Unterschied zwischen Starkstromtransformator und Verteilungstransformator

Hauptunterschiede

Stromtransformator werden in Hochspannungsübertragungsnetzen für Spannungserhöhungs- und -verringerungsoperationen eingesetzt (mit Spannungsebenen wie 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV). Ihre Nennleistung liegt in der Regel über 200 MVA. Im Gegensatz dazu werden Verteilungstransformatoren in Niederspannungsverteilungsnetzen verwendet, um Endnutzer anzuschließen (mit Spannungsebenen wie 11 kV, 6,6 kV, 3,3 kV, 440 V, 230 V). Ihre Nennleistung beträgt in der Regel weniger als 200 MVA.

Transformatorgröße / Isolierungsgrad

Stromtransformator werden in Lastszenarien mit Spannungen höher als 33 kV für die Stromübertragung eingesetzt und weisen eine Effizienz von 100 % auf. Im Vergleich zu Verteilungstransformatoren sind sie größer und werden in Kraftwerken und Umspannwerken eingesetzt, wobei sie einen hohen Isolierungsgrad aufweisen.
Verteilungstransformatoren werden zur Verteilung von elektrischer Energie bei niedrigen Spannungen eingesetzt, mit Spannungen unter 33 kV für industrielle Anwendungen und 440 V - 220 V für den häuslichen Gebrauch. Sie arbeiten mit einer relativ geringen Effizienz von 50 - 70 %. Sie sind klein, einfach zu installieren, haben geringe magnetische Verluste und arbeiten nicht immer unter voller Last.

Eisenverluste und Kupferverluste

Stromtransformator werden im Übertragungsnetz eingesetzt und sind nicht direkt an Verbraucher angeschlossen, so dass Lastschwankungen minimal sind. Sie arbeiten 24 Stunden am Tag unter voller Last, so dass Kupfer- und Eisenverluste den ganzen Tag über auftreten und ihr spezifisches Gewicht (d.h., Eisen-/Kupfergewicht) sehr gering ist. Die durchschnittliche Last liegt nahe oder bei voller Last, und sie sind so konzipiert, dass sie unter voller Last maximale Effizienz erreichen. Da sie unabhängig von der Zeit sind, reicht es, die Effizienz allein auf Basis der Leistung zu berechnen.

Verteilungstransformatoren werden im Verteilungsnetz eingesetzt und sind direkt an Verbraucher angeschlossen, so dass Lastschwankungen erheblich sind. Sie sind nicht immer unter voller Last. Eisenverluste treten 24 Stunden am Tag auf, und Kupferverluste treten abhängig vom Lastzyklus auf. Ihr spezifisches Gewicht (d.h., Eisen-/Kupfergewicht) ist vergleichsweise hoch. Die durchschnittliche Last beträgt etwa 75 % der vollen Last, und sie sind so konzipiert, dass sie bei 75 % der vollen Last maximale Effizienz erreichen. Da sie zeitabhängig sind, wird die Tageseffizienz definiert, um die Effizienz zu berechnen.

Stromtransformator dienen als Spannungserhöhungseinrichtungen in der Stromübertragung. Dies hilft, I²r-Verluste für einen bestimmten Energiestrom zu minimieren. Diese Transformatoren sind so konstruiert, dass die Nutzung des Kerns maximiert wird. Sie arbeiten in der Nähe des Knickpunkts der B-H-Kurve (etwas oberhalb des Knickpunktwerts), was die Masse des Kerns erheblich reduziert.Natürlich stimmen bei Stromtransformator bei Spitzenlast Eisen- und Kupferverluste überein, d.h., an dem Punkt, an dem die maximale Effizienz mit gleichen Verlusten erreicht wird.

Verteilungstransformatoren können jedoch nicht auf die gleiche Weise konstruiert werden. Daher wird die Tageseffizienz bei ihrer Konstruktion zu einem wichtigen Aspekt. Dies hängt vom typischen Lastzyklus ab, den sie versorgen sollen. Das Kernkonzept muss sowohl die Spitzenlast als auch die Tageseffizienz berücksichtigen und zwischen diesen beiden Aspekten ein Gleichgewicht finden.Stromtransformator arbeiten in der Regel unter voller Last, so dass sie so konstruiert sind, dass Kupferverluste minimiert werden. Im Gegensatz dazu sind Verteilungstransformatoren ständig online und arbeiten meist unter weniger als voller Last. Daher sind sie so konstruiert, dass Kernverluste minimiert werden.

Stromtransformator fungieren als Spannungserhöhungseinrichtungen in der Stromübertragung, wodurch I²r-Verluste für einen bestimmten Energiestrom minimiert werden. Sie sind so konstruiert, dass die Kernnutzung optimiert wird und in der Nähe des Knickpunkts der B-H-Kurve (etwas oberhalb des Knickpunktwerts) arbeiten, wodurch die Masse des Kerns erheblich reduziert wird.
Bei Spitzenlast zeigen diese Transformatoren in natürlicher Weise eine Balance zwischen Eisen- und Kupferverlusten, was dem Punkt der maximalen Effizienz entspricht, an dem die beiden Arten von Verlusten gleich sind.

Verteilungstransformatoren hingegen können nicht auf die gleiche Weise konstruiert werden. Daher ist die Tageseffizienz ein entscheidender Faktor in ihrem Entwurfsprozess. Dies hängt vom typischen Lastzyklus ab, den sie versorgen sollen. Das Kernkonzept muss sowohl die Anforderungen an die Spitzenlast als auch die Tageseffizienz effektiv abdecken und zwischen diesen beiden Aspekten ein feines Gleichgewicht finden.
Stromtransformator arbeiten in der Regel unter voller Last, so dass ihre Konstruktion darauf abzielt, Kupferverluste zu minimieren. Andererseits sind Verteilungstransformatoren ständig in Betrieb und arbeiten meist unter weniger als voller Last. Daher legt ihre Konstruktion den Schwerpunkt darauf, Kernverluste zu minimieren.