Differenza beżween il-Power Transformer u l-Distribution Transformer

Differenzi Principali

I trasformatori di potenza vengono utilizzati nelle reti di trasmissione ad alta tensione per operazioni di aumento e diminuzione della tensione (con livelli di tensione come 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV). La loro capacità nominale è generalmente superiore a 200 MVA. In contrasto, i trasformatori di distribuzione vengono utilizzati nelle reti di distribuzione a bassa tensione come mezzo per connettere gli utenti finali (con livelli di tensione come 11 kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440 V, 230 V). La loro capacità nominale è solitamente inferiore a 200 MVA.

Dimensioni del Trasformatore / Livello di Isolamento

I trasformatori di potenza vengono utilizzati per la trasmissione di energia in scenari ad alto carico con tensioni superiori a 33 kV, vantando un'efficienza del 100%. A differenza dei trasformatori di distribuzione, sono più grandi e vengono utilizzati in centrali elettriche e sottostazioni di trasmissione, caratterizzandosi per un alto livello di isolamento.
I trasformatori di distribuzione vengono utilizzati per distribuire l'energia elettrica a basse tensioni, con tensioni inferiori a 33 kV per applicazioni industriali e 440 V - 220 V per uso domestico. Operano con un'efficienza relativamente bassa, variabile tra il 50% e il 70%. Sono di piccole dimensioni, facili da installare, hanno perdite magnetiche basse e non operano sempre a pieno carico.

Perdite di Ferro e Perdite di Rame

I trasformatori di potenza vengono utilizzati nella rete di trasmissione e non sono direttamente collegati ai consumatori, quindi le fluttuazioni del carico sono minime. Operano a pieno carico per 24 ore al giorno, quindi le perdite di rame e di ferro si verificano durante tutto il giorno, e il loro peso specifico (cioè, peso del ferro/peso del rame) è molto basso. Il carico medio è vicino o a pieno carico, e sono progettati per ottenere la massima efficienza in condizioni di pieno carico. Poiché sono indipendenti dal tempo, calcolare l'efficienza in base solo alla potenza è sufficiente.

I trasformatori di distribuzione vengono utilizzati nella rete di distribuzione e sono direttamente collegati ai consumatori, quindi le fluttuazioni del carico sono significative. Non sono sempre a pieno carico. Le perdite di ferro si verificano per 24 ore al giorno, e le perdite di rame si verificano in base al ciclo di carico. Il loro peso specifico (cioè, peso del ferro/peso del rame) è relativamente alto. Il carico medio è approssimativamente il 75% del carico pieno, e sono progettati per ottenere la massima efficienza al 75% del carico pieno. Poiché dipendono dal tempo, viene definita l'efficienza giornaliera per calcolare l'efficienza.

I trasformatori di potenza funzionano come dispositivi di aumento della tensione nella trasmissione di energia. Questo aiuta a minimizzare le perdite I²R per un determinato flusso di potenza. Questi trasformatori sono progettati per massimizzare l'utilizzo del nucleo. Operano vicino al punto di ginocchio della curva B-H (leggermente sopra il valore del punto di ginocchio), riducendo significativamente la massa del nucleo.Naturalmente, per i trasformatori di potenza, le perdite di ferro e di rame si equivalgono al carico massimo, cioè al punto in cui si ottiene l'efficienza massima con perdite uguali.

I trasformatori di distribuzione, tuttavia, non possono essere progettati nello stesso modo. Quindi, l'efficienza giornaliera diventa una considerazione chiave durante il loro progetto. Questo dipende dal tipico ciclo di carico che devono fornire. Il design del nucleo deve tenere conto sia del carico massimo che dell'efficienza giornaliera, bilanciando questi due aspetti.I trasformatori di potenza operano generalmente a pieno carico, quindi sono progettati per minimizzare le perdite di rame. In contrasto, i trasformatori di distribuzione sono sempre online e operano principalmente in condizioni di carico inferiore al pieno. Pertanto, sono progettati per minimizzare le perdite del nucleo.

I trasformatori di potenza funzionano come dispositivi di aumento della tensione nella trasmissione di energia, consentendo la minimizzazione delle perdite I²R per un determinato flusso di potenza. Sono progettati per ottimizzare l'utilizzo del nucleo e operano vicino al punto di ginocchio della curva B-H (leggermente sopra il valore del punto di ginocchio), riducendo notevolmente la massa del nucleo.
Al carico massimo, questi trasformatori presentano naturalmente un equilibrio tra le perdite di ferro e quelle di rame, che corrisponde al punto di efficienza massima dove i due tipi di perdite sono uguali.

I trasformatori di distribuzione, in contrasto, non possono essere progettati nello stesso modo. Quindi, l'efficienza giornaliera è un fattore cruciale nel loro processo di progettazione. Questo dipende dal tipico ciclo di carico che devono servire. Il design del nucleo deve affrontare efficacemente sia i requisiti del carico massimo che l'efficienza giornaliera, bilanciando questi due aspetti.
I trasformatori di potenza operano tipicamente a pieno carico, quindi il loro design si concentra sulla minimizzazione delle perdite di rame. D'altra parte, i trasformatori di distribuzione sono continuamente in funzione e operano principalmente in condizioni di carico inferiore al pieno. Di conseguenza, il loro design enfatizza la minimizzazione delle perdite del nucleo.