Transformátor suchého typu: Typy, izolácia a aplikácie|Yawei

A transformátor suchého typuprenáša elektrickú energiu bez použitia konvenčného transformátorového oleja na izoláciu a chladenie. Namiesto toho používa pevné izolačné materiály, živicu, vzduch alebo v niektorých špeciálnych prevedeniach plyn.

Vďaka tomu sú transformátory suchého typu praktickou voľbou pre mnoho vnútorných a ekologicky citlivých inštalácií. Často ich nájdete v komerčných budovách, továrňach, dátových centrách, nemocniciach, projektoch obnoviteľnej energie, koľajových systémoch a iných zariadeniach, kde záleží na požiarnej bezpečnosti a podmienkach inštalácie.

Neexistuje však jediný dizajn, ktorý by vyhovoval každému projektu. Transformátory živicového{1}}typu, transformátory VPI, transformátory s polyarylamínovou izoláciou, SF₆plynom izolované transformátory a káblové{0}}typy suchých transformátorov majú mierne odlišné prístupy k izolácii a chladeniu.

Takže, keď niekto povie „suchý typ transformátora“, stojí za to sa opýtať, aký typ vlastne myslí.

Čo je to suchý transformátor?

A transformátor suchého typupoužíva netekutú izoláciu na izoláciu vinutí a jadra. Keďže transformátor stále produkuje teplo zo strát v jadre a vinutí, potrebuje aj vhodný chladiaci systém, aby udržal teplotu pod kontrolou.

Typický suchý transformátor obsahuje magnetické jadro, vysokonapäťové vinutie, nízkonapäťové vinutie, nízkonapäťové vinutie, izolačný systém, svorky, mechanické podpery a chladiace usporiadanie. V závislosti od konštrukcie môžu byť zahrnuté aj teplotné snímače, ventilátory, kryt a ochranné vybavenie.

Jednou zrejmou výhodou je, že neexistuje žiadna konvenčná nádrž na transformátorový olej. To eliminuje riziko úniku oleja a môže spôsobiť, že suché transformátory sú vhodné pre vnútorné elektrické miestnosti a oblasti, kde je kvapalinová izolácia nežiaduca.

To znamená, že „suché“ neznamená bezúdržbové-. Transformátor stále potrebuje správne vetranie, kontrolu, čistenie, monitorovanie teploty a ochranu. Inštalačné prostredie môže znamenať veľký rozdiel.

Transformátory živicového{0}}typu suchého{1}}typu

Živicové transformátory -suchého{1}}typusú široko používané v priemyselných a komerčných energetických systémoch. Živica tvorí hlavnú časť izolácie vinutia a pomáha chrániť vodiče pred vlhkosťou, prachom, znečistením a mechanickým namáhaním.

Existuje niekoľko technológií-založených na živici a nie všetky sú úplne rovnaké.

Odliatok-živicou

Pri konštrukcii-vyplnenej živicou je vinutie obklopené alebo vyplnené izolačnou živicou. Po vytvrdnutí živice vytvorí okolo vinutia pevnú izolačnú štruktúru.

To môže byť užitočné v prostrediach, kde je problémom vlhkosť alebo kontaminácia. Priemyselné zariadenia môžu mať napríklad prach, vlhkosť alebo znečisťujúce látky vo vzduchu, ktoré by mohli spôsobiť problémy menej-chráneným systémom vinutia.

Ale dôležitá je kvalita živice. Vlastne dosť veľa. Dutiny, praskliny, zachytený vzduch alebo zlé vytvrdzovanie môžu oslabiť izolačný systém a môžu prispieť k čiastočnému vybitiu pri vysokonapäťových aplikáciách.

Odlievanie živice

Odlievanie živiceje výrobný proces, pri ktorom sa vinutie umiestni do formy a okolo neho sa nanesie izolačná živica. Živica sa potom vytvrdzuje za kontrolovaných podmienok.

Tento proces môže znieť priamočiaro, ale v zákulisí sa toho deje veľa. Teplota živice, viskozita, podmienky vákua, doba vytvrdzovania a hrúbka izolácie musia byť starostlivo kontrolované.

Dobrý odliatok pomáha znižovať vnútorné vzduchové bubliny a iné chyby. Je to dôležité, pretože aj malé nedokonalosti vo vnútri-izolácie vysokého napätia sa môžu po rokoch elektrického a tepelného namáhania stať problémom.

Vinutie živice

V aživicové vinutieŽivica sa stáva dôležitou súčasťou izolačného systému vinutia. Medené alebo hliníkové vodiče môžu byť kombinované so živicou, skleneným vláknom, izolačným papierom alebo izolačnou fóliou.

Vinutie musí zvládnuť elektrické aj mechanické namáhanie. Keď je transformátor silne zaťažený, vinutie sa zahrieva. Keď záťaž klesne, ochladí sa. Tento cyklus sa opakuje znova a znova počas normálnej prevádzky.

Z tohto dôvodu izolačný systém potrebuje dobrý elektrický výkon, ako aj dostatočnú mechanickú pevnosť, aby vydržal tepelnú rozťažnosť a kontrakciu.

Živicová vákuová tlaková impregnácia

Živicová vákuová tlaková impregnácia (VPI)je ďalšia technológia živicovej izolácie používaná v suchých transformátoroch.

Počas VPI je vinutie vystavené živici za kontrolovaných podmienok vákua a tlaku. To umožňuje živici preniknúť do izolačnej štruktúry efektívnejšie a zároveň pomáha znižovať zachytený vzduch.

Po vytvrdnutí sa vinutie stáva mechanicky pevnejším a lepšie chráneným pred vlhkosťou a vplyvmi prostredia.

VPI a odlievanie živice sa niekedy spomínajú spoločne, ale nejde o rovnaký výrobný proces. Štruktúra vinutia a spôsob výroby sú rôzne, takže výber závisí od zamýšľaného použitia transformátora.

Polyarylamínové izolované transformátory

Polyarylamínové izolované transformátorypoužiť polymérne materiály na báze polyarylamínu-ako súčasť izolačného systému.

Polyarylamín je vysoko{0}}výkonný polymér s užitočnými elektrickými a tepelnými vlastnosťami. Pri konštrukcii transformátora môže pokročilá polymérová izolácia poskytnúť dodatočnú flexibilitu pri navrhovaní kompaktných štruktúr vinutia a izolačných systémov.

Tento typ transformátora možno zvážiť tam, kde je dôležitá dobrá elektrická izolácia, tepelný výkon a kompaktná konštrukcia.

Napriek tomu by bolo chybou posudzovať transformátor len podľa jeho izolačného materiálu. Dizajn jadra, výber vodiča, usporiadanie vinutia, chladenie, kvalita výroby a prevádzkové podmienky, to všetko spolupracuje.

V skutočných-projektoch je dôležitý kompletný izolačný systém.

SF₆Plynom izolované transformátory

SF₆plynom izolované transformátorypoužite fluorid sírový (SF₆) plyn namiesto klasickej tekutej izolácie.

SF₆má vysokú dielektrickú pevnosť a už mnoho rokov sa používa vo vysokonapäťových{0}}elektrických zariadeniach. Pri vhodnom tlaku a v správne navrhnutom kryte môže poskytnúť účinnú izoláciu a zároveň podporovať kompaktné konštrukcie zariadení.

Avšak SF₆systémy majú aj niektoré špeciálne požiadavky.

Izolačné vlastnosti SF₆Plyn

Jedna z hlavných výhod SF₆je jeho silný dielektrický výkon. Môže poskytnúť účinnú elektrickú izoláciu medzi komponentmi pod napätím, keď je vhodný tlak plynu a konštrukcia zariadenia.

Nejde však len o vloženie SF₆vnútri kovového krytu a nazvať to hotovo. Tlak plynu, teplota, distribúcia elektrického poľa, dizajn krytu a plynotesnosť si vyžadujú dôkladnú pozornosť.

Disipácia tepla SF₆Chladenie plynu a transformátora

Transformátory vytvárajú teplo bez ohľadu na to, či je izolačným médiom olej, vzduch, živica alebo plyn.

V SF₆plynom izolovanom transformátore sa teplo z jadra a vinutí presúva do plynu a potom je potrebné ho preniesť cez kryt a chladiaci systém.

V závislosti od konštrukcie transformátora môže chladenie využívať cirkuláciu zemného plynu, nútenú cirkuláciu plynu alebo externé chladiace zariadenie.

Tepelný dizajn je preto rovnako dôležitý ako dielektrický dizajn. Transformátor môže mať vynikajúcu izoláciu, ale stále čelí problémom, ak teplo nemožno účinne odstrániť.

SF₆Plynom izolované transformátorové komponenty

Presná konfigurácia závisí od výrobcu a aplikácie, ale od SF₆plynom izolovaný transformátor môže zahŕňať jadro, vinutia, plynom -naplnený kryt, koncovky alebo priechodky, zariadenia na monitorovanie plynu, zariadenia na kontrolu tlaku-, chladiace zariadenia a ochranné systémy.

Obzvlášť dôležité je monitorovanie tlaku plynu. Ak plyn uniká a tlak klesne pod požadovanú úroveň, môže to ovplyvniť izolačný výkon.

SF₆Skleníkový efekt

Je tu aj environmentálny problém, ktorý by sa nemal prehliadať.

SF₆je veľmi silný skleníkový plyn a môže zostať v atmosfére po dlhú dobu. V dôsledku toho musia výrobcovia a prevádzkovatelia venovať veľkú pozornosť prevencii úniku, regenerácii plynu, recyklácii a manipulácii s-po-životnosti.

Ekologické predpisy sa stávajú čoraz dôležitejšími aj pri obstarávaní elektrických zariadení. Pre projekty zvažujúce ŠF₆technológie, má zmysel hodnotiť tak jej technické výhody, ako aj jej environmentálne požiadavky.

Transformátory-typu suché{1}}káblové

Káblové transformátory-suchého{1}}typuako súčasť systému vinutia použite izolovaný kábel alebo vodiče podobné káblu{0}}.

Namiesto použitia konvenčných holých alebo páskových vodičov je do vinutia integrovaná technológia izolovaných káblov. To môže pomôcť dosiahnuť konkrétne izolačné usporiadania a v niektorých dizajnoch kompaktnejšiu konštrukciu.

Káblové-suché transformátory sú vo všeobecnosti špecializovanejšie ako štandardné živicové{1}}transformátory. Možno ich zvážiť, ak má projekt špecifické požiadavky na napätie, izoláciu, priestor alebo vinutie.

Izolácia kábla sa musí stále vyrovnávať s elektrickým namáhaním, teplom, mechanickými silami a opakovanými zmenami teploty. Takže opäť, tepelný dizajn a kvalita izolácie sú dôležité.

Ako si vybrať správny suchý typ transformátora

Výber správnehotransformátor suchého typuzačína elektrickým systémom, nie brožúrou o produkte.

Je potrebné skontrolovať menovitý výkon, primárne a sekundárne napätie, frekvenciu, impedanciu, skupinu vektorov, úroveň izolácie, nárast teploty, spôsob chladenia, okolitú teplotu, nadmorskú výšku inštalácie, menovitý kryt a príslušné normy.

Životné prostredie je rovnako dôležité.

Továreň môže vystaviť transformátor prachu, vlhkosti, chemikáliám, vibráciám alebo meniacemu sa zaťaženiu. Dátové centrum môže mať neustále vysoké zaťaženie, harmonické, vysokú hustotu výkonu a silnú potrebu budúceho rozšírenia.

Pri vnútorných inštaláciách je vetranie obzvlášť ľahko prehliadnuteľné. Transformátor môže byť správne navrhnutý a stále môže byť príliš horúci, ak elektrická miestnosť nedokáže odobrať dostatok tepla.

Chladenie transformátora suchého typu

Chladenie je jedným z kľúčových faktorov pri konštrukcii suchého transformátora.

Používa sa veľa transformátorov suchého typuChladenie AN, čo znamená prirodzené chladenie vzduchom. Teplo generované v jadre a vinutiach sa prenáša cez štruktúru transformátora a uvoľňuje sa do okolitého vzduchu.

Pre väčšie hodnoty alebo väčšie zaťaženie,AF chladeniealebo môže byť použité chladenie s núteným obehom vzduchu. Ventilátory zvyšujú prúdenie vzduchu a pomáhajú efektívnejšie odvádzať teplo.

Spôsob chladenia ovplyvňuje nárast teploty a schopnosť nepretržitého zaťaženia. Dôležité je však aj vetranie miestnosti. Zle vetraná transformátorová miestnosť môže znížiť praktický výkon aj dobre-navrhnutého transformátora.

Aplikácie suchých transformátorov

Suché transformátory sa používajú v širokej škále aplikácií vrátane komerčných budov, tovární, nemocníc, dátových centier, nákupných centier, výškových{0}}budov, tunelov, železničných systémov, projektov obnoviteľnej energie a infraštruktúrnych zariadení.

Sú obzvlášť atraktívne tam, kde vyhýbanie sa transformátorovému oleju môže zjednodušiť plánovanie požiarnej{0}}bezpečnosti alebo znížiť obavy z úniku tekutín.

Solárne a veterné projekty môžu tiež používať suché transformátory pre určité aplikácie konverzie a distribúcie energie. Konečný výber závisí od napätia, kapacity, profilu zaťaženia, podmienok prostredia a špecifikácií projektu.

Transformátor suchého typu vs. olejový-transformátor

Ani jedna technológia nie je automaticky lepšia.

Suchý typ transformátora je často dobrou voľbou pre vnútorné elektrické miestnosti, komerčné zariadenia, tunely, nemocnice a dátové centrá, kde je dôležitá požiarna bezpečnosť a absencia tekutej izolácie.

Olejové -transformátory sú naďalej široko používané vo vonkajších rozvodniach, elektrárňach, verejných službách a veľkokapacitných prenosových a distribučných systémoch. Transformátorový olej poskytuje elektrickú izoláciu aj efektívny prenos tepla, čo môže byť významnou výhodou pre veľké výkonové transformátory.

Nakoniec by sa rozhodnutie malo zakladať na celom projekte-nie len na type transformátora.

Normy a kvalita výroby

Spoľahlivýtransformátor suchého typuzávisí na oveľa viac ako na izolačnom materiáli.

Konštrukcia jadra, kvalita vodiča, dizajn vinutia, spracovanie živice, mechanická montáž, chladenie a testovanie v továrni ovplyvňujú výkon a životnosť transformátora.

V závislosti od aplikácie môžu byť transformátory suchého typu navrhnuté a testované podľaIEC 60076-11spolu s platnými národnými normami a špecifikáciami projektu.

Typické výrobné testy môžu zahŕňať testy odporu vinutia, pomeru napätia, izolácie, bez{0}}straty záťaže, straty záťaže, dielektrika, zvýšenia teploty, hladiny zvuku- a čiastočného vybitia, ak je to možné.

Pre dodávateľov EPC a obstarávacie tímy sa oplatí porovnávať viac ako len cenu a hodnotenie kVA. Dva transformátory s rovnakou menovitou kapacitou môžu mať veľmi odlišné izolačné systémy, kvalitu výroby, chladiaci výkon a očakávanú životnosť.

Záver

Thetransformátor suchého typuje dôležitým riešením pre modernú elektrickú distribúciu, najmä tam, kde je prioritou inštalácia v interiéri, požiarna bezpečnosť, ochrana životného prostredia a údržba súvisiaca so znížením množstva-olejov.

Transformátory živicového-typu využívajú technológie ako naprodlievanie živice, navíjanie živice a vákuová tlaková impregnácia živicou. Polyarylamínové izolované transformátorypoužívať pokročilé polymérové ​​materiály pre špecializované izolačné systémy.SF₆plynom izolované transformátoryposkytujú silný dielektrický výkon, ale vyžadujú starostlivé riadenie plynu kvôli tomuSF₆skleníkový efekt. Káblové transformátory-suchého{1}}typupoužívajte technológiu izolovaných káblov pre špecializovanejšie aplikácie vinutia.

Najkomplikovanejšia technológia nie je vždy tou najlepšou voľbou. Niekedy je bežný živicový-transformátor presne to, čo projekt potrebuje. V iných situáciách môže byť vhodnejší špecializovaný izolačný alebo navíjací systém.

PreYawei Transformer, praktický prístup je začať so skutočným elektrickým systémom a pracovným prostredím. Napätie, kapacita, chladenie, izolácia, podmienky inštalácie a dlhodobé{1}}prevádzkové požiadavky musia spolu fungovať.

To je to, čo mení suchý transformátor z produktu na špecifikačnom liste na spoľahlivé zariadenie, ktoré dokáže udržať elektrický systém v prevádzke deň čo deň.

Kontaktujte teraz