Forskellen mellem effekttransformator og fordelingstransformator

Hovedforskelle

Krafttransformatorer anvendes i højspændingsnetværk til stigning og nedgang (med spændinger som 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV). Deres nominelle kapacitet er generelt over 200 MVA. I modsætning hermed anvendes distributions-transformatorer i lavspændingsdistributionsnetværk som en måde at forbinde slutbrugere (med spændinger som 11 kV, 6,6 kV, 3,3 kV, 440 V, 230 V). Deres nominelle kapacitet er normalt under 200 MVA.

Transformatorstørrelse / Isolationsniveau

Krafttransformatorer bruges til strømtransmission i belastningshøje situationer med spændinger over 33 kV, med en effektivitet på 100%. I forhold til distributions-transformatorer er de større og anvendes i strømproduktionsstationer og transmissionsunderstations, med et højt isolationsniveau.
Distributions-transformatorer bruges til at distribuere elektrisk energi ved lave spændinger, med spændinger under 33 kV til industrielle anvendelser og 440 V - 220 V til huslige formål. De fungerer med en relativt lav effektivitet, der varierer fra 50 - 70%. De er små, lette at installere, har lave magnetiske tab, og opererer ikke altid ved fuld belastning.

Jern-tab og Kobber-tab

Krafttransformatorer anvendes i transmissionsnetværket og er ikke direkte forbundet til forbrugere, så belastningsfluktueringer er minimal. De opererer ved fuld belastning 24 timer om dagen, så kobbertab og jern-tab forekommer hele dagen, og deres specifikke vægt (dvs. jernvægt/kobbervægt) er meget lav. Gennemsnitsbelastningen er tæt på eller ved fuld belastning, og de er designet for at opnå maksimal effektivitet under fuld belastning. Da de er uafhængige af tid, er det tilstrækkeligt at beregne effektiviteten udelukkende ud fra effekt.

Distributions-transformatorer anvendes i distributionsnetværket og er direkte forbundet til forbrugere, så belastningsfluktueringer er betydelige. De er ikke altid ved fuld belastning. Jern-tab forekommer 24 timer om dagen, og kobbertab forekommer baseret på belastningscyklussen. Deres specifikke vægt (dvs. jernvægt/kobbervægt) er relativt høj. Gennemsnitsbelastningen er cirka 75% af fuld belastning, og de er designet for at opnå maksimal effektivitet ved 75% af fuld belastning. Da de er tid-afhængige, defineres dags-effektivitet for at beregne effektiviteten.

Krafttransformatorer fungerer som stigningsenheder i strømtransmission. Dette hjælper med at minimere I²r-tab for en bestemt strøm. Disse transformatorer er konstrueret for at maksimere udnyttelsen af kernen. De opererer tæt på knæpunktet på B-H kurven (lidt over knæpunktets værdi), hvilket betydeligt reducerer massen af kernen.Naturoligvis matcher jern-tab og kobbertab for krafttransformatorer ved topbelastning, altså ved det punkt, hvor maksimal effektivitet opnås med lige store tab.

Distributions-transformatorer kan dog ikke designes på samme måde. Derfor bliver dags-effektivitet en vigtig overvejelse under deres design. Dette afhænger af den typiske belastningscyklus, de er meningen at forsyne. Kernes design skal tage højde for både topbelastning og dags-effektivitet, og finde en balance mellem disse to aspekter.Krafttransformatorer opererer generelt ved fuld belastning, så de er designet for at minimere kobbertab. I modsætning hermed er distributions-transformatorer altid online og opererer mest ved mindre end fuld belastning. Derfor er de designet for at minimere kernetab.

Krafttransformatorer fungerer som stigningsenheder i strømtransmission, hvilket gør det muligt at minimere I²r-tab for en bestemt strøm. De er designet for at optimere kernens udnyttelse og opererer tæt på knæpunktet på B-H kurven (lidt over knæpunktets værdi), hvilket betydeligt reducerer kernen's masse.
Ved topbelastning viser disse transformatorer naturligt en balance mellem jern-tab og kobbertab, hvilket svarer til det punkt, hvor maksimal effektivitet opnås, og de to typer tab er lige store.

Distributions-transformatorer kan imidlertid ikke designes på samme måde. Derfor er dags-effektivitet en afgørende faktor i deres designproces. Dette afhænger af den typiske belastningscyklus, de er meningen at forsyne. Kernes design skal effektivt adressere både topbelastningskrav og dags-effektivitet, og finde en delikat balance mellem disse to aspekter.
Krafttransformatorer opererer typisk ved fuld belastning, så deres design fokuserer på at minimere kobbertab. På den anden side er distributions-transformatorer konstant i drift og fungerer mest under mindre end fuld belastning. Derfor lægger deres design vægt på at minimere kernetab.