Apabila menggunakan elektrik, voltan perlu diubah dari satu tahap ke tahap yang lain. Transformer jenis kering (aka penyejukan udara) melaksanakan fungsi ini dengan selamat dan cekap sehingga ia digunakan secara meluas untuk pemasangan dalaman di bangunan awam dan kediaman yang jenis peranti ini lain dianggap terlalu berisiko.
Jenis transformer: cecair dan kering
Pada asasnya, terdapat dua jenis peranti sedemikian: berpenebat cecair dan disejukkan (jenis cecair) dan campuran udara atau gas udara yang disejukkan (jenis kering).
Untuk transformer jenis pertama, medium penyejukan boleh menjadi minyak mineral biasa. Bahan lain juga digunakan, seperti hidrokarbon kalis api dan cecair silikon. Transformer sedemikian mempunyai teras dan belitan yang direndam dalam tangki medium cecair, yang berfungsi sebagai penebat dan penyejuk.
Kuasa kering yang paling biasatransformer mempunyai belitan yang diisi dengan resin epoksi, yang berfungsi sebagai penebat. Ia melindungi konduktor daripada habuk dan kakisan atmosfera. Walau bagaimanapun, oleh kerana acuan tuangan gegelung hanya digunakan dengan dimensi tetap, terdapat sedikit ruang untuk perubahan dalam reka bentuk peranti sedemikian. Dalam julat yang biasa digunakan dalam bekalan kuasa perusahaan perindustrian kecil, serta bangunan awam dan kediaman, transformer jenis kering menduplikasi sepenuhnya julat kapasiti rakan cecair mereka.
Parameter utama
Saat paling penting dalam pengendalian peranti yang dimaksudkan ialah memastikan rejim suhu belitan. Untuk membantu dalam pemilihan atau pembelian radas jenis kering untuk bekalan kuasa pelbagai objek, kami akan mempertimbangkan beberapa parameter operasi asas:
- Kuasa, kVA.
- Voltan primer dan sekunder dinilai.
- Penyelesapan haba sistem penebat ialah jumlah suhu ambien maksimum + kenaikan suhu purata dalam belitan + perbezaan antara kenaikan suhu purata dalam belitan dan suhu tertinggi di dalamnya.
- Teras dan gegelung - kemungkinan kerosakan pada teras atau pengumpulan penepian (konduktor tembaga atau aluminium) menjadi perhatian khusus.
Terdapat pelbagai jenis struktur transformer, ditentukan terutamanya oleh kaedah yang digunakan untuk mengasingkan belitannya. Antaranya diketahui: impregnasi vakum, enkapsulasi dan gegelung tuang. Mari kita pertimbangkan setiap satu daripada mereka secara berasingan.
Penebat impregnasi vakum (VPI)
Teknologi ini mencipta kemasan lakuer pada konduktor dengan bergantian tekanan dan kitaran vakum. Proses VPI menggunakan resin poliester. Ia menyediakan konduktor dengan kemasan lakuer yang lebih baik daripada celupan konvensional. Gegelung yang disalut dengannya kemudian diletakkan di dalam ketuhar di mana pembakar berlaku. Mereka jauh lebih tahan terhadap pelepasan korona. Apakah rupa pengubah sedemikian? Fotonya disiarkan di bawah.
Pekapsulan Vakum (VPE)
Kaedah ini biasanya mengatasi prestasi proses VPI. Beberapa celupan ditambah semasa proses pembuatan untuk membungkus gegelung, selepas itu salutannya dibakar dalam ketuhar. Transformer ini menawarkan perlindungan yang lebih baik terhadap persekitaran yang agresif dan lembap berbanding rakan VPI mereka. Apakah rupa pengubah sedemikian? Fotonya ditunjukkan di bawah.
Encapsulation (sealing)
Transformer berkapsul ialah peranti konvensional dengan belitan yang disalut dengan sebatian silikon atau resin epoksi dan tertutup sepenuhnya dalam selongsong berat. Proses pembuatan mengisi belitan dengan resin epoksi kekuatan dielektrik yang padat dan tinggi, melindungi pengubah daripada semua persekitaran.
Gegelung tuang (dalam epoksi padat acuan)
Peranti ini mengandungi gegelung yang terkapsul dalam epoksi semasa proses pengacuan. Mereka sepenuhnya diisi dengan resin di bawah tindakanvakum.
Setiap kaedah penebat belitan sesuai khas untuk persekitaran tertentu. Adalah sangat penting untuk memahami tempat terbaik untuk menggunakan jenis peranti yang sesuai. Contohnya, pengubah resin tuang kering berharga kira-kira 50% lebih tinggi daripada produk VPE atau VPI. Oleh itu, pilihan jenis peranti tertentu boleh menjejaskan kos keseluruhan projek dengan ketara.
Cadangan untuk pemilihan
Di mana peningkatan rintangan kepada nyahcas korona (iaitu nyahcas elektrik yang disebabkan oleh kekuatan medan melebihi kekuatan dielektrik penebat) diperlukan, apabila peningkatan kekuatan mekanikal belitan tidak diperlukan, pengubah jenis VPI harus digunakan.
Gunakan ini dengan gegelung tuang apabila kekuatan dan perlindungan tambahan diperlukan, seperti dalam persekitaran yang keras seperti loji proses kimia, kilang bahan binaan dan pemasangan luar. Persekitaran yang agresif termasuk bahan yang boleh menjejaskan belitan pengubah jenis kering lain, termasuk garam, habuk, gas menghakis, lembapan dan zarah logam.
Selain itu, belitan resin tuang telah meningkatkan keupayaan untuk menahan beban berlebihan jangka pendek dan berulang yang biasa berlaku dalam banyak proses pembuatan.
Seorang jurutera selalunya perlu membuat pilihan antara resin tuang atau jenis VPI/VPE untuk aplikasi kritikal dan persekitaran yang keras. Jenis pertama biasanya dianggap terbaik. Sesetengah pengeluarwalau bagaimanapun, ditegaskan bahawa penebat resin tuang mengehadkan hayat pengubah. Pekali pengembangan haba resin epoksi adalah kurang daripada konduktor kuprum. Pengembangan dan pengecutan kitaran apabila gegelung menjadi panas dan sejuk akhirnya boleh menyebabkan resin retak. Ia juga diperhatikan bahawa pengubah jenis VPI boleh mengatasi proses sedemikian dengan lebih baik dan oleh itu bertahan lebih lama. Akhirnya, pilihan terakhir terserah kepada jurutera kuasa.
Cecair lwn. Kering
Transformer berisi cecair cenderung lebih cekap daripada transformer berisi kering, jadi ia mempunyai hayat perkhidmatan yang lebih lama. Di samping itu, cecair adalah medium yang lebih cekap untuk menyejukkan kawasan suhu tinggi tempatan dalam belitan. Selain itu, peranti berisi cecair mempunyai kapasiti beban lampau yang lebih baik.
Oleh itu, pengubah jenis kering 1000 KVA pada separuh beban mempunyai tahap kehilangan kira-kira 8 kW, dan pada beban penuh kira-kira 16 kW. Pada masa yang sama, "seribu" yang sama, tetapi cecair, mempunyai kira-kira separuh sisa. Minyak "dua ribu" pada separuh beban menanggung kerugian sebanyak 8 kW, dan pada beban penuh - 16 kW. Rakan sejawatannya yang kering dicirikan oleh kos masing-masing 13 dan 26.5 kW. Ini bermakna bahawa transformer jenis kering yang memegang petunjuk yang meragukan dari segi kerugian. Pada masa yang sama, harganya lebih tinggi daripada harga cecair.
Disebabkan penyejukan belitan yang lebih sengit, peranti cecair mempunyai dimensi yang lebih kecil (dalam dan lebar) daripada peranti kering dengan kuasa yang sama. Ia mungkinmempengaruhi kawasan pencawang pengubah yang diperlukan (terutamanya yang terbina dalam), dan oleh itu kos keseluruhan kemudahan. Jadi, pengubah jenis kering tipikal 1000 KVA mempunyai kedalaman 1.6 m, dan lebar 2.44 m. Pada masa yang sama, pengubah minyak yang serupa pada kedalaman dekat mempunyai lebar kira-kira 1.5 m. Tetapi jenis ini, bagaimanapun, mempunyai beberapa kelemahan.
Sebagai contoh, perlindungan kebakaran adalah lebih penting untuk pengubah cecair apabila menggunakan penyejuk mudah terbakar. Benar, transformer kering juga boleh terbakar. Peranti jenis cecair yang disalahgunakan mungkin meletup.
Bergantung pada keadaan operasi, produk berisi cecair mungkin memerlukan dulang titisan untuk mengumpul sebarang kebocoran penyejuk.
Mungkin apabila memilih transformer, peralihan daripada keutamaan yang jelas untuk jenis kering kepada jenis cecair adalah antara 500 kVA dan 2.5 MVA, dengan jenis pertama sebaiknya digunakan pada had bawah julat, dan yang kedua di atasnya.
Faktor penting dalam memilih jenis ialah lokasi pemasangan transformer, seperti di dalam bangunan pejabat atau di luar, serta menservis beban industri.
Pengubah jenis kering melebihi 5MVA tersedia, tetapi kebanyakannya berisi cecair. Untuk pemasangan luar, jenis ini juga diutamakan.
Sedikit perkataan tentang pengudaraan
Apabila pengubah dilengkapi dengan kipas blower, beban boleh dinaikkan dengan ketara. Jadi, untuk belitan tuangfungsi ini boleh meningkatkan kapasiti beban berterusan sehingga 50% melebihi beban nominal. Untuk jenis VPE atau VPI, peningkatan kuasa dalam kes ini boleh sehingga 33%.
Sebagai contoh, kuasa pengubah luka tuang standard 3000 kVA, apabila dilengkapi dengan kipas blower, meningkat kepada 4500 kVA (sebanyak 50%). Pada masa yang sama, jenis VPE atau VPI 2500 kVA dengan kipas akan menaikkannya kepada 3.333 kVA (sebanyak 33%).
Walau bagaimanapun, anda mesti sentiasa mengambil kira bahawa kehadiran blower mengurangkan kebolehpercayaan keseluruhan sistem. Jika kipas gagal apabila beroperasi dengan tiupan di bawah beban yang lebih tinggi daripada yang dinilai, maka terdapat risiko sebenar kemalangan yang teruk, akibatnya anda boleh kehilangan keseluruhan pengubah.
Dan bagaimana pula dengan pasaran Rusia?
Perlu diingat bahawa dalam beberapa tahun kebelakangan ini di Rusia terdapat kecenderungan yang stabil untuk mengulangi pengalaman Eropah, di mana sehingga 90% daripada semua transformer yang baru dipasang adalah jenis kering. Pasaran bertindak balas dengan sewajarnya. Hari ini di Persekutuan Rusia terdapat tawaran peranti sedemikian dari dua kumpulan pengeluar. Yang pertama termasuk jenama Rusia, Itali, Cina dan Korea. Pada asasnya, analog membina jenama Rusia yang terkenal ditawarkan: TSZ, TSL, TSGL. Berapakah kos pengubah kering sedemikian? Harga "ribu" biasa berbeza dari 900 ribu hingga 1 juta rubel.
Kumpulan kedua termasuk pengeluar Jerman dan Perancis. Mereka menawarkan gred siri DTTH, GDNN, GDHN. Berapakah kos pengubah yang diimport sedemikian? Harga "ribu" yang sama ialah dari 1.5 hingga 2 juta rubel.
