Što su suhi transformatori? Tehničke karakteristike i opseg

Kada koristite električnu energiju, trebate promijeniti napon jedne razine u drugu. Suha tipa transformatori (inače - zrakom hlađeni) obavlja tu funkciju sigurno i učinkovito, tako da su naširoko koristi za unutarnju ugradnju u javnim i stambenim zgradama, gdje se smatraju i druge vrste tih uređaja biti previše riskantno.

Vrste transformatora: tekućina i suha

U načelu, postoje dvije različite vrste takvog uređaja: tekuće izolacije i hlađenja (tekućina) i zrakom hlađenjem ili mješavinom zraka i plina (suhi tip).

Za transformatore prvog tipa, uobičajeno mineralno ulje može biti rashladni medij. Također se koriste druge supstance, poput nezapaljivih ugljikovodika i organosilikonskih tekućina. Takvi transformatori imaju jezgru i namota koji su uronjeni u spremnik s tekućim medijem koji služi i kao izolator i kao hladnjak.

Najčešći suhi transformatori za napajanje imaju navijanje potopljeno epoksidna smola, služi kao izolator. Štiti vodiče od prašine i atmosferske korozije. Međutim, budući da kalupi za lijevanje svitaka koriste samo fiksne dimenzije, postoji manje mogućnosti za promjenu dizajna takvih uređaja. U rasponu obično koristi u opskrbi električnom energijom malih industrijskih poduzeća, kao i javnim i stambenim zgradama, suho tipa transformatora u potpunosti ponoviti niz sposobnosti svojih tekućih kolegama.

Osnovni parametri

Najvažniji moment u radu uređaja koji se razmatraju jest osigurati temperaturni režim namota. Da bismo vam pomogli pri odabiru ili kupnji uređaja suhog tipa za napajanje raznih postrojenja, razmotrit ćemo nekoliko osnovnih operativnih parametara:

1. Snaga, kVA.
2. Nazivni napon primarnih i sekundarnih namota.
3. Prijenos topline izolacijski sustav - iznos maksimalne temperature okoline od + prosječnog porasta temperature u namotima + razlika između prosječnog porasta temperature u namotima i najveća brojka u njima.
4. Jezgra i svici - osobito je važno oštećenje jezgre ili akumulacija stratifikacija (bakreni ili aluminijski vodiči).

Postoje različite vrste izvedbe transformatora, određene prvenstveno metodama koje se koriste za izoliranje njihovih namota. Među njima su poznati: vakuum impregnacija, kapsuliranje i lijevanog svitka. Razmotrimo svaku od njih zasebno.

Izolacija vakuumskom impregnacijom (VPI)

Ova tehnologija stvara sloj premaza vodova izmjenom ciklusa tlaka i vakuuma. VPI proces koristi poliesterske smole. Omogućuje lakše pokrivanje vodiča nego kod konvencionalnog uranjanja. Zavojnice pokrivene tada se stavljaju u pećnicu, gdje se vrši pečenje. Oni su puno otporniji na pojavu otjecanja korona. Što izgleda takav transformator? Njegova fotografija nalazi se ispod.

Izolacija vakuumske inkapsulacije (VPE)

Ova metoda obično prelazi VPI proces. Tijekom procesa proizvodnje dodano je nekoliko urona kako bi se zatvorilo zavojnica, nakon čega se njihova prevlaka peče u pećnici. Ti transformatori imaju bolju zaštitu od agresivnih i vlažnih okruženja od njihovih VPI kolegama. Što izgleda takav transformator? Fotografija je prikazana u nastavku.

Enkapsuliranje (brtvljenje)

Kapsulirani transformatori su konvencionalni uređaji s namotima obloženim sa spojevima koji sadrže silicij ili epoksidnu smolu i potpuno su zatvoreni u kućištu za teške uvjete rada. Proizvodni proces ispunjava namotke s gustom epoksidnom smolom visoke dielektrične čvrstoće, štiteći transformator od bilo kojeg medija koji utječu.

Lijevani svici (u oblikovanu epoksidnu smolu)

Ovi uređaji sadrže zavojnice inkapsulirane u epoksi smolu tijekom procesa stvaranja. Oni su potpuno napunjeni smolom pod djelovanjem vakuuma.

Svaka metoda izolacije namotaja posebno je prikladna za specifične medije. Vrlo je važno razumjeti gdje je najbolje koristiti odgovarajuće vrste uređaja. Na primjer, suhi izolirani transformatori koštaju oko 50% više od VPE ili VPI proizvoda. Dakle, odabir određene vrste uređaja može značajno utjecati na ukupni trošak projekta.

Preporuke za odabir

Ako je potrebno povećati otpornost na korona pražnjenje (M. E. električnog pražnjenja uzrokovana jakosti polja veća od dielektrične čvrstoće izolacije) kada povećava mehaničku čvrstoću namot nije potrebno, koristi VPI tipa transformatora.

Korištenje cast zavojnice koje zahtijevaju dodatnu snagu i zaštitu, na primjer, u korozivnim sredinama, kao što su kemijske prerade bilja, biljnih materijala, kao i za vanjsku montažu. Korozivne okruženja su tvari koje mogu biti štetne za druge namota transformatora suhog tipa, uključujući soli, prašine, agresivnih plinova, vlage i metalnih čestica.

Osim toga, lijevani izolirani namoti imaju bolju sposobnost izdržavanja kratkotrajnih i ponovljenih preopterećenja, karakteristični za mnoge proizvodne procese.

Inženjer često mora birati između lijevanog izoliranog uređaja ili njegova VPI / VPE-tipa za upotrebu u kritičnim okruženjima i agresivnim okruženjima. Prvi tip, u pravilu, smatra se najboljim. Neki proizvođači, međutim, ističu da granice izolacije lijevane smole ograničavaju vijek trajanja transformator. faktor toplinsko širenje epoksi smola je manja od bakrenih vodiča. Ciklička ekspanzija i kontrakcija s grijanjem i hlađenjem zavojnica može naposljetku uzrokovati pucanje smole. Također je napomenuto da se VPI tip transformatora može bolje nositi s takvim procesima i stoga služi duže. Na kraju, konačni izbor je energetski inženjer.

Tekućina protiv suhog

Transformatori s tekućinom u pravilu imaju veću učinkovitost od onih suhih, tako da imaju duži vijek trajanja. Osim toga, tekućina je učinkovitiji medij za hlađenje lokalnih područja visoke temperature u namotima. Osim toga, uređaji punjeni tekućinom imaju bolji kapacitet preopterećenja.

Prema tome, suhi transformator od 1000 kVA pri pola opterećenja ima razinu gubitka od oko 8 kW, pri punom opterećenju od oko 16 kW. Istovremeno, iste "tisuće", ali tekućih, ima otprilike polovicu otpada. Ulje "dvuhtysyachnik" na pola opterećenja nosi gubitke od 8 kW, a puni - 16 kW. Njegov suhi analozi karakteriziraju trošak od 13 i 26,5 kW. To znači da suhi transformatori drže sumnjivo prvenstvo u razini gubitaka. Njihova je cijena veća od one tekućih.

Zbog intenzivnijeg hlađenja namota, tekući uređaji imaju manje dimenzije (dubinu i širinu) od suhih sličnih snaga. To može utjecati na traženo područje transformatorskih trafostanica (posebno ugrađenih), a time i troškove cijelog objekta. Stoga tipični suhi kVA transformatora 1000 ima dubinu od 1,6 m, a širina od 2,44 m. U tom slučaju, isti ulje, ako je usko dubina ima širinu od oko 1,5 m. No, ovaj tip je, međutim, neke nedostatke.

Na primjer, zaštita od požara je važnija za tekuće transformatore pri korištenju rashladnog medija koji je sposoban za paljenje. Istina, suhi transformatori također mogu zapaliti. Neispravno rukovanje uređajem tekućine može čak eksplodirati.

Ovisno o radnim uvjetima za proizvode punjene tekućinom, možda je potrebno postaviti ladicu za skupljanje rashladnog sredstva za moguće curenje.

Možda prilikom odabira transformatori dio prijelaz od bistrog izboru tekućinsku suhi tip je između 500 kW i 2,5 MVA, pri čemu je prvi tip poželjno da se koristi u nižem području, a drugi iznad njega.

Važan čimbenik u izboru tipa je mjesto ugradnje transformatora, na primjer, unutar zgrade ureda ili izvana, te servisiranje industrijskih opterećenja.

Suhi transformatori kapaciteta veći od 5 MVA vrlo su povoljni, ali mnogi od njih su punjeni tekućinom. Za instalaciju na otvorenom, ova vrsta također prevladava.

Nekoliko riječi o ventilaciji

Kada je transformator opremljen ventilatorom, opterećenje se može značajno podići. Dakle, za brazde, ova funkcija može povećati dugoročno dopušteno opterećenje za 50% iznad nazivnog opterećenja. Za VPE ili VPI tipove, povećanje snage u ovom slučaju može iznositi do 33%.

Na primjer, standardni snaga transformatora kVA do 3000 s lijeva zavojnica sa svojim opreme ventilatora povećava protok zraka kako bi 4.500 kW (50%). Istovremeno VPE- ili VPI tipa 2500 kVA kapaciteta koji imaju ventilator ga podići na 3.333 kW (33%).

Međutim, mora se uvijek uzeti u obzir da prisutnost puhala smanjuje ukupnu pouzdanost sustava. Ako ventilator ne uspije kod rada s ventilatorom ispod opterećenja iznad navedenog, postoji pravi rizik od teške nesreće zbog koje je moguće izgubiti cijeli transformator.

A što je s ruskim tržištem?

Valja napomenuti da je posljednjih godina Rusija razvila stabilnu tendenciju ponavljanja iskustva Europe, gdje je do 90% svih novoinstaliranih transformatora suhe vrste. Prema tome, tržište reagira. Danas u Rusiji postoje ponude takvih uređaja iz dvije skupine proizvođača. Prvi od njih može biti ruski, talijanski, kineski i korejski brandovi. Uglavnom su predloženi konstruktivni analozi poznatih ruskih marki: TSZ, TSL, TSGL. Koliko košta takav suhi transformator? Cijena tipičnog "tisuća" varira od 900 tisuća do 1 milijun rubalja.

Druga skupina uključuje njemačke i francuske proizvođače. Oni nude marke DTTH, GDNN, GDHN. Koji je trošak takvog uvezenog transformatora? Cijena iste "tisuće" će biti od 1,5 do 2 milijuna rubalja.