Izmantojot elektrību, nepieciešams mainīt spriegumu no viena līmeņa uz otru. Sausā tipa transformatori (aka ar gaisa dzesēšanu) veic šo funkciju tik droši un efektīvi, ka tos plaši izmanto iekštelpu instalācijām sabiedriskās un dzīvojamās ēkās, kur cita veida šīs ierīces tiek uzskatītas par pārāk riskantām.
Transformatoru veidi: šķidrie un sausie
Būtībā ir divi dažādi šādu ierīču veidi: ar šķidruma izolāciju un dzesēšanu (šķidruma veids) un ar gaisa vai gaisa-gāzes maisījumu atdzesētu (sausais veids).
Pirmā tipa transformatoriem dzesēšanas līdzeklis var būt parasta minerāleļļa. Tiek izmantotas arī citas vielas, piemēram, liesmu slāpējoši ogļūdeņraži un silikona šķidrumi. Šādiem transformatoriem ir serde un tinumi, kas iegremdēti šķidrās vides tvertnē, kas kalpo gan kā izolators, gan kā dzesēšanas šķidrums.
Visizplatītākā jauda sausātransformatoriem ir tinumi, kas pildīti ar epoksīda sveķiem, kas kalpo kā izolators. Tas aizsargā vadītājus no putekļiem un atmosfēras korozijas. Tomēr, tā kā spoļu liešanas veidnes tiek izmantotas tikai ar fiksētiem izmēriem, šādu ierīču konstrukcijā ir mazāk iespēju mainīt. Diapazonā, ko parasti izmanto mazo rūpniecības uzņēmumu, kā arī sabiedrisko un dzīvojamo ēku elektroapgādē, sausā tipa transformatori pilnībā dublē to šķidro līdzinieku jaudas diapazonu.
Galvenie parametri
Izšķirošākais moments attiecīgo ierīču darbībā ir nodrošināt tinumu temperatūras režīmu. Lai palīdzētu izvēlēties vai iegādāties sausā tipa aparātu dažādu objektu barošanai, ņemsim vērā vairākus pamata darbības parametrus:
- Jauda, kVA.
- Nominālais primārais un sekundārais spriegums.
- Izolācijas sistēmas siltuma izkliede ir maksimālās apkārtējās vides temperatūras + vidējās temperatūras paaugstināšanās tinumos + starpība starp vidējo temperatūras paaugstināšanos tinumos un augstāko temperatūru tajos summa.
- Kodols un spoles - iespējams serdeņa bojājums vai slāņošanās (vara vai alumīnija vadi) uzkrāšanās rada īpašas bažas.
Ir dažādi transformatoru konstrukcijas veidi, ko galvenokārt nosaka to tinumu izolēšanai izmantotās metodes. Starp tiem ir zināmi: vakuuma impregnēšana, iekapsulēšana un liešanas spole. Apskatīsim katru no tiem atsevišķi.
Vakuuma impregnēšanas (VPI) izolācija
Šī tehnoloģija rada vadu lakas pārklājumu, mainot spiediena un vakuuma ciklus. VPI procesā izmanto poliestera sveķus. Tas nodrošina vadītājiem labāku lakas apdari nekā parastā iegremdēšana. Pēc tam ar to pārklātās spoles ievieto cepeškrāsnī, kur notiek cepšana. Tie ir daudz izturīgāki pret korona izplūdēm. Kā izskatās šāds transformators? Viņa fotoattēls ir ievietots zemāk.
Vakuuma iekapsulēšana (VPE)
Šī metode parasti pārspēj VPI procesu. Ražošanas procesā tiek pievienoti vairāki iemērkumi, lai iekapsulētu spoli, pēc tam to pārklājumu cep cepeškrāsnī. Šie transformatori nodrošina labāku aizsardzību pret agresīvu un mitru vidi nekā to VPI kolēģi. Kā izskatās šāds transformators? Viņa fotoattēls ir parādīts zemāk.
Ikapsulēšana (blīvēšana)
Iekapsulētie transformatori ir parastas ierīces ar tinumiem, kas pārklāti ar silīcija savienojumiem vai epoksīdsveķiem un pilnībā ievietoti smagā korpusā. Ražošanas procesā tinumus piepilda ar blīviem, augstas dielektriskās izturības epoksīda sveķiem, aizsargājot transformatoru no jebkādas vides iedarbības.
Lietas spoles (formētā blīvētā epoksīda formā)
Šajās ierīcēs ir spoles, kas formēšanas procesa laikā ir iekapsulētas epoksīdā. Tie ir pilnībā piepildīti ar sveķiem, iedarbojotiesvakuums.
Katra tinumu izolācijas metode ir īpaši piemērota noteiktām vidēm. Ir ļoti svarīgi saprast, kur vislabāk izmantot atbilstošos ierīču veidus. Piemēram, sauso sveķu transformatori maksā apmēram 50% vairāk nekā VPE vai VPI izstrādājumi. Tādējādi konkrēta veida ierīces izvēle var būtiski ietekmēt projekta kopējās izmaksas.
Ieteikumi atlasei
Ja nepieciešama paaugstināta pretestība koronaizlādei (t.i., elektriskās izlādes, ko izraisa lauka intensitāte, kas pārsniedz izolācijas dielektrisko izturību), ja nav nepieciešama palielināta tinumu mehāniskā izturība, jāizmanto VPI tipa transformators..
Izmantojiet tos ar lietām spolēm, ja nepieciešama papildu izturība un aizsardzība, piemēram, skarbos apstākļos, piemēram, ķīmiskās apstrādes rūpnīcās, būvmateriālu rūpnīcās un āra instalācijās. Agresīvā vidē ietilpst vielas, kas var nelabvēlīgi ietekmēt citu sausā tipa transformatoru tinumus, tostarp sāļus, putekļus, korozīvas gāzes, mitrumu un metāla daļiņas.
Turklāt lētu sveķu tinumiem ir uzlabota spēja izturēt īslaicīgas un atkārtotas pārslodzes, kas raksturīgas daudzos ražošanas procesos.
Inženierim bieži ir jāizdara izvēle starp lietajiem sveķiem vai VPI/VPE tipu kritiskiem lietojumiem un skarbām vidēm. Pirmais veids parasti tiek uzskatīts par labāko. Daži ražotājitomēr ir norādīts, ka lējumu sveķu izolācija ierobežo transformatora kalpošanas laiku. Epoksīda sveķu termiskās izplešanās koeficients ir mazāks nekā vara vadītājiem. Cikliskā izplešanās un saraušanās, kad spoles uzsilst un atdziest, galu galā var izraisīt sveķu plaisāšanu. Tāpat tiek atzīmēts, ka VPI tipa transformators var labāk tikt galā ar šādiem procesiem un tāpēc kalpo ilgāk. Galu galā galīgā izvēle ir enerģētiķa ziņā.
Šķidrs pret sauso
Ar šķidrumu pildītie transformatori mēdz būt efektīvāki par sauso pildījumu, tāpēc tiem ir ilgāks kalpošanas laiks. Turklāt šķidrums ir efektīvāks līdzeklis vietējo augstas temperatūras zonu dzesēšanai tinumos. Turklāt ar šķidrumu pildītām ierīcēm ir labāka pārslodzes jauda.
Tādējādi 1000 KVA sausā tipa transformatoram pie pusslodzes zudumu līmenis ir aptuveni 8 kW, bet pie pilnas slodzes – aptuveni 16 kW. Tajā pašā laikā tajā pašā "tūkstošā", bet šķidrā veidā, ir apmēram puse atkritumu. Eļļai "divi tūkstoši" pie pusslodzes rodas 8 kW zudumi, bet pie pilnas slodzes - 16 kW. Tā sausajam līdziniekam raksturīgas izmaksas attiecīgi 13 un 26,5 kW. Tas nozīmē, ka tieši sausā tipa transformatori zaudē apšaubāmo pārsvaru. Tajā pašā laikā to cena ir augstāka nekā šķidrajām.
Intensīvākas tinumu dzesēšanas dēļ šķidrajām ierīcēm ir mazāki izmēri (dziļums un platums) nekā tādas pašas jaudas sausajām ierīcēm. Tas varētuietekmēt nepieciešamo transformatoru apakšstaciju platību (īpaši iebūvēto), un līdz ar to visas iekārtas izmaksas. Tātad tipiska sausā tipa transformatora 1000 KVA dziļums ir 1,6 m un platums 2,44 m. Tajā pašā laikā līdzīga eļļas transformatora platums tuvu dziļumā ir aptuveni 1,5 m. Bet šāda veida, ir vairāki trūkumi.
Piemēram, ugunsdrošība ir svarīgāka šķidruma transformatoriem, kad tiek izmantots uzliesmojošs dzesēšanas šķidrums. Tiesa, var aizdegties arī sausie transformatori. Ļaunprātīgi izmantota šķidruma tipa ierīce var pat eksplodēt.
Atkarībā no darbības apstākļiem ar šķidrumu pildītiem produktiem var būt nepieciešama pilienu paplāte, lai savāktu dzesēšanas šķidruma noplūdes.
Iespējams, izvēloties transformatorus, pāreja no skaidras priekšrokas sausajam tipam uz šķidro tipu ir no 500 kVA līdz 2,5 MVA, pirmo tipu vēlams izmantot līdz diapazona apakšējai robežai, bet otro virs tā.
Svarīgs faktors tipa izvēlē ir transformatora uzstādīšanas vieta, piemēram, biroja ēkā vai ārpusē, kā arī rūpniecisko slodžu apkalpošana.
Sausā tipa transformatori virs 5MVA ir viegli pieejami, taču daudzi ir pildīti ar šķidrumu. Uzstādīšanai ārpus telpām šis veids ir arī dominējošs.
Daži vārdi par ventilāciju
Kad transformators ir aprīkots ar ventilatora ventilatoru, slodzi var ievērojami palielināt. Tātad, lietiem tinumiemšī funkcija var palielināt nepārtrauktās slodzes ietilpību līdz 50% virs nominālās slodzes. VPE vai VPI veidiem jaudas pieaugums šajā gadījumā var būt līdz 33%.
Piemēram, standarta 3000 kVA uztīta transformatora jauda, ja tas ir aprīkots ar ventilatora ventilatoru, palielinās līdz 4500 kVA (par 50%). Tajā pašā laikā 2500 kVA VPE vai VPI tips ar ventilatoru to paaugstinās līdz 3,333 kVA (par 33%).
Tomēr vienmēr jāņem vērā, ka pūtēja klātbūtne samazina sistēmas kopējo uzticamību. Ja ventilators sabojājas, pūšot zem slodzes, kas lielāka par nominālo, pastāv reāls smagas avārijas risks, kā rezultātā jūs varat zaudēt visu transformatoru.
Un kā ar Krievijas tirgu?
Vērts atzīmēt, ka pēdējos gados Krievijā ir vērojama stabila tendence atkārtot Eiropas pieredzi, kur līdz pat 90% no visiem no jauna uzstādītajiem transformatoriem ir sausā tipa transformatori. Tirgus attiecīgi reaģē. Šodien Krievijas Federācijā šādu ierīču piedāvājumi ir no divām ražotāju grupām. Pirmais no tiem ietver Krievijas, Itālijas, Ķīnas un Korejas zīmolus. Būtībā tiek piedāvāti labi pazīstamu Krievijas zīmolu konstruktīvi analogi: TSZ, TSL, TSGL. Cik maksā šāds sausais transformators? Tipiska "tūkstoša" cena svārstās no 900 tūkstošiem līdz 1 miljonam rubļu.
Otrajā grupā ietilpst Vācijas un Francijas ražotāji. Tie piedāvā DTTH, GDNN, GDHN sērijas kategorijas. Cik maksās šāds importa transformators? Tā paša “tūkstoša” cena būs no 1,5 līdz 2 miljoniem rubļu.
