Різниця між електроенергетичним трансформатором і розподільчим трансформатором
Основні відмінності
Електроенергетичні трансформатори застосовуються в мережах високого напруги для підвищення і зниження напруги (з рівнями напруги, такими як 400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ, 33 кВ). Їхня номінальна потужність зазвичай перевищує 200 МВА. Наприклад, розподільні трансформатори використовуються в мережах низької напруги для підключення кінцевих споживачів (з рівнями напруги, такими як 11 кВ, 6,6 кВ, 3,3 кВ, 440 В, 230 В). Їхня номінальна потужність зазвичай менше 200 МВА.
Розмір трансформатора / Рівень ізоляції
Електроенергетичні трансформатори використовуються для передачі електроенергії в умовах великого навантаження з напругою більшою за 33 кВ, маючи ефективність 100%. Порівняно з розподільними трансформаторами, вони більші за розміром і застосовуються на електростанціях та підстанціях передачі, маючи високий рівень ізоляції.
Розподільні трансформатори використовуються для розподілу електроенергії при низьких напругах, з напругою нижче 33 кВ для промислового застосування та 440 В - 220 В для домашнього використання. Вони працюють з відносно низькою ефективністю, що становить 50-70%. Вони маленькі за розміром, легко встановлюються, мають невеликі магнітні втрати та не завжди працюють на повне навантаження.
Залізні та мідні втрати
Електроенергетичні трансформатори використовуються в мережі передачі і не під'єднуються безпосередньо до споживачів, тому коливання навантаження мінімальні. Вони працюють на повному навантаженні 24 години на добу, тому мідні та залізні втрати відбуваються протягом всього дня, а їхній відносний ваговий коефіцієнт (тобто, вага заліза/вага міді) дуже низький. Середнє навантаження близьке до або на повне навантаження, і вони розроблені для досягнення максимальної ефективності при повному навантаженні. Оскільки вони не залежать від часу, для розрахунку ефективності достатньо врахувати лише потужність.
Розподільні трансформатори використовуються в мережі розподілу і безпосередньо під'єднуються до споживачів, тому коливання навантаження значні. Вони не завжди працюють на повному навантаженні. Залізні втрати відбуваються 24 години на добу, а мідні втрати відбуваються в залежності від циклу навантаження. Їхній відносний ваговий коефіцієнт (тобто, вага заліза/вага міді) відносно високий. Середнє навантаження становить приблизно 75% від повного навантаження, і вони розроблені для досягнення максимальної ефективності при 75% від повного навантаження. Оскільки вони залежать від часу, для розрахунку ефективності визначається ефективність за добу.
Електроенергетичні трансформатори використовуються як пристрої підвищення напруги в мережі передачі. Це допомагає мінімізувати I²r втрати для конкретного потоку енергії. Ці трансформатори розроблені для максимальної використання сердечника. Вони працюють близько до коліна кривої B-H (трохи вище значення коліна), що значно зменшує масу сердечника.Зрозуміло, для электроенергетичних трансформаторів залізні та мідні втрати збігаються при максимальному навантаженні, тобто, в точці, де досягається максимальна ефективність з рівними втратами.
Розподільні трансформатори, однак, не можуть бути розроблені таким чином. Тому ефективність за добу стає ключовим фактором при їхньому проектуванні. Це залежить від типового циклу навантаження, який вони призначено забезпечувати. Дизайн сердечника повинен враховувати як максимальне навантаження, так і ефективність за добу, знайти баланс між цими двома аспектами.Електроенергетичні трансформатори зазвичай працюють на повному навантаженні, тому їх дизайн спрямований на мінімізацію мідних втрат. Наприклад, розподільні трансформатори завжди в режимі онлайн і переважно працюють в умовах менш ніж повного навантаження. Тому їх дизайн спрямований на мінімізацію втрат сердечника.
Електроенергетичні трансформатори функціонують як пристрої підвищення напруги в мережі передачі, що дозволяє мінімізувати I²r втрати для конкретного потоку енергії. Вони розроблені для оптимізації використання сердечника та працюють близько до коліна кривої B-H (трохи вище значення коліна), що значно зменшує масу сердечника.
На максимальному навантаженні ці трансформатори виявляють баланс між залізними та мідними втратами, що відповідає точці максимального КПД, де обидва типи втрат рівні.
Розподільні трансформатори, наприклад, не можуть бути спроектовані таким же чином. Тому ефективність за добу є ключовим фактором в процесі їхнього проектування. Це залежить від типового циклу навантаження, який вони призначено забезпечувати. Дизайн сердечника повинен ефективно враховувати як вимоги максимального навантаження, так і ефективність за добу, знаходячи деликатний баланс між цими двома аспектами.
Електроенергетичні трансформатори зазвичай працюють на повному навантаженні, тому їх дизайн спрямований на мінімізацію мідних втрат. Наприклад, розподільні трансформатори постійно в роботі та переважно працюють в умовах менш ніж повного навантаження. Тому їх дизайн акцентується на мінімізації втрат сердечника.
