Droge typetransformator: typen, isolatie en toepassingen|Yawei

A droge typetransformatorbrengt elektrisch vermogen over zonder gebruik te maken van conventionele transformatorolie voor isolatie en koeling. In plaats daarvan wordt gebruik gemaakt van vaste isolatiematerialen, hars, lucht of, in sommige speciale ontwerpen, gas.

Dit maakt droge transformatoren tot een praktische optie voor veel binnen- en milieugevoelige installaties. Je vindt ze vaak in commerciële gebouwen, fabrieken, datacentra, ziekenhuizen, duurzame energieprojecten, spoorwegsystemen en andere faciliteiten waar brandveiligheid en installatieomstandigheden van belang zijn.

Er bestaat echter niet één ontwerp dat bij elk project past. Transformatoren van het hars-type, VPI-transformatoren, polyarylamine geïsoleerde transformatoren, SF₆gasgeïsoleerde transformatoren en droge transformatoren van het kabel-type hanteren allemaal enigszins verschillende benaderingen van isolatie en koeling.

Dus als iemand 'droge transformator' zegt, is het de moeite waard om te vragen welk type ze eigenlijk bedoelen.

Wat is een droge typetransformator?

A droge typetransformatorgebruikt niet-vloeibare isolatie om de wikkelingen en kern te isoleren. Omdat de transformator nog steeds warmte produceert uit kern- en wikkelingsverliezen, heeft hij ook een geschikt koelsysteem nodig om de temperatuur onder controle te houden.

Een typische droge transformator bevat een magnetische kern, hoog-spanningswikkeling, laag-laagspanningswikkeling, isolatiesysteem, aansluitingen, mechanische steunen en een koelinrichting. Afhankelijk van het ontwerp kunnen ook temperatuursensoren, ventilatoren, een behuizing en beveiligingsapparatuur worden meegeleverd.

Een voor de hand liggend voordeel is dat er geen conventionele transformatorolietank is. Dit elimineert het risico op olielekkage en kan droge transformatoren geschikt maken voor elektrische ruimtes binnenshuis en ruimtes waar vloeistofisolatie ongewenst is.

Dat gezegd hebbende, betekent 'droog' niet dat er- geen onderhoud nodig is. De transformator heeft nog steeds goede ventilatie, inspectie, reiniging, temperatuurbewaking en bescherming nodig. De installatieomgeving kan een groot verschil maken.

Hars-Type droog-Type transformatoren

Hars-type droge-transformatorenworden veel gebruikt in industriële en commerciële energiesystemen. Hars vormt een belangrijk onderdeel van de wikkelingsisolatie en helpt de geleiders te beschermen tegen vocht, stof, vervuiling en mechanische belasting.

Er zijn verschillende op hars-gebaseerde technologieën, en ze zijn niet allemaal precies hetzelfde.

Hars-Gevuld gieten

Bij een met hars-gevulde constructie is de wikkeling omgeven of gevuld met isolerende hars. Zodra de hars uithardt, vormt deze een solide isolatiestructuur rond de wikkeling.

Dit kan handig zijn in omgevingen waar vocht of verontreiniging een probleem vormen. In industriële installaties kan bijvoorbeeld sprake zijn van stof, vocht of verontreinigende stoffen in de lucht die problemen kunnen veroorzaken voor minder-beschermde wikkelsystemen.

Maar de harskwaliteit is belangrijk. Heel veel, eigenlijk. Holten, scheuren, ingesloten lucht of slechte uitharding kunnen het isolatiesysteem verzwakken en kunnen bijdragen aan gedeeltelijke ontlading bij hoog-toepassingen met hoge spanning.

Hars gieten

Hars gietenis een productieproces waarbij de wikkeling in een mal wordt geplaatst en er isolatiehars omheen wordt aangebracht. Vervolgens wordt de hars onder gecontroleerde omstandigheden uitgehard.

Het proces klinkt misschien eenvoudig, maar achter de schermen gebeurt er veel. Harstemperatuur, viscositeit, vacuümomstandigheden, uithardingstijd en isolatiedikte moeten allemaal zorgvuldig worden gecontroleerd.

Goed gieten helpt interne luchtzakken en andere defecten te verminderen. Dat is belangrijk omdat zelfs kleine onvolkomenheden in de hoogspanningsisolatie -een probleem kunnen worden na jaren van elektrische en thermische belasting.

Harswikkeling

In eenhars wikkelingwordt hars een belangrijk onderdeel van het wikkelingsisolatiesysteem. Koperen of aluminium geleiders kunnen worden gecombineerd met hars, glasvezel, isolatiepapier of isolatiefilm.

De wikkeling moet zowel elektrische als mechanische spanning aankunnen. Wanneer de transformator zwaar belast wordt, warmt de wikkeling op. Wanneer de belasting daalt, koelt het af. Deze cyclus herhaalt zich tijdens normaal bedrijf steeds opnieuw.

Om die reden heeft het isolatiesysteem goede elektrische prestaties nodig, evenals voldoende mechanische sterkte om thermische uitzetting en krimp te weerstaan.

Harsvacuümdrukimpregnatie

Harsvacuümdrukimpregnatie (VPI)is een andere harsisolatietechnologie die wordt gebruikt in droge transformatoren.

Tijdens VPI wordt de wikkeling blootgesteld aan hars onder gecontroleerde vacuüm- en drukomstandigheden. Hierdoor kan de hars effectiever in de isolatiestructuur doordringen en wordt de ingesloten lucht verminderd.

Na het uitharden wordt de wikkeling mechanisch sterker en beter beschermd tegen vocht en omgevingsinvloeden.

VPI en harsgieten worden soms samen genoemd, maar het is niet hetzelfde productieproces. De wikkelstructuur en productiemethode zijn verschillend, dus de keuze is afhankelijk van de beoogde toepassing van de transformator.

Polyarylamine geïsoleerde transformatoren

Polyarylamine geïsoleerde transformatorengebruik polyarylamine-gebaseerde polymeermaterialen als onderdeel van het isolatiesysteem.

Polyarylamine is een hoogwaardig-polymeer met nuttige elektrische en thermische eigenschappen. Bij de constructie van transformatoren kan geavanceerde polymeerisolatie extra flexibiliteit bieden bij het ontwerpen van compacte wikkelingsstructuren en isolatiesystemen.

Dit type transformator kan worden overwogen als goede elektrische isolatie, thermische prestaties en compacte constructie belangrijk zijn.

Toch zou het een vergissing zijn om een ​​transformator alleen op zijn isolatiemateriaal te beoordelen. Kernontwerp, selectie van geleiders, opstelling van de wikkelingen, koeling, productiekwaliteit en bedrijfsomstandigheden werken allemaal samen.

Bij projecten in de echte-wereld is het complete isolatiesysteem waar het om gaat.

SF₆Gasgeïsoleerde transformatoren

SF₆gasgeïsoleerde transformatorengebruik zwavelhexafluoride (SF₆) gas in plaats van conventionele vloeistofisolatie.

SF₆heeft een hoge diëlektrische sterkte en wordt al vele jaren gebruikt in elektrische hoogspanningsapparatuur. Onder de juiste druk en binnen een goed ontworpen behuizing kan het effectieve isolatie bieden en tegelijkertijd compacte apparatuurontwerpen ondersteunen.

Echter, SF₆systemen brengen ook enkele speciale vereisten met zich mee.

Isolatie-eigenschappen van SF₆Gas

Een van de belangrijkste voordelen van SF₆is zijn sterke diëlektrische prestaties. Het kan effectieve elektrische isolatie bieden tussen onder spanning staande componenten wanneer de gasdruk en het ontwerp van de apparatuur geschikt zijn.

Maar het is niet simpelweg een kwestie van SF plaatsen₆in een metalen behuizing en noem het klaar. Gasdruk, temperatuur, elektrische veldverdeling, behuizingsontwerp en gasdichtheid vereisen allemaal zorgvuldige aandacht.

Warmteafvoer van SF₆Gas- en transformatorkoeling

Transformatoren genereren warmte, ongeacht of het isolatiemedium olie, lucht, hars of gas is.

In een SF₆gasgeïsoleerde transformator, warmte uit de kern en wikkelingen komt in het gas terecht en moet vervolgens via de behuizing en het koelsysteem worden overgedragen.

Afhankelijk van het transformatorontwerp kan de koeling gebruik maken van aardgascirculatie, geforceerde gascirculatie of een externe koelopstelling.

Thermisch ontwerp is daarom net zo belangrijk als diëlektrisch ontwerp. Een transformator kan een uitstekende isolatie hebben, maar kan nog steeds problemen ondervinden als de warmte niet effectief kan worden afgevoerd.

SF₆Gasgeïsoleerde transformatorcomponenten

De exacte configuratie is afhankelijk van de fabrikant en toepassing, maar een SF₆Een gasgeïsoleerde transformator kan bestaan ​​uit de kern, wikkelingen, met gas-gevulde behuizing, aansluitingen of bussen, gasbewakingsapparatuur, druk-regelapparatuur, koelapparatuur en beveiligingssystemen.

Het monitoren van de gasdruk is bijzonder belangrijk. Als er gas lekt en de druk onder het vereiste niveau daalt, kan de isolatieprestatie worden beïnvloed.

SF₆Broeikaseffect

Er is ook een milieuprobleem dat niet over het hoofd mag worden gezien.

SF₆is een zeer krachtig broeikasgas en kan lange tijd in de atmosfeer blijven. Als gevolg hiervan moeten fabrikanten en exploitanten veel aandacht besteden aan lekkagepreventie, gasterugwinning, recycling en verwerking aan het einde- van- het levenscyclus.

Milieuregels worden ook steeds belangrijker bij de aanschaf van elektrische apparatuur. Voor projecten waarbij SF₆technologie, is het zinvol om zowel de technische voordelen als de milieuvereisten ervan te evalueren.

Kabel-Type droog-Type transformatoren

Kabel-type droge-transformatorengebruik geïsoleerde kabels of kabel{0}}achtige geleiders als onderdeel van het wikkelsysteem.

In plaats van conventionele blanke of stripgeleiders te gebruiken, is geïsoleerde kabeltechnologie in de wikkeling geïntegreerd. Dit kan helpen bepaalde isolatievoorzieningen te bereiken en, in sommige ontwerpen, een compactere constructie.

Droge transformatoren van het type kabel- zijn over het algemeen specialer dan standaard gegoten transformatoren- uit hars. Ze kunnen worden overwogen wanneer een project specifieke spannings-, isolatie-, ruimte- of wikkelingsvereisten heeft.

De kabelisolatie moet nog steeds bestand zijn tegen elektrische spanning, hitte, mechanische krachten en herhaalde temperatuurveranderingen. Dus nogmaals, thermisch ontwerp en isolatiekwaliteit zijn beide belangrijk.

Hoe u de juiste droge transformator kiest

Het goede kiezendroge typetransformatorbegint bij het elektrische systeem, niet bij de productbrochure.

Nominale capaciteit, primaire en secundaire spanning, frequentie, impedantie, vectorgroep, isolatieniveau, temperatuurstijging, koelmethode, omgevingstemperatuur, installatiehoogte, behuizingsvermogen en toepasselijke normen moeten allemaal worden gecontroleerd.

Het milieu is net zo belangrijk.

Een fabriek kan de transformator blootstellen aan stof, vocht, chemicaliën, trillingen of veranderende belastingen. Een datacenter kan een continu hoge belasting, harmonischen, een hoge vermogensdichtheid en een sterke behoefte aan toekomstige uitbreiding hebben.

Bij binneninstallaties wordt ventilatie bijzonder gemakkelijk over het hoofd gezien. Een transformator kan goed zijn ontworpen en toch te heet worden als de elektrische ruimte niet voldoende warmte kan afvoeren.

Droge transformatorkoeling

Koeling is een van de belangrijkste factoren bij het ontwerpen van droge transformatoren.

Veel droge typetransformatoren gebruikenEEN verkoeling, wat natuurlijke luchtkoeling betekent. De warmte die in de kern en de wikkelingen wordt gegenereerd, wordt via de transformatorstructuur overgedragen en afgegeven aan de omringende lucht.

Voor grotere vermogens of zwaardere belastingen,AF-koelingof luchtgeforceerde koeling kan worden gebruikt. Ventilatoren verhogen de luchtstroom en helpen de warmte effectiever af te voeren.

De koelmethode heeft invloed op de temperatuurstijging en het continue laadvermogen. Maar ook de ventilatie van de kamer is belangrijk. Een slecht geventileerde transformatorruimte kan de praktische prestaties van zelfs een goed-ontworpen transformator verminderen.

Toepassingen van droge transformatoren

Droge transformatoren worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder commerciële gebouwen, fabrieken, ziekenhuizen, datacentra, winkelcentra, hoog-gebouwen, tunnels, spoorwegsystemen, duurzame energieprojecten en infrastructuurfaciliteiten.

Ze zijn vooral aantrekkelijk als het vermijden van transformatorolie de brand-veiligheidsplanning kan vereenvoudigen of de zorgen over vloeistoflekkage kan verminderen.

Bij zonne- en windprojecten kan ook gebruik worden gemaakt van droge transformatoren voor bepaalde toepassingen voor energieconversie en -distributie. De uiteindelijke keuze is afhankelijk van spanning, capaciteit, belastingsprofiel, omgevingscondities en projectspecificaties.

Droge transformator versus olie-Ondergedompelde transformator

Geen van beide technologieën is automatisch beter.

Een droge transformator is vaak een goede keuze voor elektrische ruimtes binnenshuis, commerciële faciliteiten, tunnels, ziekenhuizen en datacentra waar brandveiligheid en de afwezigheid van vloeistofisolatie belangrijk zijn.

In olie-ondergedompelde transformatoren worden nog steeds veel gebruikt in buitenstations, energiecentrales, nutsvoorzieningen en transmissie- en distributiesystemen met hoge capaciteit-. Transformatorolie zorgt voor zowel elektrische isolatie als efficiënte warmteoverdracht, wat een aanzienlijk voordeel kan zijn voor grote vermogenstransformatoren.

Uiteindelijk moet de beslissing gebaseerd zijn op het volledige project-en niet alleen op het transformatortype.

Normen en productiekwaliteit

Een betrouwbaredroge typetransformatorhangt van veel meer af dan het isolatiemateriaal.

Kernconstructie, geleiderkwaliteit, wikkelontwerp, harsverwerking, mechanische assemblage, koeling en fabriekstesten hebben allemaal invloed op de prestaties en levensduur van de transformator.

Afhankelijk van de toepassing kunnen droge transformatoren worden ontworpen en getest volgensIEC 60076-11, samen met toepasselijke nationale normen en projectspecificaties.

Typische fabriekstests zijn onder meer wikkelingsweerstand, spanningsverhouding, isolatie, geen-belastingsverlies, belastingsverlies, diëlektricum, temperatuurstijging,- geluidsniveau en gedeeltelijke ontladingstests, indien van toepassing.

Voor EPC-aannemers en inkoopteams is het de moeite waard om meer te vergelijken dan alleen prijs en kVA-waarde. Twee transformatoren met dezelfde nominale capaciteit kunnen zeer verschillende isolatiesystemen, productiekwaliteit, koelprestaties en verwachte levensduur hebben.

Conclusie

Dedroge typetransformatoris een belangrijke oplossing voor moderne elektriciteitsdistributie, vooral waar installatie binnenshuis, brandveiligheid, milieubescherming en minder olie-gerelateerd onderhoud prioriteiten zijn.

Transformatoren van het hars-type maken gebruik van technologieën zoalsharsgieten, harswikkelen en harsvacuümdrukimpregnatie. Polyarylamine geïsoleerde transformatorengebruik geavanceerde polymeermaterialen voor gespecialiseerde isolatiesystemen.SF₆gasgeïsoleerde transformatorenbieden sterke diëlektrische prestaties, maar vereisen een zorgvuldig gasbeheer vanwege deSF₆broeikaseffect. Kabel-type droge-transformatorengebruik geïsoleerde kabeltechnologie voor meer gespecialiseerde wikkeltoepassingen.

De meest ingewikkelde technologie is niet altijd de beste keuze. Soms is een conventionele hars-gegoten transformator precies wat een project nodig heeft. In andere situaties kan een gespecialiseerd isolatie- of wikkelsysteem beter geschikt zijn.

VoorYawei-transformator, de praktische aanpak is om te beginnen met het daadwerkelijke elektrische systeem en de werkomgeving. Spanning, capaciteit, koeling, isolatie, installatieomstandigheden en bedrijfsvereisten op de lange- termijn moeten allemaal samenwerken.

Dat is wat een droge transformator van een product op een specificatieblad verandert in betrouwbare apparatuur die een elektrisch systeem dag na dag draaiende kan houden.

Neem nu contact op