Razlika između transformatora snage i distribucijskog transformatora

Glavne razlike

Transformatori snage koriste se u mrežama visokog napona za operacije step-up i step-down (sa nivoima napona kao što su 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV). Njihova nominalna kapacitet je obično iznad 200 MVA. U suprotnosti, distribucijski transformatori koriste se u mrežama niskog napona kao sredstvo za povezivanje krajnjih korisnika (sa nivoima napona kao što su 11 kV, 6.6 kV, 3.3 kV, 440 V, 230 V). Njihov nominalni kapacitet obično iznosi manje od 200 MVA.

Veličina transformatora / Nivo izolacije

Transformatori snage koriste se za prenos struje u situacijama sa velikim opterećenjem sa naponom većim od 33 kV, sa efikasnošću od 100%. U usporedbi s distribucijskim transformatorima, oni su veće dimenzije i koriste se u elektrane i prenosnim podstanicama, sa visokim nivoom izolacije.
Distribucijski transformatori koriste se za raspodelu električne energije na niskim naponima, sa naponom ispod 33 kV za industrijske primene i 440 V - 220 V za domaću upotrebu. Oni rade sa relativno niskom efikasnošću, u opsegu od 50 - 70%. Mali su, lako se instaliraju, imaju niske magnetske gubitke i ne rade uvek pod punim opterećenjem.

Gubitci željeza i bakra

Transformatori snage koriste se u mreži prenosa i nisu direktno povezani sa potrošačima, tako da su fluktuacije opterećenja minimalne. Oni rade pod punim opterećenjem 24 sata dnevno, tako da se gubitci bakra i željeza dešavaju tokom celog dana, a njihov specifični težinski odnos (to jest, težina željeza/težina bakra) je vrlo nizak. Prosječno opterećenje je blizu ili na punom opterećenju, i dizajnirani su da dostignu maksimalnu efikasnost pod punim opterećenjem. Budući da su nezavisni od vremena, dovoljno je izračunati efikasnost samo na osnovu snage.

Distribucijski transformatori koriste se u mreži raspodele i direktno su povezani sa potrošačima, tako da su fluktuacije opterećenja značajne. Ne rade uvek pod punim opterećenjem. Gubitci željeza se dešavaju 24 sata dnevno, a gubitci bakra se dešavaju na osnovu ciklusa opterećenja. Njihov specifični težinski odnos (to jest, težina željeza/težina bakra) je relativno visok. Prosječno opterećenje iznosi približno 75% punog opterećenja, i dizajnirani su da dostignu maksimalnu efikasnost na 75% punog opterećenja. Budući da su vremenski zavisni, definisana je efikasnost za ceo dan kako bi se izračunala efikasnost.

Transformatori snage služe kao uređaji za step-up u prenosu struje. To pomaže u minimiziranju I²r gubitaka za određeni protok snage. Ovi transformatori su inženjerisani da maksimaliziraju iskorišćenje jezgra. Oni rade blizu točke kolena B-H krive (malo iznad vrednosti točke kolena), što značajno smanjuje masu jezgra.Prirodno, kod transformatora snage, gubitci željeza i bakra se podudaraju na vrhu opterećenja, to jest, na tački gdje se postiže maksimalna efikasnost sa jednakim gubitcima.

Distribucijski transformatori, međutim, ne mogu biti dizajnirani na isti način. Stoga, efikasnost za ceo dan postaje ključna posmatranja tijekom njihovog dizajna. Ovo zavisi od tipičnog ciklusa opterećenja koji su namenjeni da isporuče. Dizajn jezgra mora uzeti u obzir i vrhunsko opterećenje i efikasnost za ceo dan, čineći ravnotežu između ova dva aspekta.Transformatori snage obično rade pod punim opterećenjem, tako da su dizajnirani da minimiziraju gubitke bakra. S druge strane, distribucijski transformatori su uvek online i uglavnom rade pod manjim opterećenjem od punog. Stoga, dizajnirani su da minimiziraju gubitke jezgra.

Transformatori snage funkcioniraju kao uređaji za step-up u prenosu struje, omogućavajući minimizaciju I²r gubitaka za određeni protok snage. Dizajnirani su da optimiziraju iskorišćenje jezgra i rade blizu točke kolena B-H krive (malo iznad vrednosti točke kolena), time značajno smanjujući masu jezgra.
Na vrhu opterećenja, ovi transformatori prirodno pokazuju ravnotežu između gubitaka željeza i bakra, što odgovara tački maksimalne efikasnosti gdje su dva tipa gubitaka jednaki.

Distribucijski transformatori, u suprotnosti, ne mogu biti dizajnirani na isti način. Stoga, efikasnost za ceo dan predstavlja ključan faktor u njihovom procesu dizajna. Ovo je zavisno od tipičnog ciklusa opterećenja koji su namenjeni da isporuče. Dizajn jezgra mora efikasno rešiti zahtjeve vrhunskog opterećenja i efikasnost za ceo dan, čineći delikatnu ravnotežu između ova dva aspekta.
Transformatori snage obično rade pod punim opterećenjem, tako da se njihov dizajn fokusira na minimizaciju gubitaka bakra. S druge strane, distribucijski transformatori su neprekidno u funkciji i uglavnom rade pod manjim opterećenjem od punog. Kao rezultat, njihov dizajn naglašava minimizaciju gubitaka jezgra.