Gids voor stroomtransformatoren en distributietransformatoren|Typen en toepassingen

Transformatoren vormen een belangrijk onderdeel van vrijwel elk modern elektrisch systeem. Van nutsvoorzieningen en industriële installaties tot commerciële gebouwen, duurzame energieprojecten enEV-opladeninfrastructuur helpt de juiste transformator elektrische energie veilig en efficiënt van het ene spanningsniveau naar het andere te verplaatsen.

A transformator, distributie transformator, droge typetransformator, ofop een pad gemonteerde transformatorlijken op het eerste gezicht misschien hetzelfde, maar ze zijn allemaal ontworpen voor een andere werkomgeving en elektrische toepassing. Als u deze verschillen begrijpt, wordt de selectie van transformatoren veel eenvoudiger.

In deze gids worden de belangrijkste typen transformatoren uitgelegd, hun toepassingen, constructiemethoden en de factoren waarmee ingenieurs en inkoopteams rekening moeten houden bij het kiezen van een transformator.

Wat is een stroomtransformator?

A transformatoris een elektrisch apparaat dat wordt gebruikt om elektrische energie tussen circuits over te dragen, terwijl de spannings- en stroomniveaus worden gewijzigd door middel van elektromagnetische inductie.

Vermogenstransformatoren worden doorgaans geïnstalleerd in hoog-transmissie- en onderstationsystemen. Ze zijn ontworpen voor relatief hoge vermogens en zijn doorgaans geoptimaliseerd voor een efficiënte werking wanneer ze op elektriciteitsnetwerken zijn aangesloten.

Een typisch transmissiesysteem kan gebruik maken van atransformator opvoerenbij een elektriciteitscentrale om de spanning te verhogen voor transmissie over lange- afstanden. Aan de ontvangende kant, astap-down transformatorverlaagt de spanning tot niveaus die geschikt zijn voor distributie en eindgebruikers.

Afhankelijk van het project kan een stroomtransformator eenolie ondergedompelde transformatormet een on-load of off-load-tapwisselaar, koelapparatuur, bussen, beschermingsapparatuur en bewakingsaccessoires.

Stroomtransformator versus distributietransformator

Hoewel beide transformatoren de spanning veranderen, zijn hun bedrijfsomstandigheden en toepassingen verschillend.

A distributie transformatorligt over het algemeen dichter bij de eindverbruiker van elektriciteit. Het reduceert midden-elektriciteit tot een bruikbare laag-voeding voor gebouwen, fabrieken, commerciële faciliteiten en andere belastingen.

Wat is een driefasige transformator?

A driefasige transformatoris ontworpen voor drie-fase elektrische systemen. In plaats van drie onafhankelijke een-fasige transformatoren te gebruiken, kan een drie-fasige transformator de drie fasen in één transformatorsamenstel integreren.

Drie{0}}systemen worden veel gebruikt in industriële faciliteiten, commerciële gebouwen, nutsvoorzieningen, datacentra, duurzame energieprojecten en grote EV-oplaadinstallaties.

A driefasige distributietransformatorkomt vooral veel voor in midden-spanningsdistributiesystemen. Typische spanningscombinaties zijn afhankelijk van het lokale elektriciteitsnet en de projectvereisten, zoals primaire middenspanning- met secundaire spanning van 400 V, 415 V, 480 V of 690 V.

De juiste transformatorspecificatie is afhankelijk van:

Nominale capaciteit

Primaire en secundaire spanning

Frequentie

Vectorgroep

Impedantie

Isolatie niveau

Koelmethode

Installatieomgeving

Vereiste efficiëntie

Tik op-het wijzigen van vereisten

Droge transformator

A droge typetransformatormaakt gebruik van lucht of een ander vast isolatiesysteem in plaats van vloeibare isolatie. Omdat er geen transformatorolie in het hoofdisolatiesysteem zit, worden droge transformatoren vaak overwogen voor binneninstallaties en op locaties waar het verminderen van vloeistof-gerelateerde brand- of milieuproblemen belangrijk is.

Droge transformatoren worden veel gebruikt in:

Commerciële gebouwen

Ziekenhuizen

Datacentra

Industriële installaties

Metro- en spoorwegfaciliteiten

Hernieuwbare energiesystemen

Ondergrondse faciliteiten

Hoge-gebouwen

A distributietransformator van het droge typekan worden gebruikt om middenspanning naar laagspanning te verlagen en tegelijkertijd een compacte en relatief onderhoudsarme oplossing- te bieden.

Transformator van gegoten hars

A gegoten harstransformatoris een type droge transformator waarbij de wikkelingen zijn ingekapseld met epoxyhars. De hars zorgt voor elektrische isolatie en helpt de wikkelingen te beschermen tegen vocht, stof en omgevingsverontreiniging.

Dit maakt gietharstransformatoren geschikt voor veeleisende binnen- en industriële omgevingen.

Gegoten spoeltransformator

De termijngegoten spoeltransformatorwordt ook gebruikt voor droge-transformatoren met hars-ingekapselde wikkelingen. Afhankelijk van de fabrikant en de regionale terminologie kunnen gegoten spoel en giethars nauw verwante transformatorconstructiemethoden beschrijven.

Voor een projectspecificatie moeten ingenieurs echter de exacte wikkelconstructie, het isolatiesysteem, de temperatuurklasse, de koelmethode en de toepasselijke normen controleren, in plaats van alleen op de productnaam te vertrouwen.

Olie-ondergedompelde transformator en oliegevulde transformator

Eenolie ondergedompelde transformatorgebruikt isolatievloeistof rond de kern en wikkelingen voor elektrische isolatie en warmteoverdracht.

De termijnolie gevulde transformatorwordt ook vaak gebruikt om met vloeistof-gevulde transformatorontwerpen te beschrijven.

Vergeleken met veel droge- ontwerpen, kunnen olie-gevulde transformatoren een effectieve warmteafvoer bieden en worden ze veel gebruikt voor buitendistributie en onderstationtoepassingen.

Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer:

Nutsstations

Industriële onderstations

Hernieuwbare energieprojecten

Commerciële distributie

Energieopwekking

Grote elektrische infrastructuur

Moderne isolatievloeistoffen kunnen conventionele minerale olie bevatten, maar ook alternatieve vloeistoffen die zijn geselecteerd op basis van specifieke milieu-, brand{0}}veiligheids- of prestatie-eisen.

Transformatorolie heeft ook passende monitoring en onderhoud nodig. Afhankelijk van de apparatuur en de gebruiksomstandigheden kan het testen van olie diëlektrische sterkte, vocht, zuurgraad, analyse van opgelost gas en andere diagnostische metingen omvatten.

Op pad gemonteerde transformator

A op een pad gemonteerde transformatoris een transformator op grond-niveau die is geïnstalleerd in een veilige behuizing, normaal gesproken op een betonnen ondergrond.

Pad-gemonteerde transformatoren worden vaak gebruikt waar bovengrondse distributielijnen worden vervangen door ondergrondse kabels. Midden-spanningskabels komen de transformatorbehuizing binnen, de transformator verlaagt de spanning, en laag-kabels leveren vervolgens stroom aan de klant of faciliteit.

Typische toepassingen zijn onder meer:

Residentiële ontwikkelingen

Commerciële gebouwen

Winkelcentra

Industrieparken

Datacentra

Zonne-energie projecten

EV-laadinfrastructuur

Een op een pad gemonteerde transformator kan worden ontworpen als een met olie gevulde transformator en kan een constructie aan de voorkant of aan de voorkant onder spanning hebben, afhankelijk van de toepassing en lokale vereisten.

Op een paal gemonteerde transformator

A op een paal gemonteerde transformatorwordt geïnstalleerd op een elektriciteitspaal en wordt vaak gebruikt in bovengrondse elektriciteitsdistributiesystemen.

De transformator reduceert de middenspanning-elektriciteit van eenbovengrondse distributielijn naar een lagere spanning die geschikt is voor klanten.

Op palen gemonteerde transformatoren zijn vooral gebruikelijk in traditionele residentiële en landelijke distributienetwerken, omdat ze direct langs de bestaande bovengrondse infrastructuur kunnen worden geïnstalleerd.

Vergeleken met op een pad-gemonteerde apparatuur, hebben transformatoren op paal-andere eisen wat betreft mechanische ondersteuning, vrije ruimte, bescherming van dieren in het wild, blootstelling aan weersinvloeden en toegang voor onderhoud.

Middenspanningstransformator

A middenspanningstransformatorverbindt elektrische midden-spanningssystemen met andere spanningsniveaus.

De exacte definitie van middenspanning varieert enigszins tussen standaarden en markten, maar gangbare distributiesystemen omvatten spanningen zoals 6 kV, 10 kV, 11 kV, 13,8 kV, 20 kV en 33 kV.

Midden-spanningstransformatoren worden veel gebruikt in:

Nutsdistributie → Industriële installaties → Commerciële gebouwen → Hernieuwbare energie → EV-infrastructuur → Datacenters

Een middenspanningstransformator kan van het oliegevulde of droge type zijn, afhankelijk van de capaciteit, installatielocatie, brand-veiligheidseisen, omgevingsomstandigheden en projectspecificaties.

Hoogspanningstransformator

A hoogspanningstransformatoris ontworpen voor systemen die op hogere spanningsniveaus werken en vereist gespecialiseerde isolatie, spelingen, bussen, testen en bescherming.

Hoog-transformatoren worden doorgaans geïnstalleerd in transmissiestations en grote energie-infrastructuur.

Bij een elektriciteitscentrale kan een transformator functioneren als eentransformator opvoeren, waardoor de generatorspanning toeneemt voordat elektriciteit het transmissienetwerk binnenkomt. Op een ontvangst- of distributieonderstation: astap-down transformatorvermindert de spanning voor volgende distributietrappen.

Het ontwerp van een hoog-transformator vereist een zorgvuldige afweging van de isolatiecoördinatie, de weerstand tegen bliksemimpulsen, de weerstand tegen schakelimpulsen, de sterkte van kortsluiting-, koeling, het verwisselen van de kraan en de bescherming van de transformator.

Onderstationtransformator

A onderstation transformatorwordt geïnstalleerd in een elektrisch onderstationoverdracht van vermogen tussen verschillende spanningsniveaus.

Een typisch elektriciteitsnetwerk kan er als volgt uitzien:

Energieopwekking → Step-transformator → Hoog-transmissie → Ontvangend onderstation → Step-down-transformator → Distributienetwerk → Klanten

Transformatoren voor onderstations kunnen variëren van middelgrote-distributieapparatuur tot zeer grote stroomtransformatoren die worden gebruikt in transmissienetwerken.

De uiteindelijke specificatie wordt normaal gesproken bepaald door de nuts- of projectingenieur op basis van systeemspanning, capaciteit, foutniveau, belastingsprofiel, netwerkconfiguratie en toekomstige uitbreidingsvereisten.

Eenheidsonderstation

A eenheid onderstationcombineert belangrijke onderstationcomponenten tot een geïntegreerde assemblage. Een typische opstelling kan bestaan ​​uit een middenspanningsschakelaargedeelte, transformator en laagspanningsschakelapparatuur of distributieapparatuur.

Deze aanpak kan de installatie vereenvoudigen en de hoeveelheid afzonderlijke benodigde veldapparatuur verminderen.

Unit-substations worden vaak gebruikt in:

Fabrieken

Commerciële voorzieningen

Datacentra

Mijnbouwactiviteiten

Infrastructuur projecten

Grote gebouwen

Industriële distributiesystemen

Voor industriële toepassingen kan het unit-substation worden ontworpen rond de specifieke belastingsvereisten van de faciliteit, in plaats van de transformator afzonderlijk van de rest van het elektrische distributiesysteem te selecteren.

Aardingstransformator

A aardingstransformator, ook wel een aardingstransformator genoemd, biedt een neutraal punt voor systemen die anders geen geschikte neutrale verbinding hebben.

Het kan worden gebruikt om een ​​aardingsreferentie tot stand te brengen en een gecontroleerd pad te bieden voor nul-sequentiestroom tijdens aardfouten.

Aardingstransformatoren worden vaak gebruikt in midden-spanningsnetwerken, industriële energiesystemen, hernieuwbare energiecentrales en andere elektrische systemen waar aardingsvoorzieningen zorgvuldig moeten worden gecontroleerd.

De aardingstransformator moet worden geselecteerd samen met het aardingssysteem, het beveiligingsschema, de fout-stroomvereisten en de neutrale aardingsapparatuur van het project.

Isolatietransformator

Eenisolatie transformatorzorgt voor elektrische isolatie tussen de primaire en secundaire circuits terwijl de vereiste spanningsrelatie behouden blijft.

De primaire en secundaire wikkelingen zijn elektrisch gescheiden, wat de directe overdracht van bepaalde storingen tussen aangesloten circuits kan helpen verminderen.

Isolatietransformatoren worden gebruikt in toepassingen waarbij elektrische scheiding belangrijk is, waaronder gevoelige apparatuur, industriële besturingssystemen, medische voorzieningen en gespecialiseerde voedingen.

Een scheidingstransformator kan ook worden gecombineerd met afscherming of andere ontwerpkenmerken waarbij het project extra beheersing van elektrische ruis of transiënte storingen vereist.

Hoe u de juiste transformator kiest

De selectie van de transformator moet beginnen met het elektrische systeem en niet met de naam van de transformator.

Voor inkoopteams en elektrotechnici zijn verschillende specificaties bijzonder belangrijk.

Bij de keuze tussen een olie-ondergedompelde transformator en een droge transformator zou bijvoorbeeld veel meer moeten worden overwogen dan alleen de aankoopprijs.

Installatieomstandigheden, brandbeveiliging, onderhoudseisen, milieuvoorschriften, belading, beschikbare ruimte en totale eigendomskosten kunnen allemaal van invloed zijn op de uiteindelijke beslissing.

Transformatortoepassingen in moderne energiesystemen

De huidige transformatoren zijn niet langer beperkt tot de traditionele nutsdistributie.

Grote industriële faciliteiten kunnen hiervan gebruik makendriefasige transformatorenen unit-substations om de stroom over de productielijnen te verdelen. Datacentra hebben mogelijk droge-type- of gietharstransformatoren nodig die zijn ontworpen rond elektrische belastingen met hoge- dichtheid en strikte betrouwbaarheidseisen.

Zonne- en windenergieprojecten maken vaak gebruik van transformatoren om de uitgangsspanning te verhogen voordat elektriciteit een verzamel- of transmissiesysteem binnenkomt.

Batterij-energieopslagsystemen vereisen ook speciaal ontworpen transformatoroplossingen.

EV-laadinfrastructuur presenteert een andere groeiende toepassing. Laadstations met hoog-vermogen kunnen aanzienlijke elektrische belastingen genereren, waardoor een geschikte midden-spanningsdistributie en transformatorcapaciteit van essentieel belang zijn.

In elk geval moet de selectie van de transformator overeenkomen met de daadwerkelijke elektrische architectuur in plaats van te vertrouwen op een standaardmodel zonder de projectvereisten te herzien.

Waarom de productiekwaliteit van transformatoren belangrijk is

De prestaties van de transformator zijn afhankelijk van veel details die niet altijd zichtbaar zijn op het typeplaatje.

Kernmateriaal en constructie beïnvloeden nullastverliezen. Het ontwerp van de wikkelingen heeft invloed op belastingsverliezen, kortsluitsterkte en temperatuurstijging.

Isolatiematerialen beïnvloeden de diëlektrische prestaties en levensduur. De tank, het koelsysteem, de bussen, de kraanwisselaar, beveiligingsvoorzieningen en accessoires dragen allemaal bij aan de algehele betrouwbaarheid.

Kwaliteitscontrole van de productie is daarom belangrijk, vanaf de grondstoffeninspectie tot en met de montage en de eindtests.

Voor grotere transformatoren kunnen fabriekstests de weerstand van de windingen, de windingsverhouding, de impedantie, diëlektrische tests, testen van de temperatuur-stijging, metingen zonder-belasting en belasting-verlies en andere tests omvatten die vereist zijn door de toepasselijke normen en projectspecificaties.

Transformatorfabrikant voor wereldwijde energieprojecten

Jiangsu Yawei Transformator Co., Ltd.is een transformatorfabrikant die toepassingen op het gebied van nutsvoorzieningen, industrie, duurzame energie, commerciële en infrastructuur levert.

Yawei Transformer produceert een breed scala aan transformatorproducten, waarondervermogenstransformatoren, distributietransformatoren, droge transformatoren, olie-ondergedompelde transformatoren, op pad gemonteerde transformatoren, middenspanningstransformatoren, hoogspanningstransformatoren, unit-substations en op maat gemaakte transformatoroplossingen.

Transformatorconfiguraties kunnen worden ontwikkeld op basis van projectvereisten met betrekking tot spanning, capaciteit, koelmethode, isolatiesysteem, installatieomgeving, verbindingsgroep, kraanwisseling en toepasselijke normen.

Voor EPC-aannemers, nutsbedrijven, elektriciteitsbedrijven en industriële inkoopteams kan het verstrekken van de volledige technische specificatie vóór de offerte helpen ontwerpwijzigingen te verminderen en het selectieproces van de apparatuur- te verkorten.

Laatste gedachten

Er bestaat geen enkel transformatorontwerp dat geschikt is voor elk elektrisch systeem.

A transformatorkan nodig zijn voor een hoog-transmissieonderstation, terwijl adistributie transformatorkan beter geschikt zijn voor een lokaal nutsnetwerk. Aop een pad gemonteerde transformatorkan ondergrondse distributie bedienen, terwijl aop een paal gemonteerde transformatorwordt vaak gebruikt voor bovengrondse netwerken. Binnenprojecten kunnen een specificerendroge typetransformator, waaronder eengegoten harstransformatorof gegoten spoelontwerp.

Voor grotere systemen hebben ingenieurs mogelijk eenonderstation transformator, eenheid onderstation, aardingstransformator, ofisolatie transformatorals onderdeel van een completere architectuur voor elektrische distributie.

De belangrijkste stap is het afstemmen van de transformator op de werkelijke systeemspanning, het belastingsprofiel, de omgeving, de installatiemethode, de beschermingseisen en de toepasselijke normen.

Als u een transformator aanschaft voor een nutsvoorziening, industrie, hernieuwbare energie, datacenter, EV-opladen of commercieel project, geef dan de vereiste spanning, capaciteit, frequentie, fase, installatievoorwaarden en technische normen op. Een transformatorfabrikant kan vervolgens een passende configuratie en offerte ontwikkelen rond de projectvereisten.

Neem nu contact op