Διαφορά μεταξύ Μετατροπέα Δυνάμεως και Μετατροπέα Διανομής

Κύριες Διαφορές

Οι ενεργειακοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται σε δίκτυα υψηλής τάσης για λειτουργίες αύξησης και μείωσης της τάσης (με επίπεδα τάσης όπως 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV). Η εγγεγραμμένη ικανότητά τους είναι συνήθως πάνω από 200 MVA. Αντίθετα, οι διανεμητικοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται σε δίκτυα χαμηλής τάσης ως μέσο σύνδεσης των τελικών χρηστών (με επίπεδα τάσης όπως 11 kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440 V, 230 V). Η εγγεγραμμένη ικανότητά τους είναι συνήθως λιγότερη από 200 MVA.

Μέγεθος Μετασχηματιστή / Επίπεδο Επενδύσεως

Οι ενεργειακοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ενέργειας σε σενάρια βαριάς φορτίας με τάσεις υψηλότερες από 33 kV, με απόδοση 100%. Σε σύγκριση με τους διανεμητικούς μετασχηματιστές, είναι μεγαλύτεροι σε μέγεθος και χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας και υποσταθμείς μεταφοράς, με υψηλό επίπεδο επενδύσεως.
Οι διανεμητικοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται για τη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας σε χαμηλές τάσεις, με τάσεις κάτω από 33 kV για βιομηχανικές εφαρμογές και 440 V - 220 V για οικιακή χρήση. Λειτουργούν με σχετικά χαμηλή απόδοση, μεταξύ 50 - 70%. Είναι μικροί σε μέγεθος, εύκολοι στην εγκατάσταση, έχουν χαμηλές μαγνητικές απώλειες και δεν λειτουργούν πάντα σε πλήρη φορτίο.

Απώλειες Σιδήρου και Κατανάλωση Χαλκού

Οι ενεργειακοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται στο δίκτυο μεταφοράς και δεν είναι άμεσα συνδεδεμένοι με τους καταναλωτές, οπότε οι κυμαίνονται μεγάλα. Λειτουργούν σε πλήρες φορτίο για 24 ώρες την ημέρα, οπότε οι απώλειες χαλκού και σιδήρου συμβαίνουν συνεχώς, και το συγκεκριμένο βάρος (δηλαδή, βάρος σιδήρου/βάρος χαλκού) είναι πολύ χαμηλό. Το μέσο φορτίο είναι κοντά ή σε πλήρες φορτίο, και σχεδιάζονται για να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση υπό συνθήκες πλήρους φορτίου. Επειδή είναι ανεξάρτητα από το χρόνο, η υπολογισμός της απόδοσης μόνο βάσει της ισχύος είναι επαρκής.

Οι διανεμητικοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται στο δίκτυο διανομής και είναι άμεσα συνδεδεμένοι με τους καταναλωτές, οπότε οι κυμαίνονται σημαντικά. Δεν είναι πάντα σε πλήρες φορτίο. Οι απώλειες σιδήρου συμβαίνουν 24 ώρες την ημέρα, και οι απώλειες χαλκού συμβαίνουν με βάση τον κύκλο φορτίου. Το συγκεκριμένο βάρος (δηλαδή, βάρος σιδήρου/βάρος χαλκού) είναι σχετικά υψηλό. Το μέσο φορτίο είναι περίπου 75% του πλήρους φορτίου, και σχεδιάζονται για να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση στο 75% του πλήρους φορτίου. Επειδή είναι εξαρτώμενα από το χρόνο, ορίζεται η απόδοση 24 ωρών για τον υπολογισμό της απόδοσης.

Οι ενεργειακοί μετασχηματιστές λειτουργούν ως συσκευές αύξησης της τάσης στη μεταφορά ενέργειας. Αυτό βοηθά στη μείωση των απωλειών I²r για μια συγκεκριμένη ροή ενέργειας. Αυτοί οι μετασχηματιστές σχεδιάζονται για να επιτευχθεί η μέγιστη αξιοποίηση του πυρήνα. Λειτουργούν κοντά στο σημείο γόνατος της καμπύλης B - H (ανωτέρω της τιμής του σημείου γόνατος), οπότε μειώνεται σημαντικά το βάρος του πυρήνα.Φυσικά, για τους ενεργειακούς μετασχηματιστές, οι απώλειες σιδήρου και χαλκού ισοδυναμούν σε πλήρες φορτίο, δηλαδή, στο σημείο όπου επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση με ίσες απώλειες.

Οι διανεμητικοί μετασχηματιστές, ωστόσο, δεν μπορούν να σχεδιαστούν με τον ίδιο τρόπο. Έτσι, η απόδοση 24 ωρών γίνεται καίρια σκέψη κατά την σχεδίασή τους. Αυτό εξαρτάται από τον κύκλο φορτίου που είναι προορισμένοι να εξυπηρετήσουν. Το σχεδιασμός του πυρήνα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τόσο το πλήρες φορτίο όσο και την απόδοση 24 ωρών, βρίσκοντας ισορροπία μεταξύ αυτών των δύο παραγόντων.Οι ενεργειακοί μετασχηματιστές συνήθως λειτουργούν σε πλήρες φορτίο, οπότε ο σχεδιασμός τους εστιάζει στη μείωση των απωλειών χαλκού. Αντίθετα, οι διανεμητικοί μετασχηματιστές είναι συνεχώς σε λειτουργία και συνήθως λειτουργούν υπό συνθήκες λιγότερου από πλήρες φορτίο. Ως αποτέλεσμα, ο σχεδιασμός τους εστιάζει στη μείωση των απωλειών πυρήνα.

Οι ενεργειακοί μετασχηματιστές λειτουργούν ως συσκευές αύξησης της τάσης στη μεταφορά ενέργειας, επιτρέποντας τη μείωση των απωλειών I²r για μια συγκεκριμένη ροή ενέργειας. Σχεδιάζονται για να βελτιώσουν την αξιοποίηση του πυρήνα και λειτουργούν κοντά στο σημείο γόνατος της καμπύλης B - H (ανωτέρω της τιμής του σημείου γόνατος), μειώνοντας σημαντικά το βάρος του πυρήνα.
Σε πλήρες φορτίο, αυτοί οι μετασχηματιστές φυσικά εμφανίζουν ισορροπία μεταξύ απωλειών σιδήρου και απωλειών χαλκού, η οποία αντιστοιχεί στο σημείο μέγιστης απόδοσης όπου οι δύο τύποι απώλειων είναι ίσες.

Οι διανεμητικοί μετασχηματιστές, αντίθετα, δεν μπορούν να σχεδιαστούν με τον ίδιο τρόπο. Επομένως, η απόδοση 24 ωρών είναι καίρια σκέψη κατά την σχεδίασή τους. Αυτό εξαρτάται από τον κύκλο φορτίου που είναι προορισμένοι να εξυπηρετήσουν. Ο σχεδιασμός του πυρήνα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τόσο το πλήρες φορτίο όσο και την απόδοση 24 ωρών, βρίσκοντας ισορροπία μεταξύ αυτών των δύο παραγόντων.
Οι ενεργειακοί μετασχηματιστές συνήθως λειτουργούν σε πλήρες φορτίο, οπότε ο σχεδιασμός τους εστιάζει στη μείωση των απωλειών χαλκού. Αντίθετα, οι διανεμητικοί μετασχηματιστές είναι συνεχώς σε λειτουργία και συνήθως λειτουργούν υπό συνθήκες λιγότερου από πλήρες φορτίο. Ως αποτέλεσμα, ο σχεδιασμός τους εστιάζει στη μείωση των απωλειών πυρήνα.