Verschil tussen krachttransformatoren en distributietransformatoren

Belangrijkste Verschillen

Krachttransformatoren worden gebruikt in hoogspanningsnetwerken voor stroomop- en stroomafbewerking (met spanningniveaus zoals 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV). Hun nominale capaciteit is meestal boven de 200 MVA. Daarentegen worden distributietransformatoren gebruikt in laagspanningsdistributienetwerken om eindgebruikers te verbinden (met spanningniveaus zoals 11 kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440 V, 230 V). Hun nominale capaciteit is meestal minder dan 200 MVA.

Transformatorgrootte / Isolatieniveau

Krachttransformatoren worden gebruikt voor energieoverdracht in zwaarbelaste scenario's met spanningen hoger dan 33 kV, met een efficiëntie van 100%. In vergelijking met distributietransformatoren zijn ze groter en worden ze gebruikt in energiecentrales en overbrengingsstations, met een hoog isolatieniveau.
Distributietransformatoren worden gebruikt om elektrische energie op lage spanning te verdelen, met spanningen onder 33 kV voor industriële toepassingen en 440 V - 220 V voor huishoudelijk gebruik. Ze werken met een relatief lage efficiëntie, variërend van 50 - 70%. Ze zijn klein, gemakkelijk te installeren, hebben lage magnetische verliezen en werken niet altijd op volle belasting.

IJzerverliezen en Koperverliezen

Krachttransformatoren worden gebruikt in het overbrengingsnetwerk en zijn niet direct verbonden met consumenten, dus de belastingschommelingen zijn minimaal. Ze werken 24 uur per dag op volle belasting, waardoor koper- en ijzerverliezen de hele dag plaatsvinden, en hun specifieke gewicht (d.w.z., ijzer-gewicht/koper-gewicht) is zeer laag. De gemiddelde belasting is dicht bij of op volle belasting, en ze zijn ontworpen om maximaal efficiënt te zijn onder volle-belastingsomstandigheden. Aangezien ze onafhankelijk zijn van tijd, is het voldoende om de efficiëntie alleen op basis van vermogen te berekenen.

Distributietransformatoren worden gebruikt in het distributienetwerk en zijn direct verbonden met consumenten, dus de belastingschommelingen zijn significant. Ze staan niet altijd op volle belasting. IJzerverliezen komen 24 uur per dag voor, en koperverliezen komen voor op basis van de belastingscyclus. Hun specifieke gewicht (d.w.z., ijzer-gewicht/koper-gewicht) is relatief hoog. De gemiddelde belasting is ongeveer 75% van de volle belasting, en ze zijn ontworpen om maximaal efficiënt te zijn bij 75% van de volle belasting. Aangezien ze afhankelijk zijn van tijd, wordt de efficiëntie over de hele dag gedefinieerd om de efficiëntie te berekenen.

Krachttransformatoren fungeren als stroomop-apparatuur in energieoverdracht. Dit helpt om I²r-verliezen voor een specifieke stroomstroom te minimaliseren. Deze transformatoren zijn ontworpen om de kernoptimalisatie te maximaliseren. Ze werken dicht bij het knikpunt van de B-H-kromme (licht boven de knikpuntwaarde), wat het gewicht van de kern aanzienlijk reduceert.Natuurlijk passen bij krachttransformatoren ijzer- en koperverliezen bij piekbelasting, dat wil zeggen, op het punt waar maximale efficiëntie wordt bereikt met gelijke verliezen.

Distributietransformatoren kunnen echter niet op dezelfde manier worden ontworpen. Daarom wordt de efficiëntie over de hele dag een belangrijke overweging bij hun ontwerp. Dit hangt af van de typische belastingscyclus die ze moeten leveren. Het kernontwerp moet rekening houden met zowel piekbelasting als de efficiëntie over de hele dag, een balans tussen deze twee aspecten vinden.Krachttransformatoren werken meestal op volle belasting, dus zijn ze ontworpen om koperverliezen te minimaliseren. In tegenstelling hiermee staan distributietransformatoren altijd aan en werken meestal onder minder-dan-volle-belastingsomstandigheden. Daarom leggen ze de nadruk op het minimaliseren van kernverliezen.

Krachttransformatoren functioneren als stroomop-apparatuur in energieoverdracht, waardoor I²r-verliezen voor een specifieke stroomstroom worden geminimaliseerd. Ze zijn ontworpen om de kernutilisatie te optimaliseren en werken dicht bij het knikpunt van de B-H-kromme (licht boven de knikpuntwaarde), waardoor het gewicht van de kern aanzienlijk wordt verlaagd.
Bij piekbelasting tonen deze transformatoren inherent een evenwicht tussen ijzer- en koperverliezen, wat overeenkomt met het punt van maximale efficiëntie waarbij de twee soorten verliezen gelijk zijn.

Distributietransformatoren daarentegen kunnen niet op dezelfde manier worden ontworpen. Daarom is de efficiëntie over de hele dag een cruciale factor in hun ontwerpproces. Dit is afhankelijk van de typische belastingscyclus die ze moeten bedienen. Het kernontwerp moet effectief zowel de eisen van piekbelasting als de efficiëntie over de hele dag aanspreken, een delicate balans slaan tussen deze twee aspecten.
Krachttransformatoren werken meestal op volle belasting, dus hun ontwerp richt zich op het minimaliseren van koperverliezen. Aan de andere kant staan distributietransformatoren continu in bedrijf en werken meestal onder minder-dan-volle-belastingsomstandigheden. Als gevolg daarvan leggen ze de nadruk op het minimaliseren van kernverliezen.