Princip rada i osnovna struktura transformatora 1500 kVA suvog{1}}tipa

Zašto se koristi transformator suvog{1}}tipa od 1500 kVA

Suhi transformator od 1500 kVA-napaja srednja do velika industrijska i komercijalna opterećenja, kao što su proizvodne linije, centri podataka i velike zgrade, iz srednje-naponskog napona. Za razliku od jedinica punjenih uljem-, dizajn suvog-tipa ne koristi zapaljive tečnosti, tako da se može instalirati u zatvorenom prostoru, blizu tereta, bez zaštite od požara{6}}ulje. U najobičnijoj konstrukciji, namotaji su izliveni od epoksidne smole, što jedinici daje visoku mehaničku čvrstoću, dobru otpornost na okoliš i vrlo malo održavanja. Ova svojstva čine transformator suvog{9}}tipa standardnim izborom za distribuciju u zatvorenom prostoru gdje su sigurnost i efikasnost prostora prioritet.

Princip rada: elektromagnetna indukcija

Transformator radi na principu elektromagnetne indukcije. Naizmjenična struja u primarnom namotaju stvara vremenski{1}}promjenjiv magnetni tok u laminiranom čeličnom jezgru. Ovaj tok povezuje sekundarni namotaj i inducira napon u njemu, tako da se snaga prenosi iz primarnog kola u sekundarni krug bez ikakve električne veze između njih. Odnos primarnog i sekundarnog napona određen je odnosom zavoja dva namota. Budući da proces radi samo s naizmjeničnom strujom, transformator je AC uređaj i ne može transformirati DC.

U trofaznoj jedinici, tri seta namotaja su raspoređena na jezgru sa tri-kraka, sa faznim tokovima pomjerenim za 120 stepeni. Ovaj aranžman isporučuje uravnoteženu trofaznu -faznu snagu i standardna je konfiguracija za industrijsku distribuciju. Grupa vektora Dyn11 je uobičajena, sa delta-primarnom spojenom koja sadrži treće-struje harmonika i zvjezdanom-povezanom sekundarom koja pruža neutralan položaj za jednofazno-opterećenje.

Core Construction

Jezgro je izgrađeno od hladno-valjanog zrna-orijentisanog silikonskog čelika, složenog ili namotanog tako da fluks prati smjer zrna. Laminacije su tanke, tipično 0,23-0,35 mm za klase transformatora, sa izolacijskim premazom između listova za smanjenje gubitaka vrtložnih{7}}struja. Jezgro je stegnuto pod kontroliranim pritiskom kako bi se održala niska buka i spriječile vibracije. Gubitak jezgre (gubitak bez opterećenja) je prisutan kad god je transformator pod naponom, tako da kvalitet materijala jezgre direktno utiče na troškove rada jedinice.

Lijevani-Namotaji od smole: struktura i izolacija

U transformatoru tipa -suhe od smole-, primarni i sekundarni namotaji su kapsulirani u epoksidnu smolu pod vakuumskim livenjem. Vakuumski proces uklanja vazduh i vlagu iz namotaja, tako da smola ispunjava svaki zazor i obezbeđuje-izolacioni sistem bez praznina sa visokom dielektričnom čvrstoćom. Stvrdnuta smola daje namotaju mehaničku krutost, štiteći ga od sila kratkog-spoja i zaptiva od vlage, prašine i hemikalija.

Izolacijski sistem je ocijenjen za termičku klasu, tipično klasu F (155 stepeni) ili klasu H (180 stepeni), koja definira maksimalnu temperaturu vruće-tačke koju namotaj može izdržati kontinuirano. Ograničenje{4}}porasta temperature, obično 100 K, primjenjuje se tako da temperatura-vruće tačke ostane unutar ograničenja klase u normalnoj upotrebi. Pt100 temperaturni senzori ugrađeni u namotaje napajaju sistem zaštite i nadzora, omogućavajući zaštitu od preopterećenja i prediktivno održavanje.

Metode hlađenja

Suhi{0}} transformatori se hlade zrakom. U standardu su definirana dva načina rada:

AN (prirodni zrak): toplina se uklanja prirodnom konvekcijom zraka i zračenjem. Ovo je standardni način hlađenja i dovoljan je za kontinuirano nazivno opterećenje u ventiliranoj prostoriji.

AF (vazdušni): ventilatori duvaju zrak preko rashladnih površina, poboljšavajući prijenos topline i omogućavajući jedinici da isporuči veći učinak, obično 20-40% više, za uslove vršnog opterećenja.

Ventilacija prostorije mora biti dimenzionirana za ukupne toplinske gubitke transformatora, jer recirkulirani topli zrak podiže temperaturu okoline i smanjuje snagu jedinice. Za jedinicu klase 1500 kVA, protok zraka za ventilaciju treba izračunati na osnovu gubitaka punog-opterećenja i prihvatljivog porasta sobne temperature.

Sažetak specifikacije za jedinicu klase 1500 kVA

Jedinica od 1500 kVA se nalazi između standardnih veličina serije SC(B)10 od 1250 kVA i 1600 kVA u uobičajenom opsegu od 10 kV, i projektovana je po narudžbi oko projektnih ciljeva napona, impedanse i gubitaka. Tipične specifikacijske tačke su:

Vrijednosti gubitaka, impedansa i nivo buke su fiksirane klasom dizajna i moraju se potvrditi iz izvještaja o tipskom-testiranju specifičnog dizajna prije naručivanja, pošto jedinica od 1500 kVA nije kataloška-standardna veličina u svakoj seriji.

Prednosti u stvarnim instalacijama

Bez ulja, dakle bez rizika od curenja, bez uzorkovanja ulja i bez požarnog{0}}obloženja; jedinica je ekološki sigurna za unutrašnju instalaciju.

Nisko održavanje: rutinske dužnosti su ograničene na vizuelnu inspekciju, čišćenje i provjere veze.

Visoka otpornost na kratki spoj{0}}zahvaljujući namotajima od krute smole{1}}.

Nizak nivo buke i vibracija od stegnute, inkapsulirane konstrukcije, što odgovara zgradama sa zauzetim površinama u blizini.

Dobra otpornost na vlagu i prašinu uz odgovarajuće kućište, produžava vijek trajanja u industrijskim halama.

Često postavljana pitanja

Q1. Zašto je namotaj inkapsuliran u epoksidnu smolu?Vakum{0}}livena epoksidna kapsula daje namotaju-izolacioni sistem bez praznina sa visokom dielektričkom čvrstoćom, mehaničkom krutošću protiv sila kratkog-spoja i zaštitom od vlage, prašine i hemikalija. To je glavna karakteristika transformatora tipa lijevanog-suvog{5}}mola.

Q2. Koja je razlika između AN i AF hlađenja?AN se oslanja na prirodnu zračnu konvekciju i zračenje, te je standardni način hlađenja. AF dodaje ventilatore koji duvaju zrak preko rashladnih površina, povećavajući rasipanje topline i omogućavajući veći učinak za vršna opterećenja ili visoke temperature okoline.

Q3. Može li se transformator suvog{1}}tipa instalirati na otvorenom?Standardna IP20 jedinica je za unutrašnju upotrebu. Za vanjsku instalaciju potrebno je kućište otporno na vremenske uvjete IP23 ili više ili zaštitno kućište, jer namotaji nisu zaštićeni od kiše. Većina jedinica od livene{4}}smole je specificirana za upotrebu u zatvorenom prostoru.

Q4. Kako se transformator suvog{1}}tipa može usporediti sa-uljem punjenom jedinicom iste snage?Jedinica suvog{0}}tipa košta više za istu snagu, ali uklanja rizik od požara, zadržavanje ulja i održavanje ulja, a može se instalirati blizu tereta u zatvorenom prostoru. Jedinice-napunjene uljem ostaju atraktivne za vanjske,-kapacitet i niske-prve-prilike.

Q5. Koja je zaštita potrebna transformatoru suvog{2}}tipa od 1500 kVA?Tipična zaštita uključuje Pt100 nadzor temperature namotaja sa stepenom alarma i okidanja, prekostrujnu zaštitu sa obe strane i odgovarajuće kućište sa blokadama. Postavke zaštite moraju biti usklađene s impedancijom transformatora i daljinskim sklopnim uređajem.

Q6. Kako se kontrolira porast temperature namotaja?Dizajn postavlja veličinu provodnika, gubitke jezgre i površinu hlađenja tako da temperatura vruće{0}}tačke ostane unutar granice klase izolacije pri nazivnom opterećenju. U radu se prate ugrađeni Pt100 senzori i profil opterećenja, a AF hlađenje se uključuje kada se temperatura namotaja približi alarmnom nivou.