Шта је унутар енергетског трансформатора?
Унутар енергетског трансформатора, главни активни делови су магнетно језгро, намотаји, изолација и електричне везе између њих. Језгро води наизменични магнетни флукс, док намотаји преносе електричну енергију путем електромагнетне индукције. У трансформатору потопљеном у уље, овај активни склоп је смештен у резервоар са изолационом течношћу, чаурама и расхладним уређајем. У зависности од дизајна, може се поставити и опрема за промену славине и надзор.
Нема сваки трансформатор исту конструкцију. Трансформатори сувог типа користе другачију изолацију и распоред кућишта од јединица уроњених у уље, а опциона опрема варира у зависности од степена и дужности. Разумевање компоненти помаже купцу да прочита електричну спецификацију, али не успоставља конфигурацију било које одређене јединице. За пројекте интегрисане дистрибуције, ЈСГК пружа преглед трансформатора као референцу уз своје породице производа за подстанице и расклопне уређаје, а не као доказ самосталне производње трансформатора.
Магнетно језгро: Пут за наизменични ток
Језгро трансформатора обезбеђује магнетну путању ниске релуктанције која повезује намотаје. Обично се гради од изолованих ламинаната магнетног материјала, а не од једног чврстог металног блока. Ламинације помажу да се ограниче губици вртложним струјама који би иначе настали услед промене магнетног флукса. Специфична геометрија језгра, материјал и конструкција зависе од дизајна трансформатора.
Језгро има кракове и јармове који формирају магнетно коло. Његова улога је да подржи електромагнетну спрегу; то није електрични проводник који повезује примарно коло директно са секундарним колом. Ова разлика је важна зато што обичан трансформатор са два намотаја преноси енергију магнетно уз одржавање изолационог одвајања предвиђеног његовим дизајном.
Примарни и секундарни намотаји: где се напон мења
Намотаји се састоје од изолованих проводника распоређених око магнетног језгра. Када се на улазни намотај примени наизменични напон, променљиви флукс индукује напон у другом намотају. Однос навоја је централни за трансформацију напона, иако практичан рад такође зависи од губитака, регулације и потпуног електромагнетног дизајна.
У многим дизајнима, високонапонски и нисконапонски намотаји су физички распоређени да контролишу изолационе зазоре, спајање, одвођење топлоте и механичке силе. Прикључци електрода доводе терминале за намотаје до унутрашњих прикључака, чаура или опреме за промену славина, према потреби. Једноставан опис „бакарних намотаја унутар кутије“ пропушта изолацију, потпорне и спојне структуре потребне да активни склоп обавља своју функцију.
Материјал проводника намотаја, слојевитост, распоред и карактеристике отпорности на кратак спој морају бити верификоване из пројектне документације одређеног произвођача. Опис компоненте овде не представља унутрашњи цртеж за било који трансформатор марке ЈСГК.
Унутрашња изолација одваја различите електричне потенцијале
Изолација трансформатора раздваја завоје унутар намотаја, суседне намотаје и проводне делове на различитим електричним потенцијалима. Такође подржава зазоре између активних проводника, језгра и других структура. У зависности од дизајна, изолација може да користи чврсте материјале, баријере, одстојнике, изолациону течност и контролисане зазоре.
Систем изолације се мора разумети заједно са температуром и условима рада. За дизајн потопљен у уље, течност служи за електричну изолацију и функције преноса топлоте, поред чврстих изолационих материјала. Јединица сувог типа користи другачију комбинацију чврсте изолације и ваздуха или других медија специфичних за дизајн. То су широке породице конструкција, а не заменљиви унутрашњи распореди.
Резервоар и изолациона течност у дизајну потопљеним у уље
У конвенционалном енергетском трансформатору потопљеном у уље, метални резервоар обухвата склоп језгра и намотаја и изолациону течност. Резервоар обезбеђује задржавање и механичку заштиту, а његова конструкција је интегрисана са захтевима за термичко ширење, притисак, заптивање и хлађење.
Течност има улогу изолације и преноса топлоте. Односи топлоту од активних делова ка расхладним површинама или повезаном систему хлађења. Врста течности и њена компатибилност са материјалима и условима рада треба да се потврди за конкретан дизајн. Трансформатор сувог типа нема исти распоред главног резервоара напуњеног уљем.
Чауре: електричне везе кроз кућиште
Чаура омогућава проводнику под напоном да прође кроз уземљено кућиште трансформатора уз одржавање потребне електричне изолације. У јединици пуњеној уљем, чауре обезбеђују изоловане интерфејсе између унутрашњих намотаја или водова и спољашњег система напајања. Њихове карактеристике и конструкција се разликују по напону и струјном раду.
Неки дизајни користе различите типове чаура или распореда терминала, тако да купци не би требало да претпоставе да сваки трансформатор показује исте спољне компоненте које изгледају као порцелан. Исправни захтеви за спољну везу и зазор припадају цртежу опреме и спецификацији пројекта.
Тап Цхангерс Подесите ефективне окрете намотаја
Преклопник бира између тачака повезивања намотаја да би подесио ефективни однос обртаја трансформатора и самим тим његов однос напона. Неки дизајни користе замену славине без напона, што захтева одређене услове ван употребе. Други имају измјењивач славина под оптерећењем дизајниран да ради док трансформатор остаје под напоном под одређеним околностима.
То су различити механизми и оперативне дужности. Присуство, локација и тип измењивача славине морају бити верификовани за стварни трансформатор. Не користи сваки трансформатор исти систем за промену славина, а познавање унутрашњих делова није упутство за руковање или сервисирање њима.
Компоненте за хлађење уклањају топлоту из активног склопа
Губици језгра и намотаја производе топлоту. Расхладни систем трансформатора преноси ту топлоту, тако да рад остаје унутар предвиђених топлотних граница. Јединица потопљена у уље може да користи зидове резервоара, радијаторе, вентилаторе, пумпе или засебну опрему за хлађење, у зависности од степена и методе хлађења. Не укључује свака јединица вентилаторе или пумпе.
У трансформаторима сувог типа, пренос топлоте зависи од одређене изолације и распореда ваздушног хлађења, понекад уз помоћ вентилатора. Системи уроњени у уље и системи сувог типа се стога не могу поредити једноставним бројањем екстерних расхладних додатака. Одабиром управљају специфицирани режим хлађења и радно окружење.
Конзерватори, одушници и заштитни уређаји зависе од дизајна
Неки трансформатори пуњени течношћу користе резервоар за конзервирање да би се прилагодили променама запремине течности. У зависности од аранжмана, одушник може помоћи у управљању стањем ваздуха који улази у систем конзерватора. Друге конфигурације користе запечаћену или херметички затворену конструкцију и немају исти распоред конзерватора.
Додатна опрема за заштиту и надзор може укључивати мерење температуре, уређаје који се односе на притисак, индикацију нивоа уља и заштиту на гас на пројектима где су ти уређаји одговарајући. Њихово постојање није универзално. Купци би требало да прочитају листу одобрене опреме и шему, а не да претпостављају да је изрез у уџбенику потпуни приказ сваког трансформатора.
Трансформатори сувог типа наспрам уљних трансформатора: шта је другачије изнутра?
Магнетно језгро и намотаји су централни за обе породице, али се изолација, кућиште и хлађење знатно разликују. Поређење у наставку описује типичне концепте, а не спецификације специфичне за модел.
| Феатуре | Дизајн сувог типа | Дизајн потопљен у уље |
|---|---|---|
| Магнетно језгро | Пресент | Пресент |
| Намотаји | Присутан, изолован према пројекту | Присутан, у систему чврсте/течне изолације |
| Изолација и медијум за хлађење | Чврста изолација и ваздушно хлађење | Чврста изолација плус изолациона течност |
| Главни резервоар напуњен уљем | Није део конвенционалне суве конструкције | Типично |
| Радијатори/хладњаци течности | Не конвенционални аранжман за хлађење уља | Може бити присутан у зависности од оцене |
| Конзерватор | Није применљиво у смислу конзерватора уља | Зависи од запечаћеног или типа конзерватора |
ЈСГК-ов преглед трансформатора разматра породице сувог типа и породице уроњених у уље за избор пројекта. Требало би да се чита као пратећа референца за интегрисани електрични систем. Није доказ да је свака конструкција трансформатора у овом поређењу верификована производна понуда ЈСГК.
Шта купци треба да потврде осим унутрашњих делова?
Разумевање компоненти трансформатора помаже у тумачењу спецификације, али не испуњава захтев за понуду. За пројекат трафостанице или дистрибуције, купци генерално треба да дефинишу:
- Називни капацитет и потребни примарни/секундарни напони.
- Фреквенција система и фазни распоред.
- Захтеви за импедансу и регулацију напона тамо где су наведени.
- Захтеви за изолацијом, температуром и хлађењем.
- Инсталационо окружење и ограничења простора.
- Применљива опрема и стандарди пројекта.
- Распоред прикључака, терминали и кабловски интерфејси.
- Потребни интерфејси за надзор и заштиту.
- Једнолинијски дијаграм и координација са узводним/низводним разводним уређајем.
- Документи и услови за одобрење за предложену опрему.
У интегрисаној станици, избор трансформатора мора бити координисан са системом око њега. Трансформатор мења напон; припадајући склопни уређај контролише и штити повезана кола; кућиште и распоред каблова морају омогућити инсталирање и одржавање одобрене опреме. ЈСГК’с трафостаница кутијастог типа рута пружа релевантан контекст пројекта, док његов каталог електричне опреме приказује повезане породице производа за дистрибуцију.
Укратко, енергетски трансформатор садржи језгро, намотаје, изолацију и прикључке, са хлађењем, чаурама, променљивим и заштитним додацима у зависности од конструкције. Разумевање ових компоненти помаже да се дефинише шта треба да се потврди, а не шта свака јединица аутоматски укључује. Купци пројекта могу разговарати о спецификацијама трансформатора и трафостаница са ЈСГК напоном, капацитетом, захтевима за инсталацију, повезивање и системски интерфејс.