Umfassender Leitfaden für Vertriebstransformatoren: Design, Effizienz und Einsatz

Definition und Funktion

Verteilungstransformator werden die Spannung von Verteilungsleitungen (typischerweise ≤ 34,5 kV) auf Servicespannungen (≤ 600 V) ab. Flüssigverluste Einheiten reichen von 10 bis 2 500 kVa, während die Einheiten vom Typ trockener Typ von Kapazität von 15 bis 2 500 kVa liegen. Sie bilden die letzte Spannungskonversionsstufe und versorgen Häuser, Unternehmen und leichte Industrien mit einer stabilen, regulierten Leistung.

Konstruktion und Komponenten

Kern und Wicklungen

Der Kern umfasst gestapelte Siliziumstahllaminationen, um die Verluste der Wirbelströme und Hysterese zu reduzieren. Wicklungen von emaillierten Kupfer oder Aluminiumdraht werden mit harzimprägniertem Papier isoliert; Der Turn -Ratio zwischen Wicklungen bestimmt die Spannungsumwandlung.

Isolierung und Kühlung

Wicklungen und Kern sind in dielektrische Flüssigkeiten (Mineralöl oder umweltfreundliche Ester) in einem versiegelten Tank eingetaucht, der sowohl die Wärme isoliert als auch löst. Die Kühlung beruht auf natürlichen Konvektionen (Onan) für kleine Einheiten; Größere Einheiten können erzwungenes Öl (OFAF), Ventilatoren (ONAF) oder Öl-zu-Wasser-Wärmetauscher für eine verbesserte thermische Kontrolle einsetzen.

Zubehör und Schutz

Zu den gemeinsamen Ausstattungen gehören Konservatortanks, Entlüftungseinheiten, Buchholz-Relais, Druckreliefgeräte und Tap-Changer für die Spannungsregelung. Der Überstromschutz wird durch Sicherungen oder Leistungsschalter bereitgestellt, während der Anstiegsauflagter vor Transienten schützen.

Typen und Konfigurationen

An montierter montiert

Diese Ein- oder Drei-Phasen-Einheiten dienen auf ländlichen und vorstädtischen Futtermitteln. Selbstgeschützte Modelle enthalten interne Sicherungen zur schnellen Fehlerisolierung.

Padmontiert

Die Pad-Mount-Transformatoren sind auf dem Boden in verschlossenen Gehäusen auf Betonpolstern installiert und bieten einen sicheren, niedrigen Service für städtische und Wohngebäude.

Trockener Typ

Mit epoxidkapselten Wicklungen und keinem flüssigen Kühlmittel eignen sich trockene Transformatoren für Innen- oder Begrenzungsräume, in denen die Brandsicherheit von größter Bedeutung ist.

Leistung und Effizienz

Verluste

Kernverluste (Hysterese und Wirbelströme) treten dann auf, wenn der Transformator mit Energie versorgt wird, während Kupferverluste (i⊃2; r) vom Laststrom abhängen. Entwürfe priorisieren niedrige Kernverluste, um die Effizienz von 'ganztägig' unter leichter bis mittelschwerer Belastung zu optimieren.

Effizienzbewertungen

Bei voller Belastung erreichen die Effizienz von 98–99 %; Die ganztägige Effizienz macht unterschiedliche Lastzyklen aus und ist eine wichtige Metrik in den Energieerhaltungsstandards. Die Einhaltung von DOE- und Energy Star-Kriterien gewährleistet eine kostengünstige, umweltfreundliche Leistung.

Installation und Wartung

Installationsüberlegungen

Die Site -Auswahl befasst sich mit Belüftung, Erdung, Freigängen und Zugänglichkeit. Richtige Pad- oder Stangenmontage, ordnungsgemäße Ölfüllung und enge Befestigung von Buchsen und Dichtungen sind für den sicheren Betrieb von entscheidender Bedeutung.

Wartungspraktiken

Regelmäßige Öltests (Dielektriefestigkeit, gelöste Gasanalyse) erkennt frühe Fehler; Die thermische Bildgebung identifiziert Hot Spots; Mechanische Inspektionen überprüfen die Funktionalität, die Integrität der Tap-Changer, die Buchstabenintegrität und die Verschnaufungssättigungsniveaus. Die geplante vorbeugende Wartung verlängert die Lebensdauer und minimiert ungeplante Ausfälle.

Abschluss

Verteilungstransformatoren sind für Haltbarkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit ausgerichtet und untermauern das endgültige Bein der Stromverteilung. Ihr nachdenkliches Design - durch internationale Maßstäbe geführte - setzt, dass Strom die Verbraucher sicher, leise und mit minimalen Verlusten erreicht und zur Stabilität der Netze und zur Energieeinsparung beiträgt.