Что такое распределительный трансформатор

Определение распределительного трансформатора

Распределительный трансформатор относится к статическому электрическому устройству, используемому в системе распределения для преобразования переменного напряжения и тока в соответствии с законом электромагнитной индукции и передачи энергии переменного тока. Китайские трансформаторы в целом можно разделить на трансформаторы сверхвысокого напряжения (750 кВ и выше), сверхвысокого напряжения (500 кВ), 220-110трансформаторы кВ и трансформаторы 35 кВ и ниже в зависимости от уровня напряжения. Под распределительными трансформаторами обычно понимаются силовые трансформаторы, работающие в распределительной сети с уровнем напряжения 10-35кВ и мощностью 6300 кВА или ниже, которые непосредственно обеспечивают питанием конечных пользователей.

Типы распределительных трансформаторов

Классификацию широко используемых распределительных трансформаторов можно резюмировать следующим образом:

(1) По количеству фаз:

1) Однофазные распределительные трансформаторы: используются для однофазных нагрузок и групп трехфазных распределительных трансформаторов.

2) Трехфазный распределительный трансформатор: используется для повышения и понижения напряжения в трехфазных системах.

(2) По методам охлаждения:

1) Распределительные трансформаторы сухого типа: они основаны на воздушной конвекции для охлаждения и обычно используются для распределительных трансформаторов небольшой мощности, таких как местное освещение и электронные схемы. 2) Масляные распределительные трансформаторы: используют масло в качестве охлаждающей среды, например, самоохлаждение в масле, воздушное охлаждение в масле, водяное охлаждение в масле, принудительная циркуляция масла и т. д.

(3) Классифицируются по назначению:

1) Силовой распределительный трансформатор: используется для повышения и понижения напряжения в системах передачи и распределения.

2) Инструментальный распределительный трансформатор: такой как трансформатор напряжения, трансформатор тока, измерительный прибор и устройство релейной защиты.sp;

3) Испытательный распределительный трансформатор: способный генерировать высокое напряжение и проводить высоковольтные испытания электрооборудования.

4) Специальные распределительные трансформаторы: такие как печные распределительные трансформаторы, выпрямительные распределительные трансформаторы, регулирующие распределительные трансформаторы и т. д.

(4) Разделенные по форме намотки:

1) Двухобмоточный распределительный трансформатор: используется для соединения двух уровней напряжения в энергосистеме.

2) Трехобмоточный распределительный трансформатор: обычно используется в региональных подстанциях энергосистемы, соединяя три уровня напряжения.

3) Автотрансформатор: используется для подключения энергосистем с разным напряжением. Его также можно использовать в качестве обычного повышающего или понижающего распределительного трансформатора.

(5) По форме железного сердечника:

1) Распределительный трансформатор с сердечником: используется для высоковольтных распределительных трансформаторов. 2) Распределительный трансформатор кожухового типа: используется для специальных распределительных трансформаторов с высоким током, таких как распределительные трансформаторы для печей и сварочные распределительные трансформаторы; Или силовые распределительные трансформаторы для электронных приборов, телевизоров, радиоприемников и т. д.

Части распределительного трансформатора

Масляные распределительные трансформаторы можно разделить на основной корпус, шкаф для хранения масла, изоляционную втулку, переключатель ответвлений, защитное устройство и т. д. в зависимости от их конструкции.

1. Тело

Корпус состоит из трех частей: железного сердечника, обмотки и изоляционного масла. Обмотка – это цепь трансформатора, а железный сердечник – это магнитопровод трансформатора. Эти два составляют ядро ​​трансформатора, который является электромагнитной частью.

1. 1 железное ядро

Железный сердечник является основной частью магнитной цепи трансформатора. Обычно состоящий из горячекатаных или холоднокатаных листов из кремнистой стали с высоким содержанием кремния, толщиной 0,35 или 0,5 мм, с покрытием поверхности изоляционной краской, железный сердечник делится на две части. части: колонна с железным сердечником и железное ярмо. Колонка с железным сердечником покрыта обмоткой, а железное ярмо используется для замыкания магнитопровода. Существуют две основные формы структуры железного сердечника: тип сердечника и тип оболочки.

1. 2 обмотки

Обмотка представляет собой часть цепи трансформатора, обычно изготавливаемую путем намотки изолированного плоского медного провода или круглого медного провода на форму для намотки. Обмотка установлена ​​на стержне сердечника трансформатора, обмотка низкого напряжения установлена ​​на внутреннем слое, обмотка высокого напряжения установлена ​​на внешнем слое обмотки низкого напряжения, а между ними использованы гильзы из изоляционных материалов. обмоткой низкого напряжения и железным сердечником, а также между обмоткой высокого напряжения и обмоткой низкого напряжения для облегчения изоляции.

1.3 Изоляционное масло

Состав трансформаторного масла очень сложный, в основном он состоит из циклоалканов, алканов и ароматических углеводородов. В распределительных трансформаторах трансформаторное масло играет две роли: во-первых, это изоляция между обмотками трансформатора, обмотками и железными сердечниками, а также масляными баками. Во-вторых, трансформаторное масло после нагрева создает конвекцию, которая играет роль рассеивания тепла на сердечнике и обмотке трансформатора. Обычно используемое трансформаторное масло имеет три спецификации: № 10, № 25 и № 45. На его этикетке указана температура, при которой масло начинает затвердевать ниже нуля. Например, масло «№ 25» означает, что это масло начинает застывать при -25 градусах. Спецификации масла следует выбирать исходя из местных климатических условий.

1.2 Резервуар для хранения масла

Маслорасширитель установлен на верхней крышке масляного бака. Объем резервуара для хранения масла составляет около 10 процентов от объема резервуара для масла. Между резервуаром для хранения масла и резервуаром для масла соединены трубы. Когда объем трансформатора увеличивается или уменьшается с изменением температуры масла, резервуар для хранения масла играет роль в хранении и пополнении масла, обеспечивая погружение железного сердечника и обмотки в масло; В то же время за счет установки резервуара для хранения масла уменьшается поверхность контакта между маслом и воздухом, что снижает скорость деградации масла.

На маслорасширителе имеется указатель уровня масла, а рядом со стеклянной трубкой имеются стандартные линии уровня масла для температуры масла -30 градусов, плюс 20 градусов и плюс 40 градусов, указывающие уровень масла, который трансформаторы, не введенные в эксплуатацию, должны доходить; Стандартная линия в основном отражает, достаточен ли уровень масла в трансформаторе при работе при разных температурах.

На резервуаре для хранения нефти установлены дыхательные отверстия, соединяющие верхнее пространство резервуара с атмосферой. Во время теплового расширения трансформаторного масла воздух в верхней части маслорасширителя может входить и выходить через дыхательное отверстие, а уровень масла может подниматься или опускаться, чтобы предотвратить деформацию или даже повреждение масляного бака.

1.3 Изолирующая втулка

Это основное изоляционное устройство вне коробки трансформатора, и в большинстве изоляционных рукавов трансформатора используются фарфоровые изоляционные рукава. Трансформатор использует изоляционные втулки высокого и низкого напряжения для направления выводов обмоток трансформатора высокого и низкого напряжения изнутри масляного бака наружу масляного бака, что делает обмотку трансформатора изолированной от земли (корпус и сердечник) и также основной компонент, соединяющий фиксированные выводы с внешней цепью. Фарфоровая втулка высокого напряжения относительно высокая, а фарфоровая втулка низкого напряжения относительно короткая.

1.4 Тап-чейнджер

Устройство для изменения отвода высоковольтной обмотки трансформатора и регулировки положения отвода позволяет увеличивать или уменьшать количество витков в первичной обмотке для изменения коэффициента трансформации и регулировки выходного напряжения. Способ ручного изменения положения переключателя ответвлений после вывода трансформатора из эксплуатации и отключения от сети, а также регулировки выходного напряжения называется регулированием напряжения холостого хода.

1.5 Защитные устройства

1.5.1 Газовое реле

Газовое реле установлено посередине соединительной трубы между масляным баком трансформатора и масляным баком и подключено к цепи управления, образуя газозащитное устройство. Верхний контакт газового реле образует отдельную цепь с сигналом легкого газа, а нижний контакт газового реле подключается к внешней цепи для формирования защиты от тяжелого газа. Действие тяжелого газа отключает высоковольтный автоматический выключатель и посылает сигнал о действии тяжелого газа;

1.5.2 Взрывозащищенная трубка

Взрывозащищенная трубка представляет собой предохранительное защитное устройство для трансформаторов, устанавливаемое на большой крышке трансформатора. Взрывозащищенная трубка соединена с атмосферой, и в случае неисправности тепло приведет к испарению трансформаторного масла, срабатыванию газового реле для отправки сигнала тревоги или отключению электропитания, чтобы предотвратить взрыв масляного бака. .

Применение распределительного трансформатора

1. Приложения для передачи и распределения

Трансформаторы широко используются в различных приложениях передачи и распределения. Передачу электроэнергии можно определить как перемещение электроэнергии высокого напряжения от электростанции к подстанции, а распределение соответствует преобразованию сигналов напряжения большой амплитуды в сигналы напряжения значительно более низкого значения. Кроме того, сигналы напряжения более низкого уровня, распределяемые системой распределения, могут использоваться для различных бытовых и коммерческих приложений. Энергия может передаваться от электростанции к месту назначения по проводам и кабелям. В таких приложениях можно использовать трансформаторы для поддержания уровней частоты и амплитуды сигналов на постоянных значениях.

2. Производство стали

Заводы по производству стали являются типичным примером коммерческого применения, где можно легко наблюдать за использованием трансформаторов. Процесс производства стали в основном включает плавку, сварку, формовку и охлаждение сырья. Для плавления и сварки компонентов требуется очень большой ток; Однако для охлаждения компонентов требуется относительно низкое значение тока. Чтобы добиться частого регулирования этого тока на протяжении всего производственного процесса, обычно применяют высоковольтные трансформаторы. В сталелитейной промышленности трансформаторы, как правило, увеличивают или уменьшают значения напряжения в различных точках цепи и помогают пользователям получить требуемый ток.

3.Хладагент

Когда трансформатор используется в высушенном на воздухе виде, его можно использовать для создания эффекта охлаждения. Охлаждающий эффект трансформаторов можно легко использовать в холодильниках, чтобы продукты оставались охлажденными и свежими. В дополнение к охлаждению трансформаторы, используемые в холодильниках и других подобных устройствах, также обеспечивают необходимое регулирование напряжения, чтобы избежать импульсных токов и дисбаланса напряжения, тем самым обеспечивая безопасность оборудования. Кроме того, даже после внезапного прекращения подачи электроэнергии трансформаторы могут помочь поддерживать охлаждение холодильника в течение определенного периода времени.

4.кондиционер

Кондиционирование воздуха является еще одним примером применения в повседневной жизни, в котором используется трансформатор для общей работы до оптимального значения, желаемого пользователем, что позволяет кондиционеру и вентилятору работать одновременно и регулирует поток энергии через цепь в соответствии с текущими потребностями. Устройства отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха также используют трансформаторы аналогичным образом для упрощения их работы, улучшения их работы и оптимизации энергопотребления.

5. Промышленное использование

Трансформаторы используются в различном промышленном оборудовании, таком как сварочные аппараты, электропечи, гальванические машины, электродвигатели и т. д., для обеспечения их питания.

1) Электрическая печь: Электрическая печь является распространенным нагревательным оборудованием в промышленном производстве, которое требует высокого напряжения и тока для создания высокой температуры. По этой причине трансформаторы часто используются в промышленности для преобразования низковольтных и сильноточных источников питания в высоковольтные и слаботочные источники питания, чтобы обеспечить высокое потребление энергии, необходимое для электрических печей.

2) Электросварочный аппарат: Электросварочные аппараты требуют производства высокой температуры и высокой энергии с помощью кратковременной дуги для обработки сварных компонентов. В некоторых мощных сварочных аппаратах трансформаторы используются для изменения напряжения и тока, чтобы обеспечить стабильность мощности и защиту от перегрузок.

3) Гальваническая машина: процесс гальваники требует большого количества электроэнергии, и необходимо обеспечить стабильность источника питания для обеспечения качества покрытия. Поэтому трансформаторы часто используются в промышленности для преобразования слаботочных и высоковольтных источников питания в сильноточные и низковольтные источники питания.

4) Промышленное производство электроэнергии. В промышленной сфере некоторые типы промышленных генераторов должны преобразовывать свое выходное напряжение, чтобы адаптироваться к различному оборудованию и приложениям. Трансформатор является одним из основных компонентов для достижения преобразования выходного напряжения.

5) Преобразователи частоты. Преобразователи частоты широко используются в промышленном оборудовании.

Соединения распределительного трансформатора

(1) Yyn0, где Y означает, что обмотка высокого напряжения соединена звездой, y означает, что обмотка низкого напряжения соединена звездой, n означает, что нейтральный провод выведен из средней точки вторичной обмотки. обмотка, а 0 означает, что фазы линейного напряжения высокого и низкого напряжения одинаковы. Его можно использовать в качестве выхода мощности для трехфазных четырехпроводных или трехфазных пятипроводных систем, а также для распределительных трансформаторов небольшой мощности для питания силовых и осветительных нагрузок.

(2) Dyn11: где D означает, что обмотка высокого напряжения соединена треугольником, y означает, что обмотка низкого напряжения соединена звездой, n означает, что нейтральная точка вторичной обмотки заземлена напрямую и имеет вытянутый нейтральный провод. , а 11 представляет собой разность фаз в 30 градусов между высоковольтным и низковольтным линейным напряжением. Он обычно используется в системах TN или TT для заземления низковольтной электросети в Китае.

(3) Yd11: первичная обмотка соединена звездой, а вторичная обмотка соединена треугольником. Он обычно используется в качестве силового трансформатора для электросетей 10 кВ или 35 кВ, а также в качестве станционного трансформатора для электростанций. Вторичная обмотка соединена треугольником для устранения третьей гармоники напряжения.

(4) YNd11: первичная обмотка соединена звездой, а нейтральный провод заземлен непосредственно от нейтральной точки, а вторичная обмотка соединена треугольником. Обмотка высокого напряжения, соединенная звездой, имеет напряжение в √ 3 раза ниже, чем обмотка, соединенная треугольником, что может принести хорошие экономические выгоды. Обычно используется в энергосистемах, где нейтраль напрямую заземлена при напряжении 110 кВ и выше.

Рейтинг распределительного трансформатора

50 ква, 63 ква, 80 ква, 100 ква, 125 ква, 160 ква, 200 ква, 250 ква, 315 ква, 400 ква, 500 ква, 630 ква, 800 ква, 1000 ква, 1250 ква, 1600 ква, 2000 ква, 2500 ква, 3150 ква, 4000 ква, 5000 ква, 6300 ква, 8000 ква, 10 000 ква