Naudojant elektrą, būtina keisti įtampą iš vieno lygio į kitą. Sauso tipo transformatoriai (dar žinomi kaip oru aušinami) šią funkciją atlieka taip saugiai ir efektyviai, kad yra plačiai naudojami viešųjų ir gyvenamųjų pastatų vidaus įrengimams, kur kitų tipų šie įrenginiai laikomi pernelyg rizikingais.
Transformatorių tipai: skystas ir sausas
Iš esmės yra du skirtingi tokio įrenginio tipai: skysčiu izoliuotas ir aušinamas (skysčio tipo) ir oro arba oro-dujų mišinio aušinamas (sausas tipas).
Pirmojo tipo transformatoriams aušinimo terpė gali būti įprasta mineralinė alyva. Taip pat naudojamos kitos medžiagos, pavyzdžiui, antipirenai angliavandeniliai ir silikoniniai skysčiai. Tokie transformatoriai turi šerdį ir apvijas, panardintas į skystos terpės baką, kuris tarnauja ir kaip izoliatorius, ir kaip aušinimo skystis.
Dažniausiai naudojamas elektrinis džiovinimastransformatoriai turi apvijas, užpildytas epoksidine derva, kuri tarnauja kaip izoliatorius. Jis apsaugo laidus nuo dulkių ir atmosferinės korozijos. Tačiau kadangi ritinio liejimo formos naudojamos tik fiksuotų matmenų, tokių įrenginių konstrukcijoje yra mažiau galimybių keisti. Mažose pramonės įmonėse, taip pat viešuosiuose ir gyvenamuosiuose pastatuose dažniausiai naudojamų elektros energijos tiekimo diapazone sausojo tipo transformatoriai visiškai dubliuoja savo skystųjų analogų galių diapazoną.
Pagrindiniai parametrai
Svarbiausias nagrinėjamų prietaisų veikimo momentas yra apvijų temperatūros režimo užtikrinimas. Norėdami padėti pasirinkti ar įsigyti sauso tipo aparatą, skirtą įvairių objektų maitinimui, apsvarstysime kelis pagrindinius veikimo parametrus:
- Maitinimas, kVA.
- Vardinė pirminė ir antrinė įtampa.
- Izoliacijos sistemos šilumos išsklaidymas yra maksimalios aplinkos temperatūros + vidutinės temperatūros padidėjimo apvijose + skirtumo tarp vidutinės temperatūros padidėjimo apvijose ir aukščiausios temperatūros jose suma.
- Šerdis ir ritės – galimas šerdies pažeidimas arba delaminacijos (vario arba aliuminio laidų) susikaupimas kelia ypatingą susirūpinimą.
Yra įvairių konstrukcinių transformatorių tipų, kuriuos pirmiausia lemia jų apvijų izoliavimo metodai. Tarp jų yra žinomi: vakuuminis impregnavimas, inkapsuliavimas ir liejimo ritė. Panagrinėkime kiekvieną iš jų atskirai.
Vakuuminio impregnavimo (VPI) izoliacija
Ši technologija sukuria laidų lako apdailą keičiant slėgio ir vakuumo ciklus. VPI procese naudojamos poliesterio dervos. Tai suteikia laidininkams geresnę lako apdailą nei įprastu panardinimu. Tada juo padengtos ritės dedamos į orkaitę, kurioje vyksta kepimas. Jie yra daug atsparesni koronos iškrovoms. Kaip atrodo toks transformatorius? Jo nuotrauka paskelbta žemiau.
Vakuuminė inkapsuliacija (VPE)
Šis metodas paprastai pranoksta VPI procesą. Gamybos procese įdedama keletas panardinimų, kad apvyniotų ritę, o po to jų danga kepama orkaitėje. Šie transformatoriai geriau apsaugo nuo agresyvios ir drėgnos aplinkos nei jų VPI analogai. Kaip atrodo toks transformatorius? Jo nuotrauka pateikiama žemiau.
Kapsuliavimas (sandarinimas)
Įkapsuliuoti transformatoriai yra įprasti įrenginiai, kurių apvijos padengtos silicio junginiais arba epoksidine derva ir visiškai uždengtos sunkiu korpusu. Gamybos proceso metu apvijos užpildomos tankia, didelio dielektrinio stiprumo epoksidine derva, apsaugančia transformatorių nuo bet kokios aplinkos.
Lietiniai ritės (iš formuotos tankintos epoksidinės dervos)
Šiuose įrenginiuose yra ritės, kurios liejimo proceso metu yra įdėtos į epoksidinę dervą. Veikiant jie yra visiškai užpildyti dervavakuumas.
Kiekvienas apvijų izoliacijos metodas yra specialiai pritaikytas konkrečioms aplinkoms. Labai svarbu suprasti, kur geriausia naudoti atitinkamų tipų įrenginius. Pavyzdžiui, sausos dervos transformatoriai kainuoja apie 50% daugiau nei VPE ar VPI gaminiai. Taigi, konkretaus tipo įrenginio pasirinkimas gali turėti didelės įtakos bendrai projekto kainai.
Pasirinkimo rekomendacijos
Jei reikalingas didesnis atsparumas vainikinėms iškrovoms (t. y. elektros iškrovoms, kurias sukelia lauko stiprumas, viršijantis izoliacijos dielektrinį stiprumą), kai nereikia didesnio mechaninio apvijų stiprumo, reikia naudoti VPI tipo transformatorių..
Naudokite juos su liejiniais ritiniais, kai reikia papildomo stiprumo ir apsaugos, pvz., atšiauriose aplinkose, tokiose kaip cheminių procesų gamyklos, statybinių medžiagų gamyklos ir lauko įrenginiai. Agresyvi aplinka apima medžiagas, kurios gali neigiamai paveikti kitų sauso tipo transformatorių apvijas, įskaitant druskas, dulkes, ėsdinančias dujas, drėgmę ir metalo daleles.
Be to, lietinės dervos apvijos pagerino gebėjimą atlaikyti trumpalaikes ir pasikartojančias perkrovas, įprastas daugelyje gamybos procesų.
Inžinierius dažnai turi rinktis iš liejamos dervos arba VPI/VPE tipo kritinėms reikmėms ir atšiaurioms aplinkoms. Pirmasis tipas paprastai laikomas geriausiu. Kai kurie gamintojaitačiau pažymima, kad liejamos dervos izoliacija riboja transformatoriaus tarnavimo laiką. Epoksidinės dervos šiluminio plėtimosi koeficientas yra mažesnis nei varinių laidininkų. Ciklinis plėtimasis ir susitraukimas, kai ritės įkaista ir vėsta, galiausiai gali sukelti dervos įtrūkimus. Taip pat pažymima, kad VPI tipo transformatorius gali geriau susidoroti su tokiais procesais, todėl tarnauja ilgiau. Galų gale, galutinį pasirinkimą sprendžia energetikos inžinierius.
Skystas prieš sausą
Skysčiu užpildyti transformatoriai paprastai yra efektyvesni nei užpildyti sausuoju būdu, todėl jų tarnavimo laikas ilgesnis. Be to, skystis yra efektyvesnė terpė vietinėms aukštos temperatūros vietoms apvijose vėsinti. Be to, skysčiu užpildyti įrenginiai turi geresnę perkrovos talpą.
Taigi, 1000 KVA sausojo tipo transformatoriaus esant pusei apkrovai nuostolių lygis yra apie 8 kW, o esant pilnai apkrovai - apie 16 kW. Tuo pačiu metu tas pats „tūkstantis“, bet skystas, turi maždaug pusę atliekų. Alyva „du tūkstančiai“esant pusei apkrovai patiria 8 kW nuostolių, o esant pilnai – 16 kW. Jo sausam atitikmeniui būdingos atitinkamai 13 ir 26,5 kW sąnaudos. Tai reiškia, kad būtent sausojo tipo transformatoriai turi abejotiną persvarą pagal nuostolius. Tuo pačiu metu jų kaina yra didesnė nei skystų.
Dėl intensyvesnio apvijų aušinimo skystų prietaisų matmenys (gylis ir plotis) yra mažesni nei tokios pat galios sausieji įrenginiai. Galiįtakoja reikiamą transformatorių pastočių plotą (ypač įmontuotų), taigi ir viso įrenginio kainą. Taigi, tipiško sauso tipo 1000 KVA transformatoriaus gylis yra 1,6 m, o plotis 2,44 m. Tuo pačiu metu panašus alyvos transformatorius artimame gylyje yra apie 1,5 m pločio. Tačiau šio tipo, turi nemažai trūkumų.
Pavyzdžiui, priešgaisrinė apsauga yra svarbesnė skysčių transformatoriams, kai naudojami degūs aušinimo skysčiai. Tiesa, užsidegti gali ir sausieji transformatoriai. Netinkamai naudojamas skysto tipo įrenginys gali net sprogti.
Priklausomai nuo eksploatavimo sąlygų, skysčiu užpildytiems gaminiams gali prireikti lašėjimo padėklo, kad surinktų bet kokį aušinimo skysčio nuotėkį.
Galbūt renkantis transformatorius, perėjimas nuo aiškaus pirmenybės sauso tipo prie skysto tipo yra nuo 500 kVA iki 2,5 MVA, o pirmasis tipas geriausiai naudojamas iki apatinės diapazono ribos, o antrasis - virš jo.
Svarbus veiksnys renkantis tipą yra transformatoriaus įrengimo vieta, pvz., biurų pastato viduje ar lauke, taip pat pramoninių apkrovų aptarnavimas.
Yra lengvai prieinami sausojo tipo transformatoriai, kurių galia didesnė nei 5 MVA, tačiau daugelis jų yra užpildyti skysčiu. Įrengiant lauke, šis tipas taip pat vyrauja.
Keli žodžiai apie vėdinimą
Kai transformatoriuje yra ventiliatorius, apkrova gali būti žymiai padidinta. Taigi, liejamoms apvijomsši funkcija gali padidinti nuolatinę apkrovą iki 50 % virš vardinės apkrovos. VPE arba VPI tipų atveju galios padidėjimas gali būti iki 33%.
Pavyzdžiui, standartinio 3000 kVA liejimo transformatoriaus galia, kai jame yra ventiliatorius, padidėja iki 4500 kVA (50%). Tuo pačiu metu 2500 kVA VPE arba VPI tipas su ventiliatoriumi jį padidins iki 3,333 kVA (33 %).
Tačiau visada turite atsižvelgti į tai, kad orapūtės buvimas sumažina bendrą sistemos patikimumą. Jei ventiliatorius sugenda pučiant esant didesnei nei vardinei apkrovai, kyla reali rimtos avarijos rizika, dėl kurios galite prarasti visą transformatorių.
O kaip su Rusijos rinka?
Pažymėtina, kad pastaraisiais metais Rusijoje pastebima nuolatinė tendencija kartoti Europos patirtį, kur iki 90% visų naujai sumontuotų transformatorių yra sausojo tipo. Rinka atitinkamai reaguoja. Šiandien Rusijos Federacijoje yra tokių įrenginių pasiūlymų iš dviejų gamintojų grupių. Pirmasis iš jų apima Rusijos, Italijos, Kinijos ir Korėjos prekių ženklus. Iš esmės siūlomi konstruktyvūs žinomų Rusijos prekių ženklų analogai: TSZ, TSL, TSGL. Kiek kainuoja toks sausas transformatorius? Įprasto „tūkstančio“kaina svyruoja nuo 900 tūkstančių iki 1 milijono rublių.
Antrai grupei priklauso Vokietijos ir Prancūzijos gamintojai. Jie siūlo DTTH, GDNN, GDHN serijų klases. Kiek kainuos toks importinis transformatorius? To paties „tūkstančio“kaina bus nuo 1,5 iki 2 milijonų rublių.
