Skillnad mellan strömförstärkare och distributionsförstärkare

Huvudd skillnader

Effekstransformatorer används i högspänningsöverföringsnät för upp- och nedtrappning (med spänningar som 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV). Deras nominella effekt är vanligtvis över 200 MVA. I kontrast använder man distributionstransformatorer i lågspänningsdistributionsnät för att ansluta slutanvändare (med spänningar som 11 kV, 6,6 kV, 3,3 kV, 440 V, 230 V). Deras nominella effekt är vanligtvis under 200 MVA.

Transformatorstorlek / Isoleringsnivå

Effekstransformatorer används för energiöverföring vid tunga belastningar med spänningar över 33 kV, med en effektivitet på 100%. Jämfört med distributionstransformatorer är de större i storlek och används i kraftstationsanläggningar och överföringsstationer, med hög isoleringsnivå.
Distributionstransformatorer används för distribution av elektrisk energi vid låga spänningar, med spänningar under 33 kV för industriella tillämpningar och 440 V - 220 V för hushållsbruk. De fungerar med en relativt låg effektivitet, mellan 50 - 70%. De är små i storlek, lätt att installera, har låga magnetiska förluster och arbetar inte alltid vid full belastning.

Järnförluster och kopparförluster

Effekstransformatorer används i överföringsnätet och är inte direkt anslutna till kunder, så belastningsfluktuationer är minimala. De fungerar vid full belastning dygnet runt, så kopparförluster och järnförluster inträffar hela dagen, och deras specifika vikt (dvs. järnvikt/kopparvikt) är mycket låg. Den genomsnittliga belastningen ligger nära eller vid full belastning, och de är utformade för att uppnå maximal effektivitet vid full belastning. Eftersom de är oberoende av tid räcker det att beräkna effektiviteten enbart baserat på effekt.

Distributionstransformatorer används i distributionsnätet och är direkt anslutna till kunder, så belastningsfluktuationer är betydande. De är inte alltid vid full belastning. Järnförluster inträffar dygnet runt, och kopparförluster inträffar beroende på belastningscykeln. Deras specifika vikt (dvs. järnvikt/kopparvikt) är relativt hög. Den genomsnittliga belastningen är ungefär 75% av full belastning, och de är utformade för att uppnå maximal effektivitet vid 75% av full belastning. Eftersom de är tidsberoende definieras dagseffektivitet för att beräkna effektiviteten.

Effekstransformatorer fungerar som upp-trappningsenheter i energiöverföring. Detta hjälper till att minimera I²R-förluster för en given effektflöde. Dessa transformatorer är konstruerade för att maximera användningen av kärnan. De fungerar nära knäpunkten på B-H-kurvan (lite över knäpunktsvärdet), vilket signifikant minskar massan av kärnan.Naturligtvis matchar järnförluster och kopparförluster för effekstransformatorer vid toppbelastning, det vill säga vid punkten där maximal effektivitet uppnås med lika stora förluster.

Distributionstransformatorer kan däremot inte konstrueras på samma sätt. Därför blir dagseffektivitet en viktig övervägelse under deras design. Detta beror på den typiska belastningscykel de är avsedda att tillhandahålla. Kärndesignen måste ta hänsyn till både toppbelastning och dagseffektivitet, och balansera dessa två aspekter.Effekstransformatorer fungerar vanligtvis vid full belastning, så de är utformade för att minimera kopparförluster. I motsats till detta är distributionstransformatorer alltid online och fungerar mestadels under mindre än full belastning. Därför är de utformade för att minimera kärnförluster.

Effekstransformatorer fungerar som upp-trappningsenheter i energiöverföring, vilket möjliggör minimering av I²R-förluster för ett givet effektflöde. De är utformade för att optimera kärnanvändning och fungerar nära knäpunkten på B-H-kurvan (lite över knäpunktsvärdet), vilket drastiskt minskar kärnens massa.
Vid toppbelastning visar dessa transformatorer naturligtvis en balans mellan järnförluster och kopparförluster, vilket motsvarar punkten för maximal effektivitet där de två typerna av förluster är lika.

Distributionstransformatorer, i motsats, kan inte utformas på samma sätt. Därför är dagseffektivitet en avgörande faktor i deras designprocess. Detta beror på den typiska belastningscykel de är avsedda att tillhandahålla. Kärndesignen måste effektivt hantera både krav på toppbelastning och dagseffektivitet, och balansera dessa två aspekter.
Effekstransformatorer fungerar vanligtvis vid full belastning, så deras design fokuserar på att minimera kopparförluster. Å andra sidan är distributionstransformatorer kontinuerligt i drift och fungerar mestadels under mindre än full belastning. Därför fokuserar deras design på att minimera kärnförluster.