Введение в размеры трансформаторов на основе IEC 60076

Связь между номинальной мощностью и размерами

Определение номинальной мощности: согласно IEC 60076-1, номинальная мощность — это максимальная полная мощность (кВА или МВА), допустимая при непрерывной нагрузке, обеспечивающая соблюдение требований к стационарному температурному режиму и регулированию напряжения.

Ключевые параметры, влияющие на размеры:

• Потери холостого хода (P₀) и потери при нагрузке (P_k) напрямую влияют на физические размеры сердечника и обмоток.

• Короткозамкнутая импеданс (%) коррелирует с числом витков обмотки и расстояниями изоляции; конструкции с высокой импедансом могут требовать больших размеров.

Типы соединений обмоток и конструктивное проектирование

• Обмотка типа Y: подходит для высоковольтных сторон, экономически эффективна и поддерживает заземление нейтрали. Часто используется в конфигурациях Dyn11 для уменьшения нулевой последовательности импеданса.

• Обмотка типа D: идеальна для низковольтных, высокотоковых сценариев. В сочетании с обмотками типа Y оптимизирует пути нулевой последовательности тока (например, Yd11 или Dyn11 для распределительных трансформаторов 10/0.4 кВ).

Методы охлаждения и физические размеры

Типы охлаждения:

• AN (естественное охлаждение): полагается на радиаторы для рассеивания тепла, компактно, но ограничено по мощности.

• AF (принудительное воздушное охлаждение): требует вентиляторов, увеличивает объем, но поддерживает более высокие мощности.

Примерные размеры (из технических спецификаций):

Уровни изоляции и их влияние на размеры

• Классы изоляции:материалы изоляции класса F или H позволяют создавать более компактные конструкции благодаря высокой термостойкости.

• Требования к испытаниям изоляции:импульсные напряжения выдерживаемости (например, LI75 AC35 для низковольтной стороны и LI170 AC70 для высоковольтной стороны) влияют на расстояния между обмотками и толщину изоляции.

Диапазон отводов и конструктивная сложность

Переключатели отводов: диапазон отводов ±2×2.5% требует встроенных обмоток регулирования напряжения, что может увеличить осевые размеры.

Заключение

Размеры трансформаторов определяются номинальной мощностью, потерями, методами охлаждения и требованиями к изоляции. Практические конструкции должны следовать общим правилам IEC 60076-1 и рекомендациям по нагрузке IEC 60076-8, а также использовать стандартизированные таблицы параметров (например, ). Следует избегать чрезмерно упрощенных моделей, таких как "оптимальный коэффициент загрузки", как подчеркивается в стандартах IEC.