Что такое сухой трансформатор и как он работает?

Конструкция

Силовые трансформаторы делаются масляными, сухими. Высоковольтный аппарат представляет собой сложное инженерное оборудование.

В аппарат входит:

  • Станина установки.
  • Прямоугольный масляный бак.
  • Термосифонный фильтр.
  • Магнитопроводы.
  • Обмотки низкого потенциала (2-слойная цилиндрическая).
  • Обмотки высокой амплитуды.
  • Вводные проходные изоляторы 2 классов амплитуды.
  • Расширительная ёмкость.
  • Газовое реле.
  • Переключающее устройство РПН.
  • Моторный привод.
  • Радиаторы с вентиляторами, охладителями.
  • Привод переключающего устройства.
  • Запорная арматура по маслу, воде, газу.

Что такое сухой трансформатор и как он работает?

По количеству фаз трансформаторы выпускают: однофазные, трёхфазные.

Для чего служит и где может использован

Что такое сухой трансформатор и как он работает?Сухой трансформатор производства Россия обеспечивает понижение или повышение значения напряжения, что определяется нуждами потребителя. Преобразование электрических параметров – важный этап, без которого было бы сложно обеспечивать объекты электроэнергией, так как для этого требуется изменение значения высоковольтного напряжения ЛЭП на более низкое. Ввиду отсутствия масляного диэлектрика такие аппараты называются сухими. Это означает, что конструкцией предусмотрена система воздушного охлаждения.

Сухой повысительный силовой трансформатор предназначен для реализации функции преобразования электроэнергии с дальнейшим ее распределением и передачей. Вырабатываемая генератором электроэнергия происходит при небольших напряжениях (не более 24 В), а чтобы передавать ее по высоковольтным линиям без существенных потерь желательно повысить значение напряжения до большего уровня (от 110 до 750 кВт в зависимости от потребностей). Вместе с тем подобные аппараты выполняют и функцию понижения.

Дополнительно к тому сухой трансформатор мощностью 400 кВА (выше или ниже) может питать электроустановки, оборудование и электрические приборы. Это означает, что такого рода оборудование широко применяется в сетях энергосистем, на производстве, для обеспечения электроэнергией объектов разного целевого назначения.

Защиты трансформатора

Ставятся стандартного типа защиты по ПУЭ:

  1. Токовая защита нулевой последовательности от внешних замыканий на землю п.3.2.63.
  2. Защиту от токов, вызванных внешними КЗ п.3.2.64.
  3. Оперативное ускорение защиты от токов, обусловленных внешними КЗ с выдержкой времени 0,5 сек п.3.2.65 (АТ подстанций, блок-генератор СТ).
  4. Газовая защита добавочного трансформатора п.3.2.71.
  5. Защита контактного устройства РПН с реле давления, отдельным газовым реле п.3.2.71.
  6. Дифференциальная токовая защита цепей стороны низшего напряжения (АТ) п.3.2.70 – 3.2.71.
  7. Дифференциальная защита перегруза фаз.
  8. От внутренних повреждений: уровень + давление масла, температура обмотки, стали сердечника, наличию газов.

Панель защит СТ:

Технические характеристики

Основными характеристиками при эксплуатации трансформатора считаются:

  • Напряжение входное.
  • Величина напряжения на выходе.
  • Мощность прибора.
  • Ток и напряжение холостого хода.

Величина отношения напряжений на входе и выходе устройства называется коэффициентом трансформации. Это соотношение зависит только от количества витков в обмотках и остаётся неизменным при любом режиме функционирования устройства.

От диаметра проводов и от типа сердечника напрямую зависит мощность трансформатора, которая со стороны первичной намотки равна сумме мощностей вторичных обмоток, за исключением потерь.

Напряжение, получаемое на выходной обмотке устройства, без подключения нагрузки, называется напряжением холостого хода. Разница между этим показателем и напряжением с нагрузкой указывает на величину потерь за счёт разного сопротивления проводов обмотки.

От качественных показателей сердечника трансформатора полностью зависит величина тока холостого хода. В идеальном случае, ток первичной обмотки создаёт в сердечнике устройства магнитное поле переменного значения, по величине электродвижущая сила которого равна току холостого хода и противоположна по направлению. Но вот в реальности величина электродвижущей силы всегда меньше напряжения на входе, за счёт возможных потерь в сердечнике.

Именно поэтому для уменьшения величины тока холостого хода, требуется материал высокого качества при изготовлении сердечника и минимальный зазор между его пластинами. Таким условиям в большей мере соответствуют тороидальные сердечники.

Виды силовых трансформаторов

Силовые трансформаторы можно разделить на несколько видов, основываясь на следующих характеристиках и показателях:

  • Тип охлаждения. Различают сухие и масляные трансформаторы. Первый вариант имеет воздушное охлаждение, используется там, где повышены требования к экологии и пожаробезопасности. Второй вариант представляет собой корпус, заполненный маслом с диэлектрическими свойствами, в который погружен сердечник с обмотками;
  • Климатическое исполнение: наружные и внутренние варианты;
  • Количество фаз. Бывают трехфазные (наиболее распространенные) и однофазные;
  • Количество обмоток. Различают двухобмоточные и многообмоточные варианты;
  • Назначение: повышающие и понижающие.

Дополнительным критерием служит наличие или отсутствие регулятора выходного напряжения.

Что это такое

Сухие, разделительные или воздушные трансформаторы (ТС, ТСШ, печные ТСП) – это вид преобразователей ГОСТ Р 54827-2011, в которых магнитная система и две или более обмотки не погружаются в масляный раствор, а остужаются за счет движения воздушных потоков. Эти электрические устройства более просты и безопасны в эксплуатации хотя бы потому, что производители устранили проблему регулярной замены масла и контроля утечки охлаждающей жидкости. Также, как и любые другие трансформаторы они могут быть понижающими (для преобразования и понижения напряжения), повышающими (с прямо-пропорциональным принципом действия).

Что такое сухой трансформатор и как он работает?Фото – ТМПНГ 630

Недостатком работы считается то, что воздух охлаждает обмотки значительно медленнее, нежели масло. Поэтому между изоляциями сухих преобразователей большее расстояние и увеличенная ширина вентиляционных проходов.

Преимущества сухих трансформаторов:

  1. Безопасность. В масляных устройствах (Zucchini, ТМС) велика вероятность утечки масла или возгорания преобразователя;
  2. Простота в установке и использовании. В «мокрых» преобразователях нужно регулярно менять масло, иначе оно стареет, теряет свои свойства и засоряет протоки. Воздушные трансформаторы можно устанавливать в любых помещениях, без использования специальных сооружений (защитных кожухов). Для монтажа подходят короткие провода. Они нуждаются в регулярной чистке протоков и периодическом осмотре;
  3. Перегрузка возможна очень высокого напряжения, но на непродолжительный срок;
  4. Экологичность. Их можно устанавливать на участках, которые требует повышенной безопасности окружающей среды. Они активно применяются на территориях общего пользования (школы, институты, кинотеатры и т. д.), на различных предприятиях по переработке нефти, газа и химических отходов, также их используют реакторы атомных электростанций и для собственных нужд.
Популярные статьи  Конденсаторные двигатели - устройство, принцип действия, применение

Но при этом, высоковольтные сухие модели имеют увеличенные габариты, в сравнении с моделями, работающими на жидком охлаждении. Иными словами, преобразователи, имеющие одинаковые параметры работы (показатели номинального напряжения, тока и т. д.), но работающие на различных диэлектриках, будут значительно отличаться друг от друга размерами.

Что такое сухой трансформатор и как он работает?Фото – допустимые перегрузки сухих трансформаторов

Это интересно: Что такое автотрансформатор?

Требования к распределительным устройствам: ОРУ, ЗРУ, ВРУ

ЛЭП подключается с ввода удалённой подстанции. Распределительные устройства: ОРУ, ВРУ, ЗРУ рассчитывают на протяжённость участка линии. СТ, ВЛ в РУ защищают от перенапряжения, токов короткого замыкания. Между РУ генерации электроэнергии и потребителем ставятся системы понижения напряжения. На 2 узлах: РУ, электрической подстанции ставятся мощные сивые установки. Они занимаются трансформацией электроэнергии большой мощности.

К промышленным относят мощные установки:

  1. Силовые трансформаторы.
  2. Автотрансформаторы.

Транспорт электрической энергии на далёкие расстояния требует уменьшать потери в РУ, оборудовании, магистральной сети. Применяется метод трансформации электричества. С генераторов электрический ток подаётся в СТ. Повышается напряжение до амплитуды ЛЭП.

Также вы можете прочитать информацию в книге, со страницы 55 до 76:Открыть книгу для чтения

Преимущества и недостатки

Сухие трансформаторы характеризуются рядом особенностей. Технические характеристики, устройство аппаратуры говорят о высоком спросе на представленное оборудование. Высокая востребованность объясняется преимуществами, которыми обладает трансформаторное устройство сухого типа. Есть и недостатки. О них необходимо узнать перед приобретением аппаратуры.

Преимущества

Представленная установка для трансформации тока обладает массой достоинств. Преимущества сухих трансформаторов следующие:

  • Применение при изготовлении специальной стали привело к снижению потерь в сети.
  • Современные комплектующие позволяют снизить габариты и вес агрегатов.
  • Преимуществом является экологическая безопасность приборов. В системе отсутствует масляный охладитель, который выделяет вредные для здоровья человека и окружающей среды вещества.
  • Оборудование пожаробезопасное. При создании обмоток применяются негорючие материалы.
  • Исполнение универсальное. Оборудование применяется в различных условиях.

Недостатки

Сухие трансформаторы имеют и ряд недостатков. Их перегрузочная способность уступает масляным разновидностям оборудования. Стоимость последних будет значительно меньше. И продаются они дороже. Они имеют большие габариты, что значительно влияет на цену изделия.

Контроль работы устройства

Во время сервисных работ строго запрещается заглядывать внутрь бака, сливать полностью масла и проводить какие-либо манипуляции с содержимым корпуса трансформатора. Работоспособность изделия проверяется путем химической оценки пробы масла и холостого подключения аппарата. В результате удается узнать, насколько трансформатор работоспособен в данный момент времени.

Даже к месту монтажа привозят уже готовую конструкцию, которую остается только подключить к сети. Заливка маслом производится на заводе, не говоря уже о более сложных процедурах. Для доставки оборудования используется специализированная техника.

Требования к распределительным устройствам: ОРУ, ЗРУ, ВРУ

ЛЭП подключается с ввода удалённой подстанции. Распределительные устройства: ОРУ, ВРУ, ЗРУ рассчитывают на протяжённость участка линии. СТ, ВЛ в РУ защищают от перенапряжения, токов короткого замыкания. Между РУ генерации электроэнергии и потребителем ставятся системы понижения напряжения. На 2 узлах: РУ, электрической подстанции ставятся мощные сивые установки. Они занимаются трансформацией электроэнергии большой мощности.

К промышленным относят мощные установки:

  1. Силовые трансформаторы.
  2. Автотрансформаторы.

Транспорт электрической энергии на далёкие расстояния требует уменьшать потери в РУ, оборудовании, магистральной сети. Применяется метод трансформации электричества. С генераторов электрический ток подаётся в СТ. Повышается напряжение до амплитуды ЛЭП.

Также вы можете прочитать информацию в книге, со страницы 55 до 76:Открыть книгу для чтения

Сфера применения

Такие устройства часто устанавливаются на узлах радиоэлектронного оборудования и выполняют разные функции. За последние годы несколько новых предприятий освоили технологию их изготовления. Повысилась приспособляемость устройства к работе с разными потребителями, поскольку возникла возможность производства по заданным техническим требованиям заказчика. Ранее ничего подобного не происходило.

Проектировщики оборудования пользовались стандартными схемами и комплектующими из справочников. Выбор изделий был большой, но полный перечень потребностей не охватывал. Поэтому многие разработчики устанавливали агрегаты с избыточным запасом мощности. Сегодня многие предприятия производят комплектующие с характеристиками, подходящими заказчику.

Конструкционные особенности сухих трансформаторов

Строение сухих трансформаторов похоже на конструкцию масляных аналогов и предполагает наличие обмотки (напряжения низкого/высокого), отводов, магнитопровода, изоляции, кожуха для защиты. Аппараты, имеющие мощность не более 2500 кВт, способны охлаждаться благодаря природной циркуляции воздуха. Что касается мощнейших агрегатов, воздух перегоняется при помощи специальных вентиляционных устройств.

В специальном защитном кожухе расположены обмотки. Каждый сухой трансформатор имеет охлаждающую и защитную среду – воздух, который окружает конструкцию. Его нельзя считать таким же эффективным изолятором, как масло в масляных агрегатах. По данной причине сухие трансформаторы имеют дополнительную изоляцию. Обмотки пропитаны смолой для ее усиления.

Что такое сухой трансформатор и как он работает?

Типы сухих трансформаторов

Подбирая силовой агрегат для проекта электроснабжения, важно брать во внимание, какие виды сухих трансформаторов доступны в продаже

  1. С литой изоляцией. Силовые модели известны как ТСЛ. Они отличаются монолитным строением. Заливка изоляции обмоток выполняется в глубоком вакууме. Пропитка приводов делается лаком, в последствии запекается. Благодаря такому подходу к производству удается получить оборудование с высокими техническими характеристиками. ТСЛ проявляют стойкость к загрязненным, агрессивным средам.
  2. Функциональные силовые трансформаторы (сокращенно ТС/ТСЗ) – обмотки с изоляцией, которая пропитана технической смолой. Оборудование имеет защитный кожух. При желании заказчика модель поставляется в открытой конструкции.
  3. ТСЗГЛ и ТСГЛ — в моделях применяется литая изоляция, сделанная геафоли для улучшения стойкости агрегата к нагреву. Аппараты такого типа относятся к классу F.

Что такое сухой трансформатор и как он работает?

Сухие трансформаторы эксплуатируются в среднем до 20 лет, что практически на 10 лет больше, чем масляные аналоги

Важно брать во внимание, что масляные трансформаторы служат дольше только в случае регулярной замены масла. В пользу сухих аппаратов говорит возможность сохранять время и средства на обслуживании. Также представленное оборудование является полностью безопасным для потребителей электрической энергии.

Также представленное оборудование является полностью безопасным для потребителей электрической энергии.

Когда нужны трансформаторы тока?

Измерительные трансформаторы тока предназначены для замера характеристик, ограниченных номинальным напряжением. Последняя величина варьируется от 0.66 до 750 кВ. ТТ широко используются для различных целей:

  1. При отделении низковольтных учетных приборов и реле от первичного напряжения в сети, что обеспечивает безопасность электрослужбам во время ремонта и диагностики.
  2. Силами трансформаторов тока релейные защитные цепи получают питание. В случае короткого замыкания или проблем с режимами работы электроприборов ТТ обеспечивает корректную и оперативную активацию релейной защиты.
  3. Используются для учета электроэнергии с помощью счетчика.
Популярные статьи  Как установить розетку в бетонную стену

На практике встречаются различные модели измерительных трансформаторов и в компактных электроприборах с малым корпусом, и в полноценных энергетических установках с огромными габаритами.

https://youtube.com/watch?v=FoZehRt5jEU

Классификация и расчет

Расчет и выбор трансформаторов тока следует начинать с изучения классификации представленных на рынке устройств. Все ТТ в первую очередь подразделяются на две категории в зависимости от целевого назначения:

  1. Для измерения показателя счетчика.
  2. Для защиты электрооборудования.

Эти же категории, в свою очередь, классифицируются на виды в зависимости от типа подключения:

  • предназначенные для работы на открытом воздухе;
  • функционирующие в закрытом помещении;
  • используемые в качестве встроенных элементов электрооборудования;
  • накладные, предназначенные для для проходного изолятора;
  • переносные, дают возможность осуществлять расчет в любом месте;

Все трансформаторы тока могут иметь различный коэффициент трансформации, который получают при изменений количества витков первичной или вторичной обмотки. Также эти устройства различаются по количеству ступеней работы на одноступенчатые и каскадные.

Если рассматривать конструктивные особенности, то ТТ могут иметь различную по типу изоляцию:

  • сухую, изготовленную из фарфора, бакелита или литой эпоксидной изоляции;
  • бумажно-масляную;
  • газонаполненную;
  • залитую компаундом;

Также исходя из характеристик конструкции, выделяют катушечные, одновитковые и многовитковые ТТ с литой изоляцией.

Как выбрать трансформатор тока наружной установки для счетчика электроэнергии?

Расчет и выбор трансформаторов тока для счетчика следует начинать с анализа базовых параметров номинального тока:

  • номинальное напряжение сети;
  • параметр номинального тока первичной и вторичной обмотки;
  • коэффициент трансформации;
  • класс точности;
  • особенности конструкции;

При выборе номинального напряжения устройства необходимо подбирать значение превышающие или идентичное максимальному рабочему напряжению. Если рассматривать вариант счетчика 0.4 кВ, то здесь потребуется измерительный трансформатор на 0.66 кВ.

Подключение счетчика через трансформаторы тока представлено на это фото

Значение номинального тока вторичной обмотки для того же счетчика, как правило, составляет 5 А. А вот с параметром для первичной обмотки нужно быть осторожнее. От этого значения зависит практически все подключение. Номинальный ток первичной обмотки формуется относительно коэффициента трансформации.

Последний следует выбирать по нагрузке с учетом работы в аварийных ситуациях. Согласно официальным правилам устройства электроустановок, допустимо подключение и использование трансформаторных устройств с завышенным коэффициентом трансформации.

Класс точности следует выбирать в зависимости от целевого назначения счетчика электричества. Коммерческий учет требует высокий класса точности — 0.5S, а технический учет потребления допускает параметр точности в 1S.

Говоря о конструкции ТТ, нужно учесть, что для счетчика с напряжением до 18 кВ используются однофазные или трехфазные ТТ. Для более высоких значений подойдут только однофазные конфигурации.

Как осуществляется подключение измерительного ТТ тока для счетчика?

Обозначение на схеме

Специалисты не рекомендуют осуществлять подключение счетчика с помощью трехфазного ТТ. Это обусловлено его несимметричной магнитной системой и увеличенной погрешностью. В этом случае оптимальным вариантом будет группа из 2 однофазных приборов, соединенных в неполный треугольник.

Подробнее изучить классификацию, базовые параметры и технические требования на подключение и расчет ТТ для счетчика электроэнергии можно в ГОСТ 7746-2001.

Трансформаторы TRIHAL

Трансформаторы TRIHAL – это серия силовых трансформаторов с высшим напряжением 6-10-20 кВ, мощностью от 100 до 3150 кВА производства компании Schneider Electric (завод France Transfo, Франция).

France Transfo уже более 90 лет проектирует и производит силовые трансформаторы для самых разнообразных применений по всему миру. Благодаря своим специалистам и уникальным технологиям компания имеет заслуженную репутацию производителя качественного, эффективного и инновационного оборудования. Производство и менеджмент компании сертифицированы по стандартам ISO 9001 и ISO 14001, и постоянно совершенствуются.

С 1 октября 2010 года France Transfo присоединилась к группе компаний Schneider Electric. Производство трансформаторов исторически находится во Франции, что гарантирует высочайшее качество оборудования и высокий уровень сервиса для клиентов компании.

Компания Schneider Electric является одним из мировых лидеров в области управления электроэнергией и ведущим разработчиком и поставщиком комплексных энергоэффективных решений для энергетики и инфраструктуры, промышленных предприятий, гражданского и жилищного строительства.

Трансформатор TRIHAL (Триал) представляет собой трехфазный силовой распределительный трансформатор сухого типа с литой изоляцией, предназначенный для установки внутри помещений.

Обмотка высокого напряжения изготовлена из круглого или прямоугольного изолированного провода.

Обмотка низкого напряжения обычно изготовлена из алюминиевой ленты (у трансформаторов небольшой мощности – из изолированного прямоугольного провода). Обмотка низкого напряжения, установленная на сердечнике, имеет дополнительное защитное покрытие из алкидной смолы.

Изоляция обмоток представляет собой эпоксидную смолу с наполнителем, залитую в вакууме. Наполнитель состоит в основном из тригидрата алюминия Al(OH)3, обладающего огнегасительными свойствами.

Трансформаторы TRIHAL изготовлены в соответствии с системой качества согласно международному стандарту ISO 9001, что подтверждает сертификат, выданный AFAQ (Французская Ассоциация по обеспечению качества).

Трансформатор сертифицирован в России и соответствует российским и международным стандартам:

  • МЭК 76-1 – 76-5;
  • МЭК 726 (1982);
  • CENELEC (Европейский комитет по стандартизации электрооборудования, ЕКСЭ): документы по унификации HD 538-1 S1: 1992 и HD 464-S1: 1988/A2: 1991/A3: 1992, относящиеся к трансформаторам сухого типа;
  • ГОСТ 11677-85.

Стандартная комплектация трансформатора включает:

  • Трансформатор: ВН – 6/10/20 кВ; ПБВ ±2×2,5%, НН – 0,4 кВ; Δ/YN-11, 50 Гц, AN (естественное охлаждение);
  • Комплект поворотных роликов (4 шт.);
  • Термодатчики PTC (6 шт.);
  • Модуль тепловой защиты – электронное термореле MSF220VU(Z-конвертер).

Дополнительно заказываются следующие опции:

  • Защитный кожух (IP31);
  • Опоры-виброгасители комплект (4 шт.);
  • Щит температурной защиты трансформатора (ЩТЗТ);
  • Комплект вентиляторов принудительного охлаждения (AF25-40%). При установке вентиляторов мощность трансформатора увеличивается до 40%.

В процессе изготовления на заводе выполняются контрольные испытания всех трансформаторов в соответствии с МЭК (IEC) 76, разделы 1,2,3,4,5:

− испытание изоляции;

− измерение потерь под нагрузкой и на холостом ходу;

− измерение сопротивления обмоток ВН и НН;

− измерение напряжения короткого замыкания;

− измерение коэффициента трансформации и группы соединений;

− измерение частичных разрядов.

Устройство трехфазного силового трансформатора

Основными частями трансформатора являются магнитопровод и обмотка. Магнитопровод собирается из листов электротехнической стали толщиной 0,3-0,5мм. Изоляция листов представляет собой покрытие лаковой пленкой листа стали с обеих сторон. Магнитопровод разделяется на стержни и ярмо. Стержень это вертикальная часть магнитопровода, на которую насаживается обмотка. Ярмо – это горизонтальная часть, которая замыкает магнитный поток.

Трехфазные трансформаторы чаще всего выполняются с тремя стержнями (стержневой тип), на которых располагаются три обмотки. Соединение стержней и ярма бывает двух видов – стыковое и шихтованное. Стыковое соединение – ярмо и стержни крепятся соединительными деталями, при этом удобно снимать обмотки. При шихтованном соединении – ярмо и стержни собираются листами стали внахлест, в этом случае уменьшается магнитное сопротивление магнитопровода за счет уменьшения воздушного зазора. Также механическая прочность шихтованного соединения выше, чем у стыкового соединения.

Обмотки трансформатора выполняют из медного проводника круглого или квадратного сечения. Изоляцией выступает кабельная бумага или хлопчатобумажная пряжа.

Магнитопровод с баком заземляют, для безопасности на случай обрыва обмотки.

В масляных трансформаторах магнитопровод с обмоткой опускают в бак, залитый трансформаторным маслом. Масло отбирает тепло от обмоток. Характеристики масла выше, чем у воздуха, следовательно, габариты масляного трансформатора и сухого трансформатора одной мощности более выигрышны у масляного трансформатора.

При изменении климатических условий уровень масла может меняться. Происходит это не в баке трансформатора, а в специальном расширителе, который представляет собой сосуд на крышке бака, сообщающимся с ним.

При ненормальных режимах, таких как короткие замыкания, может изменяться давление масла, из-за выделения газов в масле. Для сброса этого давления на трансформаторах используют выхлопную трубу. На верхней части трубы находится стеклянная пластина. При повышении давления пластина разлетается, и давление выходит из трансформатора.

На мощных трансформаторах предусмотрено газовое реле. При повышении давления из-за выброса газов (например, при коротких замыканиях внутри трансформатора) происходит срабатывание реле и идет сигнал на отключение выключателя. После чего трансформатор отключается от сети.

Соединение обмоток с сетью происходит через ввода трансформатора. Они бывают различной конструкции: с главной изоляцией фарфоровой покрышки, конденсаторные проходные изоляторы, с бумажно-масляной, полимерной, элегазовой, маслобарьерной изоляцией.

В трансформаторах встречается возможность изменять число витков обмоток (группы соединения обмоток). Для этих целей используются ПБВ (переключатель числа витков без возбуждения) и РПН (регулирование числа витков под нагрузкой).

Два типа трансформаторов

            Аргументы за и против доступных типов трансформаторов часто изменяются, в зависимости от того какая информация предоставляется производителем трансформатора. Тем не менее, существуют определенные характеристики работы и приложений, которые применимы почти всегда.
В основном, существует два различных типа трансформаторов: изолируемые и охлаждаемые жидкостью (трансформаторы с жидким диэлектриком),  и не изолированные жидкостью, а охлаждаемые при помощи воздуха или газа (сухие трансформаторы). Кроме того, у каждого их этих основных типов существуют свои подкатегории.
Для трансформаторов с жидким диэлектриком охлаждающим носителем может служить традиционное минеральное масло. Также существуют трансформаторы с жидким диэлектриком использующие менее воспламеняемые жидкости, такие как углеводороды и силиконы с высокой температурой возгорания.

Однако такие трансформаторы имеют и свои недостатки.
Например, для трансформаторов с жидким диэлектриком важную роль играют вопросы предотвращения возгорания, поскольку они используют легко воспламеняющийся жидкий хладагент. (Сухие трансформаторы тоже способны возгораться.)  Существует даже возможность взрыва для неверно спроектированных трансформаторов с жидким диэлектриком. В зависимости от применения, трансформаторы с жидким диэлектриком могут потребовать установку изолирующего поддона для защиты от возможных протечек жидкости.
Как правило, при выборе типа трансформатора, решение о выборе сухого трансформатора или трансформатора с жидким диэлектриком, связано с ожидаемой мощностью. При мощности менее 500 кВА используются сухие трансформаторы, а при мощности, превышающей 2.5 МВА, предпочтение отдается трансформаторам с жидким диэлектриком.
Важным фактором, определяющим тип трансформатора, служит и то, где он будет установлен — внутри офисного здания, или снаружи, для обслуживания промышленной нагрузки. 
Сухие трансформаторы с мощностью, превышающей 5 МВА, доступны, но подавляющее большинство трансформаторов большой мощности являются трансформаторами с жидким диэлектриком. Для применений на улице, доминирующим выбором являются трансформаторы с жидким диэлектриком.
В следующей таблице показаны потери для трансформаторов обоих типов.

Таблица. Сравнение потерь: масляные и сухие трансформаторы

Потери масляных трансформаторов  

Потери сухих трансформаторов

Киловольт-ампер

Половина нагрузки(W)

Полная нагрузка (W)

Киловольт-ампер

Половина нагрузки (W)

Полная нагрузка (W)

500

2465

4930

500

5000

10000

750

3950

7900

750

7500

15000

1000

4360

8720

1000

8200

16400

1500

6940

13880

1500

11250

22500

2000

8155

16310

2000

13200

26400

Решение о приобретение трансформаторов, в тех случаях, когда оценка трансформатора и решение о покупке принимаются не конечным потребителем, часто основано исключительно на величине цены закупки (без учета долгосрочных экономических соображений). Это происходит, как правило, тогда, когда решение о покупки принимает агент или контрактор, основываясь на росте температуры и низкой закупочной цене для коммерческих и промышленных потребителей, приобретая трансформаторы сухого типа, монтируемые на специальном возвышении. Эти агенты или контракторы могут не быть заинтересованы в учете любых экономических факторов помимо закупочной стоимости трансформатора. Озабоченность потребителей в связи с более высокими закупочными ценами препятствует тому, чтобы поставщики и контракторы предлагали или рекомендовали хотя и более дорогие, но при этом более эффективные варианты потребителю, который явным образом не требует таких вариантов.

При приобретении трансформаторов на основе самой низкой закупочной цены,  трансформаторы сухого типа обычно имеют значительно более высокие операционные потери, чем более эффективные трансформаторы с жидким диэлектриком. По этой причине основные предприятия редко приобретают трансформаторы сухого типа. Так как изолирующая система сухих трансформаторов не обладает дополнительными охлаждающими и изолирующими свойствами промасленной бумаги, то при одних и тех же электрических характеристиках сухие трансформаторы имеют тенденцию к более высоким затратам, большим размерам, и более высоким потерям, чем аналогичные по свойствам трансформаторы с жидким диэлектриком.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: