Què hi ha dins d'un transformador de potència?
Dins d'un transformador de potència, les principals parts actives són el nucli magnètic, els bobinatges, l'aïllament i les connexions elèctriques entre ells. El nucli guia el flux magnètic altern, mentre que els bobinatges transfereixen energia elèctrica mitjançant inducció electromagnètica. En un transformador submergit en oli, aquest conjunt actiu s'allotja en un dipòsit amb líquid aïllant, casquilles i un sistema de refrigeració. També es poden instal·lar equips de canvi d'aixetes i de control, depenent del disseny.
No tots els transformadors tenen la mateixa construcció. Els transformadors de tipus sec utilitzen un aïllament i una disposició de tancament diferents de les unitats immerses en oli, i els equips opcionals varien segons la capacitat i el deure. Entendre els components ajuda un comprador a llegir una especificació elèctrica, però no estableix la configuració de cap unitat en particular. Per als projectes de distribució integrada, JSGK ofereix una visió general del transformador com a referència juntament amb les seves famílies de productes de subestació i aparells de commutació, no com a prova de la fabricació de transformadors autònoms.
El nucli magnètic: un camí per al flux alternatiu
El nucli d'un transformador proporciona un camí magnètic de baixa reluctància que uneix els bobinatges. Normalment es construeix a partir de laminacions aïllades de material magnètic en lloc d'un bloc metàl·lic sòlid. Les laminacions ajuden a limitar les pèrdues per corrents de Foucault que, d'altra manera, sorgirien del canvi de flux magnètic. La geometria específica del nucli, el material i la construcció depenen del disseny del transformador.
El nucli té extremitats i jous que formen el circuit magnètic. La seva funció és donar suport a l'acoblament electromagnètic; no és un conductor elèctric que connecti el circuit primari directament amb el circuit secundari. Aquesta distinció és important perquè un transformador normal de dos bobinatges transfereix energia magnèticament mentre manté la separació d'aïllament proporcionada pel seu disseny.
Bobinatges primaris i secundaris: on canvia la tensió
Els bobinatges consisteixen en conductors aïllats disposats al voltant del nucli magnètic. Quan s'aplica una tensió alterna al bobinat d'entrada, el canvi de flux indueix tensió a l'altre bobinat. La relació de girs és fonamental per a la transformació de voltatge, encara que el funcionament pràctic també depèn de les pèrdues, la regulació i el disseny electromagnètic complet.
En molts dissenys, els bobinatges d'alta i baixa tensió estan disposats físicament per controlar els espais d'aïllament, l'acoblament, l'eliminació de calor i les forces mecàniques. Les connexions de plom porten els terminals de bobinat a connexions internes, casquilles o equips de canvi de puntes, segons correspongui. Una simple descripció de "bobines de coure dins d'una caixa" no té l'aïllament, el suport i les estructures de connexió necessàries perquè el conjunt actiu compleixi la seva funció.
Les característiques del material del conductor del bobinat, la capa, la disposició i la resistència a curtcircuits s'han de verificar a partir dels documents de disseny específics del fabricant. La descripció del component aquí no representa un dibuix de construcció interna per a cap transformador de marca JSGK.
L'aïllament intern separa diferents potencials elèctrics
L'aïllament del transformador separa les espires dins d'un bobinat, bobinatges adjacents i parts conductores a diferents potencials elèctrics. També admet espais lliures entre conductors actius, el nucli i altres estructures. Segons el disseny, l'aïllament pot utilitzar materials sòlids, barreres, separadors, líquid aïllant i espais lliures controlats.
El sistema d'aïllament s'ha d'entendre juntament amb la temperatura i les condicions de funcionament. Per a un disseny submergit en oli, el líquid té funcions d'aïllament elèctric i de transferència de calor, juntament amb materials aïllants sòlids. Una unitat de tipus sec utilitza una combinació diferent d'aïllament sòlid i aire o altres mitjans específics del disseny. Es tracta de famílies de construcció àmplies, no dissenys interns intercanviables.
El dipòsit i el líquid aïllant en dissenys immersos en oli
En un transformador de potència immers en oli convencional, un dipòsit metàl·lic tanca el conjunt de nucli i bobinatge i el líquid aïllant. El dipòsit proporciona contenció i protecció mecànica, i la seva construcció s'integra amb els requisits d'expansió tèrmica, pressió, segellat i refrigeració.
El líquid realitza tant funcions d'aïllament com de transferència de calor. Transporta la calor lluny de les parts actives cap a les superfícies de refrigeració o el sistema de refrigeració connectat. El tipus de líquid i la seva compatibilitat amb els materials i les condicions de funcionament s'han de confirmar per al disseny específic. Un transformador de tipus sec no té la mateixa disposició del dipòsit principal ple d'oli.
Casquilles: Connexions elèctriques a través del recinte
Una boquilla permet que un conductor energitzat passi a través d'un tancament de transformador posat a terra mantenint l'aïllament elèctric necessari. En una unitat plena d'oli, els casquets proporcionen interfícies aïllades entre els bobinatges o cables interns i el sistema d'alimentació extern. Les seves qualificacions i construcció difereixen per tensió i corrent.
Alguns dissenys utilitzen diferents tipus de casquilles o arranjaments de terminals, de manera que els compradors no haurien de suposar que cada transformador mostra els mateixos components externs d'aspecte de porcellana. La connexió externa correcta i els requisits d'autorització pertanyen al dibuix de l'equip i a les especificacions del projecte.
Canviadors de toc Ajustar els girs efectius de la bobina
Un canviador de preses selecciona entre els punts de connexió del bobinat per ajustar la relació de girs efectius del transformador i, per tant, la seva relació de voltatge. Alguns dissenys utilitzen el canvi d'aixeta sense energia, que requereix les condicions de fora de servei especificades. Altres tenen un canviador de preses sota càrrega dissenyat per funcionar mentre el transformador roman energitzat en circumstàncies definides.
Aquests són diferents mecanismes i funcions operatives. S'ha de verificar la presència, ubicació i tipus d'un canviador de preses per al transformador real. No tots els transformadors utilitzen el mateix sistema de canvi d'aixetes, i el coneixement de les parts internes no és una instrucció per fer-los funcionar o fer-los servir.
Els components de refrigeració eliminen la calor del conjunt actiu
Les pèrdues de nucli i bobinatge produeixen calor. La disposició de refrigeració d'un transformador transfereix l'escalfor, de manera que el funcionament es manté dins dels límits tèrmics dissenyats. Una unitat immersa en oli pot utilitzar parets de tancs, radiadors, ventiladors, bombes o equips de refrigeració separats, depenent de la classificació i el mètode de refrigeració. No totes les unitats inclouen ventiladors o bombes.
En els transformadors de tipus sec, la transferència de calor depèn de l'aïllament particular i la disposició de refrigeració per aire, de vegades assistida per ventiladors. Per tant, els sistemes immersos en oli i els de tipus sec no es poden comparar simplement comptant els accessoris de refrigeració externs. La funció de refrigeració especificada i l'entorn operatiu regeixen la selecció.
Els conservadors, els respiradors i els dispositius de protecció depenen del disseny
Alguns transformadors plens de líquid utilitzen un dipòsit conservador per adaptar-se als canvis de volum de líquid. Depenent de la disposició, un respirador pot ajudar a gestionar l'estat de l'aire que entra al sistema del conservador. Altres configuracions utilitzen una construcció segellada o hermèticament i no tenen la mateixa disposició del conservador.
Els accessoris de protecció i monitorització poden incloure mesura de temperatura, dispositius relacionats amb la pressió, indicació del nivell d'oli i protecció operada amb gas en dissenys on aquests dispositius siguin adequats. La seva existència no és universal. Els compradors haurien de llegir la llista d'equips aprovats i l'esquema en lloc de suposar que un tall de llibre de text és una representació completa de cada transformador.
Transformadors de tipus sec i submergits en oli: què hi ha dins de diferent?
El nucli magnètic i els bobinatges són fonamentals per a ambdues famílies, però l'aïllament, el tancament i la refrigeració difereixen considerablement. La comparació següent descriu conceptes típics en lloc d'una especificació específica del model.
| Característica | Disseny de tipus sec | Disseny submergit en oli |
|---|---|---|
| Nucli magnètic | Present | Present |
| Enrotllaments | Present, aïllat segons disseny | Present, dins del sistema d'aïllament sòlid/líquid |
| Aïllament i medi de refrigeració | Aïllament sòlid i disposició de refrigeració relacionada amb l'aire | Aïllament sòlid més líquid aïllant |
| Dipòsit principal ple d'oli | No forma part de la construcció convencional de tipus sec | Típic |
| Radiadors / refrigeradors líquids | No és la disposició convencional de refrigeració d'oli | Pot estar present en funció de la qualificació |
| Conservador | No aplicable en el sentit de conservador d'oli | Depèn del disseny segellat o de tipus conservador |
La visió general del transformador de JSGK analitza les famílies de tipus sec i submergides en oli per a la selecció de projectes. S'ha de llegir com una referència de suport per a un sistema elèctric integrat. No és evidència que cada construcció de transformadors en aquesta comparació sigui una oferta de fabricació JSGK verificada.
Què haurien de confirmar els compradors més enllà de les parts internes?
La comprensió dels components del transformador ajuda a interpretar una especificació, però no completa una sol·licitud de pressupost. Per a un projecte de subestació o distribució, els compradors generalment han de definir:
- Capacitat nominal i tensions primàries/secundaries necessàries.
- Freqüència del sistema i disposició de fases.
- Requisits de regulació d'impedància i tensió quan s'especifiqui.
- Requisits d'aïllament, temperatura i refrigeració.
- Entorn d'instal·lació i limitacions d'espai.
- Equips aplicables i normes de projecte.
- Disposició de connexió, terminals i interfícies de cable.
- Interfícies de monitorització i protecció necessàries.
- Esquema unifilar i coordinació amb aparells aigües amunt/avall.
- Documents i requisits d'aprovació de l'equip proposat.
En una estació integrada, la selecció del transformador s'ha de coordinar amb el sistema que l'envolta. El transformador canvia la tensió; l'aparell de commutació associat controla i protegeix els circuits connectats; el tancament i la disposició dels cables han de permetre la instal·lació i el manteniment dels equips homologats. JSGK subestació tipus caixa ruta proporciona un context de projecte rellevant, mentre que el seu catàleg d'equips elèctrics mostra les famílies de productes de distribució relacionades.
En resum, un transformador de potència conté un nucli, bobinatges, aïllament i connexions, amb refrigeració, casquilles, canvi de toques i accessoris de protecció segons la construcció. Entendre aquests components ajuda a definir què cal confirmar, no què inclou automàticament cada unitat. Els compradors del projecte poden discutiu les especificacions del transformador i de la subestació amb JSGK proporcionant els requisits de tensió, capacitat, instal·lació, connexió i interfície del sistema.