Ce se află în interiorul unui transformator de putere?
În interiorul unui transformator de putere, principalele părți active sunt miezul magnetic, înfășurările, izolația și conexiunile electrice dintre ele. Miezul ghidează fluxul magnetic alternativ, în timp ce înfășurările transferă energia electrică prin inducție electromagnetică. Într-un transformator cu scufundare în ulei, acest ansamblu activ este găzduit într-un rezervor cu lichid izolator, bucșe și un aranjament de răcire. În funcție de proiectare, pot fi instalate și echipamente de schimbare a robinetului și de monitorizare.
Nu orice transformator are aceeași construcție. Transformatoarele de tip uscat utilizează un aranjament diferit de izolație și carcasă față de unitățile cu scufundare în ulei, iar echipamentele opționale variază în funcție de capacitate și sarcină. Înțelegerea componentelor ajută un cumpărător să citească o specificație electrică, dar nu stabilește configurația unei anumite unități. Pentru proiectele de distribuție integrată, JSGK oferă o prezentare generală a transformatorului ca referință alături de familiile sale de produse de substație și aparate de comutare, nu ca dovadă a producției de transformatoare de sine stătătoare.
Miezul magnetic: o cale pentru fluxul alternativ
Miezul unui transformator oferă o cale magnetică cu reluctanță scăzută care leagă înfășurările. Este de obicei construit din laminate izolate de material magnetic, mai degrabă decât dintr-un bloc de metal solid. Laminările ajută la limitarea pierderilor prin curenți turbionari care altfel ar apărea din schimbarea fluxului magnetic. Geometria specifică a miezului, materialul și construcția depind de proiectarea transformatorului.
Miezul are membre și juguri care formează circuitul magnetic. Rolul său este de a sprijini cuplarea electromagnetică; nu este un conductor electric care conectează circuitul primar direct la circuitul secundar. Această distincție este importantă deoarece un transformator obișnuit cu două înfășurări transferă energia magnetic, menținând în același timp separarea izolației oferită de proiectarea sa.
Înfășurări primare și secundare: unde se modifică tensiunea
Înfășurările constau din conductori izolați aranjați în jurul miezului magnetic. Când o tensiune alternativă este aplicată înfășurării de intrare, schimbarea fluxului induce tensiune în cealaltă înfășurare. Relația spirelor este esențială pentru transformarea tensiunii, deși funcționarea practică depinde și de pierderi, reglare și designul electromagnetic complet.
În multe modele, înfășurările de înaltă și joasă tensiune sunt dispuse fizic pentru a controla distanța de izolație, cuplarea, îndepărtarea căldurii și forțele mecanice. Conexiunile de plumb aduc bornele de înfășurare la conexiunile interne, bucșele sau echipamentele de schimbare a apei, după caz. O simplă descriere a „bobinelor de cupru în interiorul unei cutii” nu are izolație, suport și structurile de conectare necesare pentru ca ansamblul activ să-și îndeplinească funcția.
Materialul conductorului înfășurării, stratificarea, aranjamentul și caracteristicile de rezistență la scurtcircuit trebuie verificate din documentele de proiectare ale producătorului specific. Descrierea componentelor de aici nu reprezintă un desen de construcție intern pentru niciun transformator marca JSGK.
Izolația internă separă diferitele potențiale electrice
Izolația transformatorului separă spirele dintr-o înfășurare, înfășurările adiacente și părțile conductoare la potențiale electrice diferite. De asemenea, susține distanțe între conductorii activi, miez și alte structuri. În funcție de proiectare, izolația poate utiliza materiale solide, bariere, distanțiere, lichid izolator și distanțe controlate.
Sistemul de izolație trebuie înțeles împreună cu condițiile de temperatură și de funcționare. Pentru un design cu scufundare în ulei, lichidul servește funcții de izolare electrică și de transfer de căldură, alături de materialele izolante solide. O unitate de tip uscat utilizează o combinație diferită de izolație solidă și aer sau alte medii specifice designului. Acestea sunt familii largi de construcții, nu dispoziții interne interschimbabile.
Rezervorul și lichidul izolator în modele cu scufundare în ulei
Într-un transformator de putere convențional cu scufundare în ulei, un rezervor metalic închide ansamblul miez și înfășurare și lichidul izolator. Rezervorul asigură reținere și protecție mecanică, iar construcția sa este integrată cu cerințele de dilatare termică, presiune, etanșare și răcire.
Lichidul îndeplinește atât rol de izolare, cât și de transfer termic. Acesta transportă căldura departe de părțile active către suprafețele de răcire sau sistemul de răcire conectat. Tipul de lichid și compatibilitatea acestuia cu materialele și condițiile de funcționare trebuie confirmate pentru proiectarea specifică. Un transformator de tip uscat nu are același aranjament al rezervorului principal umplut cu ulei.
Bucșe: conexiuni electrice prin carcasă
O bucșă permite unui conductor sub tensiune să treacă printr-o carcasă a transformatorului împământat, menținând în același timp izolația electrică necesară. Într-o unitate umplută cu ulei, bucșele asigură interfețe izolate între înfășurările sau cablurile interne și sistemul de alimentare extern. Evaluările și construcția lor diferă în funcție de tensiune și curent.
Unele modele folosesc diferite tipuri de bucșe sau aranjamente terminale, așa că cumpărătorii nu ar trebui să presupună că fiecare transformator prezintă aceleași componente externe cu aspect de porțelan. Cerințele corecte de conexiune externă și de spațiu liber aparțin desenului echipamentului și specificației proiectului.
Apăsați Schimbătoarele Ajustează virajele efective de înfășurare
Un comutator selectează dintre punctele de conectare a înfășurării pentru a ajusta raportul efectiv de spire al transformatorului și, prin urmare, relația sa de tensiune. Unele modele folosesc schimbarea robinetului fără tensiune, care necesită condițiile specificate de scoatere din funcțiune. Alții au un comutator sub sarcină proiectat să funcționeze în timp ce transformatorul rămâne alimentat în anumite circumstanțe.
Acestea sunt mecanisme și sarcini de funcționare diferite. Prezența, locația și tipul unui comutator trebuie verificate pentru transformatorul propriu-zis. Nu orice transformator folosește același sistem de schimbare a apei, iar cunoașterea pieselor interne nu este o instrucțiune pentru a le opera sau a le întreține.
Componentele de răcire Îndepărtează căldura din ansamblul activ
Pierderile în miez și înfășurare produc căldură. Dispozitivul de răcire al unui transformator transferă această căldură, astfel încât funcționarea să rămână în limitele termice proiectate. O unitate cu scufundare în ulei poate folosi pereții rezervorului, radiatoare, ventilatoare, pompe sau echipamente de răcire separate, în funcție de rating și metoda de răcire. Nu fiecare unitate include ventilatoare sau pompe.
La transformatoarele de tip uscat, transferul de căldură depinde de izolația particulară și de aranjamentul de răcire cu aer, uneori asistat de ventilatoare. Prin urmare, sistemele cu scufundare în ulei și de tip uscat nu pot fi comparate pur și simplu prin numărarea accesoriilor externe de răcire. Funcția de răcire specificată și mediul de operare guvernează selecția.
Conservatoarele, respirațiile și dispozitivele de protecție sunt dependente de proiectare
Unele transformatoare umplute cu lichid folosesc un rezervor conservator pentru a se adapta la modificările volumului lichidului. În funcție de aranjament, un aerisire poate ajuta la gestionarea stării aerului care intră în sistemul de conservare. Alte configurații folosesc o construcție etanșă sau ermetică și nu au același aranjament de conservator.
Accesoriile de protecție și monitorizare pot include măsurarea temperaturii, dispozitivele legate de presiune, indicarea nivelului uleiului și protecția acționată cu gaz pe proiectele în care dispozitivele respective sunt adecvate. Existența lor nu este universală. Cumpărătorii ar trebui să citească lista de echipamente aprobate și schema, mai degrabă decât să presupună că un manual cutaway este o reprezentare completă a fiecărui transformator.
Transformatoare de tip uscat versus transformatoare imersate în ulei: ce este diferit în interior?
Miezul magnetic și înfășurările sunt centrale pentru ambele familii, dar izolația, carcasa și răcirea diferă considerabil. Comparația de mai jos descrie concepte tipice mai degrabă decât o specificație specifică modelului.
| Caracteristică | Design de tip uscat | Design cu scufundare în ulei |
|---|---|---|
| Miez magnetic | Prezent | Prezent |
| Înfăşurări | Prezent, izolat conform designului | Prezent, în cadrul sistemului de izolare solid/lichid |
| Izolație și mediu de răcire | Izolație solidă și aranjament de răcire legat de aer | Izolație solidă plus lichid izolator |
| Rezervor principal umplut cu ulei | Nu face parte din construcția convențională de tip uscat | Tipic |
| Radiatoare/răcitoare lichide | Nu aranjamentul convențional de răcire a uleiului | Poate fi prezent în funcție de rating |
| Conservator | Nu se aplică în sensul de conservator de ulei | Depinde de design sigilat sau de tip conservator |
Prezentare generală a transformatoarelor JSGK discută familiile de tip uscat și immerse în ulei pentru selectarea proiectelor. Ar trebui citit ca referință de sprijin pentru un sistem electric integrat. Nu este o dovadă că fiecare construcție de transformator din această comparație este o ofertă de producție JSGK verificată.
Ce ar trebui să confirme cumpărătorii dincolo de părțile interne?
O înțelegere a componentelor transformatorului ajută la interpretarea unei specificații, dar nu completează o cerere de ofertă. Pentru o substație sau un proiect de distribuție, cumpărătorii trebuie, în general, să definească:
- Capacitatea nominală și tensiunile necesare primar/secundar.
- Frecvența sistemului și aranjarea fazelor.
- Cerințe de impedanță și de reglare a tensiunii acolo unde este specificat.
- Cerințe de izolare, temperatură și răcire.
- Mediu de instalare și limitări de spațiu.
- Echipamente aplicabile și standarde de proiect.
- Dispunerea conexiunilor, terminale și interfețe de cablu.
- Interfețe de monitorizare și protecție necesare.
- Schemă unifilar și coordonare cu tabloul de distribuție din amonte/aval.
- Documente și cerințe de aprobare pentru echipamentul propus.
Într-o stație integrată, selecția transformatorului trebuie să se coordoneze cu sistemul din jurul acesteia. Transformatorul modifică tensiunea; tabloul asociat controlează și protejează circuitele conectate; carcasa și dispunerea cablurilor trebuie să permită instalarea și întreținerea echipamentului aprobat. JSGK substație de tip cutie ruta oferă un context de proiect relevant, în timp ce acesta catalog de echipamente electrice arată familiile de produse de distribuție aferente.
Pe scurt, un transformator de putere conține un miez, înfășurări, izolație și conexiuni, cu răcire, bucșe, schimbător de robinet și accesorii de protecție în funcție de construcție. Înțelegerea acelor componente ajută la definirea a ceea ce trebuie confirmat, nu a ceea ce include automat fiecare unitate. Cumpărătorii de proiecte pot discutați despre specificațiile transformatorului și al stației de transformare cu JSGK prin furnizarea de tensiune, capacitate, instalare, conectare și cerințe de interfață sistem.