Конструкція та параметри перетворювальних трансформаторів

Призначення та види.
У ряді галузей промисловості широко застосовується постійний струм: для одержання алюмінію, магнію, цинку, міді, нікелю в електролізних установках; для харчування
дугових вакуумних електропечей; у хімічній промисловості-для отримання хлору, водню, натрію, азотистих речовин, для живлення гальванічних установок; для електротяги залоз-
нодорожного та міського транспорту; для електроустановок з електродвигунами постійного струму та інших промислових цілей Отримання постійного струму машинним методом (генератори,
мотор-генератори) економічно не виправдовується: низький ккд, великі витрати на монтажні та будівельні роботи. В даний час постійний струм отримують за допомогою статичних перетворювачів змінного струму в постійний із застосуванням напівпровідникових вентилів: кремнієвих та германієвих діодів, у тому числі керованих тиристорів.
Невеликі за потужністю випрямні пристрої підключають безпосередньо до мережі змінного струму, потужні промислового призначення через
спеціальний силовий перетворювальний трансформатор. Пристрій, що складається з напівпровідникових вентилів і живильного їх перетворювального трансформатора, змонтованих в одному баку, заповненому трансформаторним маслом (або совтолом), становить перетворювальний агрегат. вони складні і малонадійні в експлуатації, шкідливо впливають на організм людини і не економічні. В даний час вони повністю витіснені напівпровідниками, позбавленими цих недоліків. та РПН; по виду виконання - на сухі, масляні та совтолові. До умовного позначення типів таких трансформаторів входять ті ж літери та цифри, що й трансформаторів загального призначення, але з додаванням літер: П - для живлення напівпровідникових вентилів (перетворювачів); Р - ртутних (іонних) випрямлячів. Якщо трансформатор вбудований зрівняльний реактор, в позначенні присутня буква В, якщо трансформатор призначений для живлення вакуумної електропечі постійного струму - буква В; якщо для електрифікованого залізничного транспорту - Ж; Інші букви характеризують вид навантаження. Наведемо для прикладу повне позначення деяких трансформаційних трансформаторів:
ТДНП-25000/10-71-УЗ - Трифазний, з дутьової системою охолодження, з пристроєм РПН, перетворювач на напівпровідниках, потужність 25000 кВА, клас напруги 10 кВ, рік розробки 1971, виконання У, категорія розміщення 3;
ТМНП-6300/10 -Трьохфазний, з природно-масляним охолодженням, з РПН, перетворювач на напівпровідниках, потужність 6300 кВА, клас напруги 10 кВ;
ТМРУ-4000/10 - Трифазний, з природно-масляним охолодженням, ртутний перетворювач, з зрівняльним реактором.
Перетворювальні агрегати, що мають перемикаючі пристрої РПН з плавно-ступінчастим регулюванням напруги або з плавно-безконтактним регулюванням, позначення мають літери НП і ППВ відповідно, наприклад, ТМНПВ і ТМППВ.'
Параметри. Потужність перетворювальних трансформаторів, як і електропічних, визначається типовою потужністю. Сухі виготовляють на типову потужність (10-3200) кВА, совтолові-(200-2000) кВА; масляні з перемикаючим пристроєм ПБВ-(400-20 000) кВА, з РПН - (1600-400000)кВА і більшої потужності.
Найбільша типова потужність перетворювального трансформатора нині сягає 100 000 кВА, а струм -300 кА і більше.
На відміну від силових трансформаторів загального призначення, типова потужність перетворювальних трансформаторів визначається залежно від схеми випрямлення за формулами:
♦ Для однофазної двонапівперіодної схеми із середньою точкою:
-Потужність мережної обмотки S₁=I₁*U_1.ф= 1,11 Р_do, де Р_do - Потужність навантаження на випрямленому напрузі, рівна добутку випрямленої напруги на струм навантаження ( Р_do= U_do*I_d);
-Потужність вентильної обмотки S₂=2E_2ф*I₂= 1,57 Р_do , де Е_2ф - Чинне значення ЕДС вторинної обмотки (E_2ф =1,11 U _do),
-типова (розрахункова) потужність трансформатора S_T=0,5(S₁+S₂) = 1,34 P_do;
♦ Для однофазної бруківки: S₁=S₂=I₁U_{1 ф} = 1,11 P_{d про}; S_T= 0,5 (S₁+S₂) = 1.11P_{d 0};
♦ Для трифазної схеми із середньою точкою: S₁ =3*I_{1 ф}*U_{1 ф} = 1,21 P_{d 0} S₂1,7 P_{d 0} ; S_T= 0,5 (S₁+S₂) = 1,46P_{d 0} ;
♦ Для трифазної бруківки схеми S_т=S₁=S₂= 1,045 P_{d 0}  ; 
♦ Для шестифазної схеми: S₁=I₁*U_1.ф = 1,045 P_{d 0} ; S₂=6E_2ф*I₂ = 1,48 P_{d 0} ; S_T=0,5(S₁+S₂) = 1,26 P_do;