تفاوت بین ترانسفورماتور قدرت و ترانسفورماتور توزیع

تفاوت‌های اصلی

ترانسفورماتورهای قدرت در شبکه‌های انتقال ولتاژ بالا برای عملیات بالا بردن و پایین آوردن ولتاژ (با سطوح ولتاژ مانند 400 کیلوولت، 200 کیلوولت، 110 کیلوولت، 66 کیلوولت، 33 کیلوولت) استفاده می‌شوند. ظرفیت اسمی آنها معمولاً بیش از 200 مگاوات-آمپر است. در مقایسه، ترانسفورماتورهای توزیع در شبکه‌های توزیع ولتاژ پایین به عنوان وسیله‌ای برای اتصال به کاربران نهایی (با سطوح ولتاژ مانند 11 کیلوولت، 6.6 کیلوولت، 3.3 کیلوولت، 440 ولت، 230 ولت) استفاده می‌شوند. ظرفیت اسمی آنها معمولاً کمتر از 200 مگاوات-آمپر است.

اندازه ترانسفورماتور / سطح عایق‌بندی

ترانسفورماتورهای قدرت برای انتقال انرژی در سناریوهای بار سنگین با ولتاژ بیش از 33 کیلوولت استفاده می‌شوند که دارای کارایی 100٪ هستند. در مقایسه با ترانسفورماتورهای توزیع، آنها در اندازه بزرگتری هستند و در ایستگاه‌های تولید برق و زیرстанسیون‌های انتقال استفاده می‌شوند و دارای سطح عایق‌بندی بالا هستند.
ترانسفورماتورهای توزیع برای توزیع انرژی الکتریکی در ولتاژ پایین استفاده می‌شوند، با ولتاژ کمتر از 33 کیلوولت برای کاربردهای صنعتی و 440 ولت - 220 ولت برای استفاده خانگی. آنها با کارایی نسبتاً پایین، بین 50 - 70٪ عمل می‌کنند. آنها در اندازه کوچک، راحت‌النصب، دارای ضایعات مغناطیسی کم و همیشه در بار کامل عمل نمی‌کنند.

ضایعات آهنی و مسی

ترانسفورماتورهای قدرت در شبکه انتقال استفاده می‌شوند و مستقیماً به مصرف‌کنندگان متصل نیستند، بنابراین نوسانات بار کم هستند. آنها 24 ساعت در روز در بار کامل عمل می‌کنند، بنابراین ضایعات مسی و آهنی طی روز اتفاق می‌افتد و وزن خاص آنها (یعنی وزن آهن/وزن مس) بسیار کم است. بار متوسط نزدیک یا در بار کامل است و آنها برای دستیابی به کارایی حداکثری در شرایط بار کامل طراحی شده‌اند. چون مستقل از زمان هستند، محاسبه کارایی تنها بر اساس قدرت کافی است.

ترانسفورماتورهای توزیع در شبکه توزیع استفاده می‌شوند و مستقیماً به مصرف‌کنندگان متصل هستند، بنابراین نوسانات بار قابل توجه است. آنها همیشه در بار کامل عمل نمی‌کنند. ضایعات آهنی 24 ساعت در روز اتفاق می‌افتد و ضایعات مسی بر اساس چرخه بار اتفاق می‌افتد. وزن خاص آنها (یعنی وزن آهن/وزن مس) نسبتاً بالا است. بار متوسط حدود 75٪ بار کامل است و آنها برای دستیابی به کارایی حداکثری در 75٪ بار کامل طراحی شده‌اند. چون وابسته به زمان هستند، کارایی 24 ساعته تعریف شده تا کارایی محاسبه شود.

ترانسفورماتورهای قدرت به عنوان دستگاه‌های بالا بردن ولتاژ در انتقال انرژی عمل می‌کنند. این کار به حداقل رساندن ضایعات I²R برای جریان توان مشخص کمک می‌کند. این ترانسفورماتورها طراحی شده‌اند تا استفاده از هسته به حداکثر برسد. آنها نزدیک به نقطه زانوی منحنی B-H (کمی بالاتر از مقدار نقطه زانو) عمل می‌کنند که به طور قابل توجهی جرم هسته را کاهش می‌دهد.به طور طبیعی، برای ترانسفورماتورهای قدرت، ضایعات آهنی و مسی در بار حداکثری با هم مطابقت دارند، یعنی در نقطه‌ای که کارایی حداکثری با ضایعات مساوی دستیابی می‌یابد.

ترانسفورماتورهای توزیع اما نمی‌توانند به همین شکل طراحی شوند. بنابراین، کارایی 24 ساعته یک عامل کلیدی در فرآیند طراحی آنها می‌شود. این وابسته به چرخه بار معمولی است که قرار است تأمین کنند. طراحی هسته باید هر دو مورد بار حداکثری و کارایی 24 ساعته را در نظر بگیرد و تعادلی بین این دو مورد برقرار کند.ترانسفورماتورهای قدرت معمولاً در بار کامل عمل می‌کنند، بنابراین طراحی آنها برای حداقل رساندن ضایعات مسی است. در مقابل، ترانسفورماتورهای توزیع همیشه آنلاین هستند و بیشتر در شرایط کمتر از بار کامل عمل می‌کنند. بنابراین، آنها برای حداقل رساندن ضایعات هسته طراحی شده‌اند.

ترانسفورماتورهای قدرت به عنوان دستگاه‌های بالا بردن ولتاژ در انتقال انرژی عمل می‌کنند که به حداقل رساندن ضایعات I²R برای جریان توان مشخص کمک می‌کند. آنها طراحی شده‌اند تا استفاده از هسته به حداکثر برسد و نزدیک به نقطه زانوی منحنی B-H (کمی بالاتر از مقدار نقطه زانو) عمل کنند، که به طور قابل توجهی جرم هسته را کاهش می‌دهد.
در بار حداکثری، این ترانسفورماتورها به طور ذاتی تعادلی بین ضایعات آهنی و مسی دارند که متناظر با نقطه کارایی حداکثری است که در آن دو نوع ضایعات مساوی هستند.

ترانسفورماتورهای توزیع، در مقابل، نمی‌توانند به همین شکل طراحی شوند. بنابراین، کارایی 24 ساعته یک عامل کلیدی در فرآیند طراحی آنها است. این وابسته به چرخه بار معمولی است که قرار است تأمین کنند. طراحی هسته باید هر دو مورد بار حداکثری و کارایی 24 ساعته را در نظر بگیرد و تعادلی بین این دو مورد برقرار کند.
ترانسفورماتورهای قدرت معمولاً در بار کامل عمل می‌کنند، بنابراین طراحی آنها برای حداقل رساندن ضایعات مسی است. در مقابل، ترانسفورماتورهای توزیع همیشه آنلاین هستند و بیشتر در شرایط کمتر از بار کامل عمل می‌کنند. بنابراین، طراحی آنها برای حداقل رساندن ضایعات هسته است.