Suhi transformator: vrste, izolacija in uporaba|Yawei

A suhi transformatorprenaša električno energijo brez uporabe običajnega transformatorskega olja za izolacijo in hlajenje. Namesto tega uporablja trdne izolacijske materiale, smolo, zrak ali, v nekaterih posebnih oblikah, plin.

Zaradi tega so suhi transformatorji praktična možnost za številne notranje in okoljsko občutljive instalacije. Pogosto jih boste našli v poslovnih stavbah, tovarnah, podatkovnih centrih, bolnišnicah, projektih obnovljivih virov energije, železniških sistemih in drugih objektih, kjer so požarna varnost in pogoji namestitve pomembni.

Vendar ni enotnega dizajna, ki bi ustrezal vsakemu projektu. Transformatorji tipa -smola, transformatorji VPI, transformatorji s poliarilaminsko izolacijo, SF₆plinsko izolirani transformatorji in kabelski{0}}suhi transformatorji uporabljajo nekoliko drugačne pristope k izolaciji in hlajenju.

Torej, ko nekdo reče "suhi transformator", se je vredno vprašati, katero vrsto dejansko misli.

Kaj je suhi transformator?

A suhi transformatorza izolacijo navitij in jedra uporablja ne{0}}tekočo izolacijo. Ker transformator še vedno proizvaja toploto zaradi izgub v jedru in navitju, potrebuje tudi ustrezen hladilni sistem, da ohranja temperaturo pod nadzorom.

Tipičen suhi transformator vsebuje magnetno jedro, visoko-napetostno navitje, nizko-napetostno navitje, izolacijski sistem, sponke, mehanske nosilce in hladilno napravo. Odvisno od izvedbe so lahko vključeni tudi temperaturni senzorji, ventilatorji, ohišje in zaščitna oprema.

Ena očitna prednost je, da ni običajnega rezervoarja za transformatorsko olje. To odpravlja nevarnost puščanja olja in lahko naredi suhe transformatorje primerne za notranje električne prostore in območja, kjer je tekoča izolacija nezaželena.

Kljub temu "suh" ne pomeni brez vzdrževanja-. Transformator še vedno potrebuje ustrezno prezračevanje, pregled, čiščenje, nadzor temperature in zaščito. Okolje namestitve lahko veliko spremeni.

Transformatorji-suhi-smolni tip

Suhi-transformatorji iz smolese pogosto uporabljajo v industrijskih in komercialnih energetskih sistemih. Smola je glavni del izolacije navitja in pomaga zaščititi prevodnike pred vlago, prahom, kontaminacijo in mehanskimi obremenitvami.

Obstaja več tehnologij,-ki temeljijo na smoli, in niso vse povsem enake.

Ulitek-napolnjen s smolo

Pri konstrukciji,-napolnjeni s smolo, je navitje obdano ali napolnjeno z izolacijsko smolo. Ko se smola strdi, tvori trdno izolacijsko strukturo okoli navitja.

To je lahko koristno v okoljih, kjer sta vlaga ali onesnaženost zaskrbljujoča. V industrijskih objektih so lahko na primer prah, vlaga ali onesnaževala v zraku, ki lahko povzročijo težave pri manj-zaščitenih sistemih navitij.

Toda kakovost smole je pomembna. Pravzaprav precej. Praznine, razpoke, ujet zrak ali slabo strjevanje lahko oslabijo izolacijski sistem in lahko prispevajo k delni razelektritvi pri visoko-napetostnih aplikacijah.

Ulivanje smole

Ulivanje smoleje proizvodni proces, pri katerem se navitje namesti v kalup, okoli njega pa se vnese izolacijska smola. Smola se nato strdi pod nadzorovanimi pogoji.

Postopek se morda sliši preprosto, vendar se v zakulisju dogaja marsikaj. Temperaturo smole, viskoznost, pogoje vakuuma, čas utrjevanja in debelino izolacije je treba skrbno nadzorovati.

Dobro litje pomaga zmanjšati notranje zračne žepe in druge napake. To je pomembno, ker lahko celo majhne nepopolnosti znotraj visokonapetostne-izolacije postanejo problem po letih električne in toplotne obremenitve.

Navijanje smole

V asmolno navijanje, postane smola pomemben del izolacijskega sistema navitij. Bakrene ali aluminijaste vodnike je mogoče kombinirati s smolo, steklenimi vlakni, izolacijskim papirjem ali izolacijsko folijo.

Navitje mora vzdržati tako električne kot mehanske obremenitve. Ko je transformator močno obremenjen, se navitje segreje. Ko obremenitev pade, se ohladi. Med običajnim delovanjem se ta cikel ponavlja vedno znova.

Iz tega razloga potrebuje izolacijski sistem dobre električne lastnosti in dovolj mehanske trdnosti, da prenese toplotno raztezanje in krčenje.

Vakuumsko tlačna impregnacija smole

Vakuumsko tlačna impregnacija s smolo (VPI)je še ena tehnologija smolne izolacije, ki se uporablja v suhih transformatorjih.

Med VPI je navitje izpostavljeno smoli pod nadzorovanimi pogoji vakuuma in tlaka. To omogoča, da smola učinkoviteje prodre v izolacijsko strukturo, hkrati pa pomaga zmanjšati ujet zrak.

Po utrjevanju navitje postane mehansko močnejše in bolje zaščiteno pred vlago in vplivi okolja.

VPI in ulivanje smol se včasih omenjata skupaj, vendar ne gre za isti proizvodni postopek. Struktura navitja in način proizvodnje sta različni, zato je izbira odvisna od predvidene uporabe transformatorja.

Transformatorji, izolirani s poliarilaminom

Transformatorji z izolacijo iz poliarilaminauporabite polimerne materiale-na osnovi poliarilamina kot del izolacijskega sistema.

Poliarilamin je visoko{0}}zmogljiv polimer z uporabnimi električnimi in toplotnimi lastnostmi. Pri gradnji transformatorjev lahko napredna polimerna izolacija zagotovi dodatno prilagodljivost pri načrtovanju kompaktnih struktur navitij in izolacijskih sistemov.

Ta vrsta transformatorja se lahko upošteva, če so pomembni dobra električna izolacija, toplotna učinkovitost in kompaktna konstrukcija.

Kljub temu bi bilo napačno presojati transformator samo po njegovem izolacijskem materialu. Zasnova jedra, izbira prevodnika, razporeditev navitij, hlajenje, kakovost izdelave in pogoji delovanja delujejo skupaj.

V-resničnih projektih je pomemben celoten izolacijski sistem.

SF₆Transformatorji, izolirani s plinom

SF₆plinsko izolirani transformatorjiuporabite žveplov heksafluorid (SF₆) plin namesto običajne tekoče izolacije.

SF₆ima visoko dielektrično trdnost in se že vrsto let uporablja v-visokonapetostni električni opremi. Pod ustreznim tlakom in v pravilno zasnovanem ohišju lahko zagotovi učinkovito izolacijo, hkrati pa podpira kompaktne zasnove opreme.

Vendar pa SF₆sistemi imajo tudi nekaj posebnih zahtev.

Izolacijske lastnosti SF₆Plin

Ena glavnih prednosti SF₆je njegova močna dielektrična zmogljivost. Zagotovi lahko učinkovito električno izolacijo med komponentami pod napetostjo, kadar sta tlak plina in zasnova opreme ustrezna.

Vendar ne gre le za uvedbo SF₆znotraj kovinskega ohišja in končano. Tlak plina, temperatura, porazdelitev električnega polja, zasnova ohišja in tesnost plina zahtevajo posebno pozornost.

Odvajanje toplote SF₆Plinsko in transformatorsko hlajenje

Transformatorji proizvajajo toploto ne glede na to, ali je izolacijski medij olje, zrak, smola ali plin.

V ZF₆plinsko izoliranega transformatorja se toplota iz jedra in navitij premakne v plin, nato pa jo je treba prenesti skozi ohišje in hladilni sistem.

Odvisno od zasnove transformatorja lahko hlajenje uporablja kroženje zemeljskega plina, prisilno kroženje plina ali zunanjo hladilno napravo.

Toplotna zasnova je torej prav tako pomembna kot dielektrična zasnova. Transformator ima lahko odlično izolacijo, vendar se kljub temu sooča s težavami, če toplote ni mogoče učinkovito odstraniti.

SF₆Komponente transformatorja, izolirane s plinom

Natančna konfiguracija je odvisna od proizvajalca in aplikacije, vendar SF₆transformator, izoliran s plinom, lahko vključuje jedro, navitja, ohišje,-napolnjeno s plinom, sponke ali puše, opremo za spremljanje plina,-naprave za nadzor tlaka, hladilno opremo in zaščitne sisteme.

Posebno pomembno je spremljanje tlaka plina. Če plin uhaja in tlak pade pod zahtevano raven, lahko to vpliva na izolacijo.

SF₆Učinek tople grede

Obstaja tudi okoljska problematika, ki je ne smemo spregledati.

SF₆je zelo močan toplogredni plin in lahko ostane v ozračju dolgo časa. Posledično morajo proizvajalci in operaterji posvetiti veliko pozornost preprečevanju uhajanja, zbiranju plina, recikliranju in ravnanju po-iz-življenjski dobi.

Okoljski predpisi postajajo vse pomembnejši tudi pri nabavi električne opreme. Za projekte, ki upoštevajo SF₆tehnologije, je smiselno oceniti tako njene tehnične prednosti kot okoljske zahteve.

Kabelski-suhi-transformatorji

Kabelski-suhi-transformatorjiuporabite izoliran kabel ali kablu-podobne vodnike kot del navijalnega sistema.

Namesto uporabe običajnih golih ali trakastih vodnikov je tehnologija izoliranega kabla integrirana v navitje. To lahko pomaga pri doseganju posebnih izolacijskih ureditev in v nekaterih oblikah bolj kompaktne konstrukcije.

Kabelski-suhi transformatorji so na splošno bolj specializirani kot standardni smolno{1}}liti transformatorji. Upoštevajo se lahko, ko ima projekt posebne zahteve glede napetosti, izolacije, prostora ali navitij.

Izolacija kabla se mora kljub temu soočati z električnimi obremenitvami, vročino, mehanskimi silami in ponavljajočimi se temperaturnimi spremembami. Ponovno sta pomembni toplotna zasnova in kakovost izolacije.

Kako izbrati pravi suhi transformator

Izbira pravegasuhi transformatorse začne z električnim sistemom in ne z brošuro izdelka.

Preveriti je treba nazivno zmogljivost, primarno in sekundarno napetost, frekvenco, impedanco, vektorsko skupino, raven izolacije, dvig temperature, način hlajenja, temperaturo okolja, nadmorsko višino namestitve, oceno ohišja in veljavne standarde.

Enako pomembno je okolje.

Tovarna lahko transformator izpostavi prahu, vlagi, kemikalijam, vibracijam ali spreminjajočim se obremenitvam. Podatkovni center ima lahko stalno visoko obremenitev, harmonike, visoko gostoto moči in močno potrebo po prihodnji širitvi.

Pri notranjih namestitvah je prezračevanje še posebej enostavno spregledati. Transformator je lahko pravilno zasnovan in še vedno deluje prevroč, če električna soba ne more odstraniti dovolj toplote.

Hlajenje suhega transformatorja

Hlajenje je eden ključnih dejavnikov pri načrtovanju suhih transformatorjev.

Uporablja se veliko suhih transformatorjevAN hlajenje, kar pomeni zračno naravno hlajenje. Toplota, ki nastane v jedru in navitjih, se prenese skozi strukturo transformatorja in sprosti v okoliški zrak.

Za večje vrednosti ali težje obremenitve,AF hlajenjeali prisilno hlajenje z zrakom. Ventilatorji povečajo pretok zraka in pomagajo učinkoviteje odvajati toploto.

Metoda hlajenja vpliva na dvig temperature in zmožnost stalne obremenitve. Pomembno pa je tudi prezračevanje prostora. Slabo prezračevana transformatorska soba lahko zmanjša praktično delovanje celo dobro-zasnovanega transformatorja.

Uporaba suhih transformatorjev

Suhi transformatorji se uporabljajo v številnih aplikacijah, vključno s poslovnimi stavbami, tovarnami, bolnišnicami, podatkovnimi središči, nakupovalnimi središči, visokimi-zgradbami, predori, železniškimi sistemi, projekti obnovljive energije in infrastrukturnimi objekti.

Posebej privlačni so tam, kjer lahko izogibanje transformatorskemu olju poenostavi načrtovanje -požarne varnosti ali zmanjša skrbi glede puščanja tekočine.

Sončni in vetrni projekti lahko uporabljajo tudi suhe transformatorje za nekatere aplikacije za pretvorbo in distribucijo energije. Končna izbira je odvisna od napetosti, zmogljivosti, profila obremenitve, okoljskih pogojev in specifikacij projekta.

Suhi transformator v primerjavi z oljnim-transformatorjem

Nobena tehnologija ni samodejno boljša.

Suhi transformator je pogosto dobra izbira za notranje električne prostore, komercialne objekte, predore, bolnišnice in podatkovne centre, kjer sta pomembna požarna varnost in odsotnost tekoče izolacije.

Oljni-transformatorji se še vedno pogosto uporabljajo v zunanjih transformatorskih postajah, elektrarnah, javnih službah ter-zmogljivih prenosnih in distribucijskih sistemih. Transformatorsko olje zagotavlja tako električno izolacijo kot učinkovit prenos toplote, kar je lahko pomembna prednost za velike energetske transformatorje.

Na koncu bi morala odločitev temeljiti na celotnem projektu-ne le na vrsti transformatorja.

Standardi in kakovost izdelave

Zanesljivsuhi transformatorodvisno od veliko več kot od izolacijskega materiala.

Konstrukcija jedra, kakovost prevodnika, zasnova navitja, obdelava s smolo, mehanska montaža, hlajenje in tovarniško testiranje vplivajo na zmogljivost in življenjsko dobo transformatorja.

Odvisno od uporabe so lahko suhi transformatorji zasnovani in testirani v skladu zIEC 60076-11, skupaj z veljavnimi nacionalnimi standardi in projektnimi specifikacijami.

Običajni tovarniški preskusi lahko vključujejo upornost navitja, napetostno razmerje, izolacijo, izgubo-brez obremenitve, izgubo obremenitve, dielektričnost, dvig temperature,-zvok in preskuse delne razelektritve, kjer je primerno.

Za izvajalce EPC in ekipe za nabavo je vredno primerjati več kot ceno in oceno kVA. Dva transformatorja z enako nazivno zmogljivostjo imata lahko zelo različne izolacijske sisteme, kakovost izdelave, zmogljivost hlajenja in pričakovano življenjsko dobo.

Zaključek

Thesuhi transformatorje pomembna rešitev za sodobno distribucijo električne energije, zlasti tam, kjer so prednostne namestitve v zaprtih prostorih, požarna varnost, varstvo okolja in zmanjšano vzdrževanje-v zvezi z oljem.

Transformatorji tipa -smola uporabljajo tehnologije, kot soulivanje smole, navijanje smole in vakuumska impregnacija s smolo. Transformatorji z izolacijo iz poliarilaminauporaba naprednih polimernih materialov za specializirane izolacijske sisteme.SF₆plinsko izolirani transformatorjizagotavljajo močno dielektrično zmogljivost, vendar zahtevajo skrbno ravnanje s plinom zaradiSF₆učinek tople grede. Kabelski-suhi-transformatorjiuporabite tehnologijo izoliranega kabla za bolj specializirane aplikacije navijanja.

Najbolj zapletena tehnologija ni vedno najboljša izbira. Včasih je običajen transformator iz-smole natanko tisto, kar projekt potrebuje. V drugih primerih je morda boljša posebna izolacija ali sistem navijanja.

ZaTransformator Yaweipraktičen pristop je začeti z dejanskim električnim sistemom in delovnim okoljem. Napetost, zmogljivost, hlajenje, izolacija, pogoji namestitve in-dolgoročne delovne zahteve morajo delovati skupaj.

To je tisto, kar spremeni suhi transformator iz izdelka na specifikacijskem listu v zanesljivo opremo, ki lahko vzdržuje delovanje električnega sistema dan za dnem.

Kontaktirajte zdaj