Diferenza entre transformador de potencia e transformador de distribución

Diferenzas Principais

Os transformadores de potencia aplicanse nas redes de transmisión de alta tensión para operacións de elevación e diminución de tensión (con niveis de tensión como 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV). A súa capacidade nominal é xeralmente superior a 200 MVA. En contraste, os transformadores de distribución úsanse nas redes de distribución de baixa tensión como medio para conectar aos usuarios finais (con niveis de tensión como 11 kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440 V, 230 V). A súa capacidade nominal é xeralmente inferior a 200 MVA.

Tamaño do Transformador / Nivel de Aislamento

Os transformadores de potencia usáse para a transmisión de enerxía eléctrica en escenarios de carga pesada con voltaxes superiores a 33 kV, coa eficiencia do 100%. Comparados cos transformadores de distribución, son maiores de tamaño e aplícanse en centrais eléctricas e subestacións de transmisión, caracterizándose por un alto nivel de aislamento.
Os transformadores de distribución usáse para distribuir a enerxía eléctrica a baixos voltaxes, con voltaxes inferiores a 33 kV para aplicacións industriais e 440 V - 220 V para uso doméstico. Operan cunha eficiencia relativamente baixa, que varía entre o 50 - 70%. Son de pequeno tamaño, fáciles de instalar, teñen baixas perdas magnéticas e non operan sempre a plena carga.

Perdas de Ferro e Perdas de Cobre

Os transformadores de potencia usáse na rede de transmisión e non están conectados directamente aos consumidores, polo que as fluctuacións de carga son mínimas. Operan a plena carga durante as 24 horas do día, polo que as perdas de cobre e ferro ocorren durante todo o día, e o seu peso específico (isto é, peso de ferro/peso de cobre) é moi baixo. A carga media está preto ou a plena carga, e deséñanse para lograr a máxima eficiencia en condicións de plena carga. Dado que son independentes do tempo, calcular a eficiencia baseándose só na potencia é suficiente.

Os transformadores de distribución usáse na rede de distribución e están conectados directamente aos consumidores, polo que as fluctuacións de carga son significativas. Non están sempre a plena carga. As perdas de ferro ocorren as 24 horas do día, e as perdas de cobre ocorren segundo o ciclo de carga. O seu peso específico (isto é, peso de ferro/peso de cobre) é relativamente alto. A carga media é aproximadamente o 75% da carga plena, e deséñanse para lograr a máxima eficiencia ao 75% da carga plena. Dado que son dependentes do tempo, defínese a eficiencia de todo o día para calcular a eficiencia.

Os transformadores de potencia actúan como dispositivos de elevación na transmisión de enerxía. Isto axuda a minimizar as perdas I²r para un flujo de potencia específico. Estes transformadores están deseñados para maximizar a utilización do núcleo. Operan preto do punto de rodilla da curva B - H (levemente por encima do valor do punto de rodilla), o que reduce significativamente a masa do núcleo.Naturalmente, para os transformadores de potencia, as perdas de ferro e as perdas de cobre coinciden na carga máxima, isto é, no punto onde se alcanza a máxima eficiencia con perdas iguais.

Os transformadores de distribución, no entanto, non poden deseñarse da mesma maneira. Polo tanto, a eficiencia de todo o día converteuse nunha consideración clave durante o seu deseño. Esto depende do ciclo de carga típico que deben suprir. O deseño do núcleo debe ter en conta tanto a carga máxima como a eficiencia de todo o día, equilibrando estes dous aspectos.Os transformadores de potencia xeralmente operan a plena carga, polo que deséñanse para minimizar as perdas de cobre. En contraste, os transformadores de distribución están sempre en liña e operan principalmente en condicións de menos que plena carga. Polo tanto, deséñanse para minimizar as perdas de núcleo.

Os transformadores de potencia funcionan como dispositivos de elevación na transmisión de enerxía, permitindo a minimización das perdas I²r para un flujo de potencia específico. Están deseñados para optimizar a utilización do núcleo e operar preto do punto de rodilla da curva B - H (levemente por encima do valor do punto de rodilla), reducindo así grandemente a masa do núcleo.
Na carga máxima, estes transformadores presentan naturalmente un equilibrio entre as perdas de ferro e as perdas de cobre, que corresponde ao punto de máxima eficiencia onde os dous tipos de perdas son iguais.

Os transformadores de distribución, en contraste, non poden deseñarse da mesma maneira. Polo tanto, a eficiencia de todo o día é un factor crucial no seu proceso de deseño. Esto depende do ciclo de carga típico que están destinados a servir. O deseño do núcleo debe abordar eficazmente tanto os requisitos de carga máxima como a eficiencia de todo o día, equilibrando delicadamente estes dous aspectos.
Os transformadores de potencia xeralmente operan a plena carga, polo que o seu deseño se centra en minimizar as perdas de cobre. Por outro lado, os transformadores de distribución están continuamente en operación e funcionan principalmente en condicións de menos que plena carga. Como resultado, o seu deseño enfatiza a minimización das perdas de núcleo.