Načelo delovanja in osnovna struktura 1500 kVA suhega-transformatorja

Zakaj se uporablja 1500 kVA suhi-transformator

1500 kVA suhi-transformator napaja srednje velika do velika industrijska in komercialna bremena, kot so proizvodne linije, podatkovni centri in velike zgradbe, iz srednje{2}}napetostnega podajalnika. Za razliko od enot-napolnjenih z oljem, zasnova suhega-tipa ne uporablja gorljive tekočine, zato jo je mogoče namestiti v zaprtih prostorih, blizu tovora, brez požarno{6}}zadrževalnega olja. Pri najpogostejši konstrukciji so navitja ulita v epoksi smolo, kar daje enoti visoko mehansko trdnost, dobro odpornost na okolje in zelo malo vzdrževanja. Zaradi teh lastnosti je suhi-transformator standardna izbira za distribucijo v zaprtih prostorih, kjer sta varnost in prostorska učinkovitost prednostni.

Načelo delovanja: elektromagnetna indukcija

Transformator deluje na principu elektromagnetne indukcije. Izmenični tok v primarnem navitju ustvarja-časovno spremenljiv magnetni tok v laminiranem jeklenem jedru. Ta tok povezuje sekundarno navitje in v njem inducira napetost, tako da se moč prenaša iz primarnega v sekundarni tokokrog brez kakršne koli električne povezave med njima. Razmerje med primarno in sekundarno napetostjo je določeno z razmerjem obratov obeh navitij. Ker proces deluje samo z izmeničnim tokom, je transformator naprava za izmenični tok in ne more pretvoriti enosmernega toka.

V tri-fazni enoti so trije sklopi navitij razporejeni na tri-krakem jedru, pri čemer so fazni tokovi zamaknjeni za 120 stopinj. Ta ureditev zagotavlja uravnoteženo tri-fazno napajanje in je standardna konfiguracija za industrijsko distribucijo. Skupina vektorjev Dyn11 je običajna, pri čemer delta-povezani primarni vsebuje tretje-harmonične tokove in zvezda-povezan sekundarni vir, ki zagotavlja nevtralnost za enofazne-obremenitve.

Konstrukcija jedra

Jedro je izdelano iz hladno{0}}zrnato-zrnato usmerjenih laminatov silicijevega jekla, zloženih ali navitih tako, da tok sledi smeri zrn. Laminati so tanki, običajno 0,23-0,35 mm za razrede transformatorjev, z izolacijsko prevleko med ploščami za zmanjšanje izgub-vrtinčnih tokov. Jedro je vpeto pod nadzorovanim pritiskom, da je hrup nizek in da se preprečijo vibracije. Izguba jedra (izguba brez obremenitve) je prisotna vedno, ko je transformator pod napetostjo, zato kakovost materiala jedra neposredno vpliva na obratovalne stroške enote.

Navitja iz-lite smole: Struktura in izolacija

V suhem-transformatorju iz ulite-smole sta primarno in sekundarno navitje zavita v epoksi smolo pri vakuumskem litju. Vakuumski postopek odstrani zrak in vlago iz navitja, tako da smola zapolni vsako vrzel in zagotovi izolacijski sistem brez praznin z visoko dielektrično trdnostjo. Strjena smola daje navitju mehansko togost, ga ščiti pred-kratkim stikom in ga zatesni pred vlago, prahom in kemikalijami.

Izolacijski sistem je ocenjen za toplotni razred, običajno razred F (155 stopinj ) ali razred H (180 stopinj ), ki določa najvišjo temperaturo vroče-točke, ki jo lahko navitje neprekinjeno vzdrži. Omejitev dviga-temperature, običajno 100 K, se uporablja tako, da temperatura vroče-točke ostane znotraj mejne vrednosti razreda pri normalni uporabi. Temperaturni senzorji Pt100, vgrajeni v navitja, napajajo zaščitni in nadzorni sistem, kar omogoča zaščito pred preobremenitvijo in predvideno vzdrževanje.

Metode hlajenja

Suhi-transformatorji se hladijo z zrakom. V standardu sta opredeljena dva načina:

AN (naravni zrak): toplota se odvaja z naravno konvekcijo zraka in sevanjem. To je standardni način hlajenja in zadostuje za stalno nazivno obremenitev v prezračevanem prostoru.

AF (prisilno): ventilatorji pihajo zrak čez hladilne površine, s čimer izboljšajo prenos toplote in omogočijo enoti večjo moč, običajno 20-40 % več, za pogoje največje obremenitve.

Prezračevanje prostora mora biti dimenzionirano glede na celotno toplotno izgubo transformatorja, ker kroženje toplega zraka zviša temperaturo okolja in zmanjša enoto. Za enoto razreda 1500 kVA je treba pretok prezračevalnega zraka izračunati iz izgub polne-obremenitve in sprejemljivega dviga sobne temperature.

Povzetek specifikacij za enoto razreda 1500 kVA

Enota s 1500 kVA se nahaja med standardnimi velikostmi serije SC(B)10 1250 kVA in 1600 kVA v skupnem območju 10 kV in je zasnovana po naročilu glede na napetost, impedanco in ciljne izgube projekta. Tipične specifikacijske točke so:

Vrednosti izgube, impedanca in raven hrupa so fiksni glede na razred zasnove in jih je treba pred naročilom potrditi s tipskim-poročilom o preskusu posebne zasnove, saj enota 1500 kVA ni kataloška-standardna velikost v vsaki seriji.

Prednosti pri resničnih namestitvah

Brez olja, torej brez tveganja puščanja, brez vzorčenja olja in brez -požarne zaščite; enota je okolju varna za notranjo namestitev.

Nizko vzdrževanje: rutinske naloge so omejene na vizualni pregled, čiščenje in preverjanje povezav.

Visoka odpornost na kratek-stik zahvaljujoč navitjem,-obdelanim s trdo smolo.

Nizek hrup in vibracije zaradi vpete inkapsulirane konstrukcije, ki ustreza stavbam z naseljenimi površinami v bližini.

Dobra odpornost na vlago in prah z ustreznim ohišjem, podaljša življenjsko dobo v industrijskih halah.

Pogosto zastavljena vprašanja

Q1. Zakaj je navitje inkapsulirano v epoksi smolo?Vakuum-lita epoksidna inkapsulacija daje navitju izolacijski sistem-brez praznin z visoko dielektrično trdnostjo, mehansko togostjo proti silam-kratkega stika ter zaščito pred vlago, prahom in kemikalijami. To je značilnost suhega-transformatorja iz lite{4}}smole.

Q2. Kakšna je razlika med hlajenjem AN in AF?AN temelji na naravni zračni konvekciji in sevanju in je standardni način hlajenja. AF dodaja ventilatorje, ki pihajo zrak čez hladilne površine, s čimer povečajo odvajanje toplote in omogočajo večjo moč pri koničnih obremenitvah ali visokih temperaturah okolja.

Q3. Ali je mogoče suhi-transformator namestiti na prostem?Standardna enota IP20 je za uporabo v zaprtih prostorih. Namestitev na prostem zahteva ohišje, odporno na vremenske vplive IP23 ali višje, ali zaščitno ohišje, ker navitja niso zatesnjena pred dežjem. Večina enot iz lite -smole je določenih za uporabo v zaprtih prostorih.

Q4. Kakšen je suhi-transformator v primerjavi z-oljno napolnjeno enoto iste nazivne vrednosti?Enota suhega-tipa stane več za isto oceno, vendar odpravlja nevarnost požara, zadrževanje olja in vzdrževanje olja ter jo je mogoče namestiti blizu tovora v zaprtih prostorih. Enote-napolnjene z oljem ostajajo privlačne za uporabo na prostem, z visoko-zmogljivostjo in nizkimi-prvi-stroški.

V5. Kakšno zaščito potrebuje 1500 kVA suhi-transformator?Tipična zaščita vključuje nadzor temperature navitja Pt100 s stopnjami alarma in izklopa, zaščito pred prevelikim tokom na obeh straneh in ustrezno ohišje z zaporami. Zaščitne nastavitve je treba uskladiti z impedanco transformatorja in stikalno napravo na koncu.

V6. Kako se nadzoruje dvig temperature navitja?Zasnova določa velikost prevodnika, izgubo v jedru in hladilno površino, tako da temperatura vroče-točke ostane znotraj omejitve razreda izolacije pri nazivni obremenitvi. Med delovanjem se nadzorujejo vgrajeni senzorji Pt100 in profil obremenitve, AF hlajenje pa se vključi, ko se temperatura navitja približa ravni alarma.