростає доля додаткових втрат поза обмотками, особливо в трансформаторах с великим значенням опору КЗ.

В Україні на сьогодні знаходиться в експлуатації 197 360 трансформаторів. Проведеним аналізом технічного стану і характеристик трансформаторів потужністю 25-2500 кВА напругою до 35 кВ встановлено, що 75% із них було виготовлено в 1970-1980 роках. Дані надані ВАТ “Укрелектроапарат” м Хмельницький.

На сьогодні, термін експлуатації яких 20 і більше років морально застарілі і мають завищенні втрати холостого ходу і короткого замикання. ВАТ “Укрелектроапарат” проводячи модернізацію розподільчих трансформаторів із застосуванням високоякісних матеріалів дозволяє знизити втрати холостого ходу та короткого замикання в порівнянні з трансформаторами виготовленими в 1970-х роках:

Потужність, кВА	25	63	100	250	630	1000	1600
	1965 р.	1975 р.	2002 р.	1965	1975	2002	1965	1975	2002	1965	1975	2002	1965	1975	2002	1965	1975	2002	1965	1975	2002
Втрати , кВт	0,16	0,13	0,09	0,24	0,22	0,16	0,37	0,32	0,29	1,05	0,78	0,48	1,95	1,68	0,96	2,95	2,35	1,5	3,3	2,65	1,95
Втрати , кВт	0,68	0,65	0,63	1,45	1,4	1,24	2,35	2,22	1,9	3,9	3,7	3,7	7,8	7,6	7,6	11,5	10,8	10,2	16,5	16,5	16,0
Маса, кг	370	320	290	495	485	430	430	715	645	1280	1125	1020	2765	2340	1980	3950	3560	3250	5640	5640	4600

Заміна застарілих трансформаторів на сучасні дозволяють значно скоротити втрати електроенергії в електромережах України.

Для прикладу, при умові, що середня потужність трансформаторів, які експлуатуються в Україні - 250 кВА. Зменшення втрат холостого ходу при використанні нових трансформаторів складає кВт на одному трансформаторі. При повній заміні 197360 трансформаторів потужністю 25-2500 кВа випуску 1965-1980 років на нові модернізовані, можна зменшити втрати при трансформації на: