Wanneer elektrisiteit gebruik word, is dit nodig om die spanning van een vlak na 'n ander te verander. Droë tipe transformators (ook bekend as lugverkoelde) voer hierdie funksie so veilig en doeltreffend uit dat dit wyd gebruik word vir binnenshuise installasies in openbare en residensiële geboue waar ander tipes van hierdie toestelle as te riskant beskou word.
Tipe transformators: vloeibaar en droog
Basies is daar twee verskillende tipes van so 'n toestel: vloeistof geïsoleer en afgekoel (vloeistoftipe) en lug- of luggasmengsel afgekoel (droë tipe).
Vir transformators van die eerste tipe kan die verkoelingsmedium gewone minerale olie wees. Ander stowwe word ook gebruik, soos vlamvertragende koolwaterstowwe en silikoonvloeistowwe. Sulke transformators het 'n kern en windings wat in 'n tenk van vloeibare medium gedompel is, wat as beide 'n isolator en 'n koelmiddel dien.
Die mees algemene kragdroogtransformators het windings gevul met epoksiehars, wat dien as 'n isolator. Dit beskerm geleiers teen stof en atmosferiese korrosie. Aangesien spoelgietvorms slegs met vaste afmetings gebruik word, is daar minder ruimte vir verandering in die ontwerp van sulke toestelle. In die reeks wat algemeen gebruik word in die kragtoevoer van klein nywerheidsondernemings, sowel as openbare en residensiële geboue, dupliseer droëtipe transformators die reeks kapasiteit van hul vloeibare eweknieë heeltemal.
Hoofparameters
Die mees deurslaggewende oomblik in die werking van die betrokke toestelle is om die temperatuurregime van die windings te verseker. Om te help met die keuse of aankoop van 'n droë-tipe apparaat vir die kragtoevoer van verskeie voorwerpe, sal ons verskeie basiese operasionele parameters oorweeg:
- Krag, kVA.
- Gegradeerde primêre en sekondêre spanning.
- Die hitte-afvoer van 'n isolasiestelsel is die som van die maksimum omgewingstemperatuur + die gemiddelde temperatuurstyging in die windings + die verskil tussen die gemiddelde temperatuurstyging in die windings en die hoogste temperatuur daarin.
- Kern en spoele - moontlike skade aan die kern of opeenhoping van delaminasies (koper- of aluminiumgeleiers) is veral kommerwekkend.
Daar is verskeie strukturele tipes transformators, wat hoofsaaklik bepaal word deur die metodes wat gebruik word om hul windings te isoleer. Onder hulle is bekend: vakuum impregnering, inkapseling en gegote spoel. Kom ons oorweeg elkeen afsonderlik.
Vacuum impregnation (VPI) isolasie
Hierdie tegnologie skep 'n lakafwerking op geleiers deur druk- en vakuumsiklusse af te wissel. Die VPI-proses gebruik poliësterharse. Dit gee die geleiers 'n beter lakafwerking as konvensionele dip. Rolletjies wat daarmee bedek is, word dan in 'n oond geplaas waar gebak word. Hulle is baie meer bestand teen korona-ontladings. Hoe lyk so 'n transformator? Sy foto is hieronder geplaas.
Vacuum Encapsulation (VPE)
Hierdie metode presteer gewoonlik beter as die VPI-proses. Verskeie dipmiddels word tydens die vervaardigingsproses bygevoeg om die spoel in te kap, waarna hul deklaag in 'n oond gebak word. Hierdie transformators bied beter beskerming teen aggressiewe en klam omgewings as hul VPI-eweknieë. Hoe lyk so 'n transformator? Sy foto word hieronder aangebied.
Encapsulation (sealing)
Ingekapselde transformators is konvensionele toestelle met windings wat met silikonverbindings of epoksiehars bedek is en heeltemal in 'n swaar omhulsel omhul is. Die vervaardigingsproses vul die windings met 'n digte, hoë diëlektriese sterkte epoksiehars, wat die transformator teen alle omgewings beskerm.
Gegote spoele (in gevormde verdigte epoksie)
Hierdie toestelle bevat spoele wat tydens die gietproses in epoksie ingekapsuleer word. Hulle is heeltemal gevul met hars onder die werking vanvakuum.
Elke wikkel-isolasiemetode is spesiaal geskik vir spesifieke omgewings. Dit is baie belangrik om te verstaan waar dit die beste is om die toepaslike toesteltipes te gebruik. Droë gietharstransformators kos byvoorbeeld sowat 50% meer as VPE- of VPI-produkte. Dus kan die keuse van 'n spesifieke tipe toestel die algehele koste van die projek aansienlik beïnvloed.
Aanbevelings vir seleksie
Waar verhoogde weerstand teen korona-ontladings (d.w.s. elektriese ontladings veroorsaak deur 'n veldsterkte wat die diëlektriese sterkte van die isolasie oorskry) vereis word, wanneer verhoogde meganiese sterkte van die windings nie vereis word nie, moet 'n VPI-tipe transformator gebruik word.
Gebruik dit met gegote spoele wanneer ekstra sterkte en beskerming vereis word, soos in moeilike omgewings soos chemiese prosesaanlegte, boumateriaalfabrieke en buite-installasies. Aggressiewe omgewings sluit stowwe in wat die windings van ander droëtipe transformators nadelig kan beïnvloed, insluitend soute, stof, korrosiewe gasse, vog en metaaldeeltjies.
Daarbenewens het gegote harswikkelings verbeterde vermoë om korttermyn en herhaalde oorladings wat algemeen in baie vervaardigingsprosesse voorkom, te weerstaan.
'n Ingenieur moet dikwels 'n keuse maak tussen gegote hars of VPI/VPE-tipe vir kritieke toepassings en moeilike omgewings. Die eerste tipe word oor die algemeen as die beste beskou. Sommige vervaardigersdaar word egter daarop gewys dat gegote hars-isolasie die lewensduur van die transformator beperk. Die termiese uitsettingskoëffisiënt van epoksiehars is minder as dié van kopergeleiers. Die sikliese uitsetting en sametrekking soos die spoele verhit en afkoel, kan uiteindelik veroorsaak dat die hars kraak. Daar word ook kennis geneem dat die VPI-tipe transformator sulke prosesse beter kan hanteer en dus langer hou. Op die ou end is die finale keuse aan die kragingenieur.
Vloeistof vs. Droog
Vloeistofgevulde transformators is geneig om doeltreffender te wees as droëgevulde transformators, so hulle het 'n langer lewensduur. Daarbenewens is vloeistof 'n meer doeltreffende medium vir die verkoeling van plaaslike hoëtemperatuurgebiede in windings. Boonop het vloeistofgevulde toestelle beter oorlaaikapasiteit.
Dus, 'n 1000 KVA droë-tipe transformator by halflading het 'n verliesvlak van ongeveer 8 kW, en by vollas ongeveer 16 kW. Terselfdertyd het dieselfde “duisend”, maar vloeibaar, omtrent die helfte van die afval. Die olie "twee-duisend" by half vrag lei verliese van 8 kW, en by volle vrag - 16 kW. Sy droë eweknie word gekenmerk deur koste van onderskeidelik 13 en 26,5 kW. Dit beteken dat dit droëtipe transformators is wat die twyfelagtige voorsprong hou wat verliese betref. Terselfdertyd is hul prys hoër as dié van vloeibares.
As gevolg van meer intense verkoeling van die windings, het vloeibare toestelle kleiner afmetings (diepte en breedte) as droë toestelle van dieselfde krag. Dit magbeïnvloed die vereiste area van transformatorsubstasies (veral ingeboude), en dus die koste van die hele fasiliteit. Dus, 'n tipiese droë-tipe transformator 1000 KVA het 'n diepte van 1,6 m, en 'n breedte van 2,44 m. Terselfdertyd het 'n soortgelyke olietransformator op 'n noue diepte 'n breedte van ongeveer 1,5 m. Maar hierdie tipe, egter, het 'n aantal nadele.
Brandbeskerming is byvoorbeeld belangriker vir vloeibare transformators wanneer 'n vlambare koelmiddel gebruik word. Droë transformators kan weliswaar ook aan die brand slaan. 'n Misbruikte vloeistoftipe toestel kan selfs ontplof.
Afhangende van bedryfstoestande, kan vloeistofgevulde produkte 'n drupbak benodig om enige koelmiddellekkasies op te vang.
Miskien wanneer transformators gekies word, is die oorgang van 'n duidelike voorkeur vir droë tipe na vloeistoftipe tussen 500 kVA en 2.5 MVA, met die eerste tipe verkieslik gebruik tot die onderste limiet van die reeks, en die tweede daarbo.
'n Belangrike faktor by die keuse van die tipe is die installasieplek van die transformator, soos binne 'n kantoorgebou of buite, asook die diens van industriële vragte.
Droë tipe transformators oor 5MVA is geredelik beskikbaar, maar baie is vloeistof gevul. Vir buite-installasie is hierdie tipe ook oorheersend.
'n Paar woorde oor ventilasie
Wanneer die transformator met 'n waaier toegerus is, kan die las aansienlik verhoog word. Dus, vir gegote windingshierdie funksie kan die deurlopende vragkapasiteit tot 50% bo die nominale vrag verhoog. Vir VPE- of VPI-tipes kan die toename in krag in hierdie geval tot 33% wees.
Byvoorbeeld, die krag van 'n standaard 3000 kVA gegote-gewikkelde transformator, wanneer dit toegerus is met 'n waaier, verhoog tot 4500 kVA (met 50%). Terselfdertyd sal 'n 2500 kVA VPE of VPI tipe met 'n waaier dit verhoog tot 3,333 kVA (met 33%).
Jy moet egter altyd in ag neem dat die teenwoordigheid van 'n blaser die algehele betroubaarheid van die stelsel verminder. As die waaier onklaar raak wanneer dit werk met blaas onder 'n las hoër as die gegradeerde een, dan is daar 'n wesenlike risiko van 'n ernstige ongeluk, as gevolg waarvan jy die hele transformator kan verloor.
En wat van die Russiese mark?
Dit is opmerklik dat daar in onlangse jare in Rusland 'n bestendige neiging was om die ervaring van Europa te herhaal, waar tot 90% van alle nuut geïnstalleerde transformators droëtipes is. Die mark reageer dienooreenkomstig. Vandag in die Russiese Federasie is daar aanbiedings van sulke toestelle van twee groepe vervaardigers. Die eerste van hulle sluit Russiese, Italiaanse, Chinese en Koreaanse handelsmerke in. Basies word konstruktiewe analoë van bekende Russiese handelsmerke aangebied: TSZ, TSL, TSGL. Hoeveel kos so 'n droë transformator? Die prys van 'n tipiese "duisend" wissel van 900 duisend tot 1 miljoen roebels.
Die tweede groep sluit Duitse en Franse vervaardigers in. Hulle bied grade van die DTTH, GDNN, GDHN reeks. Hoeveel sal so 'n ingevoerde transformator kos? Die prys van dieselfde "duisend" sal van 1,5 tot 2 miljoen roebels wees.
