Wat is die klassifikasietipes van kragtransformateurs en hul toepassings in energie-opslagsisteme?

Kragtransformateurs is kernprimêre toerusting in kragstelsels wat die oordrag en spanskakeling van elektriese energie bewerkstellig. Deur middel van die beginsel van elektromagnetiese induksie, skakel hulle wisselstroomkrag van een spantieniveau na 'n ander of meerdere spantieniveaus oor. In die oordrag- en verspreidingsproses speel hulle 'n kritieke rol in "opwaartse oordrag en afwaartse verspreiding", terwyl in energieslagstelsels hulle funksies van spansverhoging en -verlaag uitvoer, om doeltreffende kragoordrag en veilige eindgebruik te verseker.

1. Klassifikasie van Kragtransformateurs

Kragtransformateurs is sleutelprimêre toerusting in transformatorstations, met hul hooffunksie om die spantie van elektriese energie in kragstelsels te verhoog of te verlaag om die rasionele oordrag, verspreiding, en gebruik van krag te fasiliteer. Kragtransformateurs in voorraad- en verspreidingsisteme kan vanuit verskillende perspektiewe geklassifiseer word.

Volgens Funksie: Gedeel in opwaartse transformateurs en afwaartse transformateurs. In langafstandsoordrag- en verspreidingsisteme word opwaartse transformateurs gebruik om die relatief lae spantie wat deur generaators gegenereer word, na hoër spantieniveaus te verhoog. Vir eindtransformatorstations wat direk verskeie gebruikers voorsien, word afwaartse transformateurs aangewend.

Volgens Faseaantal: Geklassifiseer as enkelvase transformateurs en drievase transformateurs. Drievase transformateurs word wyd in transformatorstations van kragverspreidingsisteme gebruik, terwyl enkelvase transformateurs algemeen vir spesifieke klein-kapasiteit enkelvase toerusting gebruik word.

Volgens Windinggeleierymateriaal: Gedeel in koperwond transformateurs en alumiunwond transformateurs. In die verlede het die meeste fabriekstransformatorstations in China alumiunwond transformateurs gebruik, maar nou het laeverlies koperwond transformateurs, veral grootkapasiteit koperwond transformateurs, wyder toepassing gevind.

Volgens Windingkonfigurasie: Drie tipes bestaan: twee-winding transformateurs, drie-winding transformateurs, en outotransformateurs. Twee-winding transformateurs word in plekke gebruik waar 'n enkele spantskakeling benodig word; drie-winding transformateurs word daar gebruik waar twee spantskakelinge nodig is, met 'n primêre winding en twee sekondêre windings. Autotransformateurs word meestal in laboratoria vir spantskakeling gebruik.

Volgens Koelmetode en Windingisolering: Geklassifiseer as oliegedoopte transformateurs en droogtype transformateurs. Oliegedoopte transformateurs bied beter isolering en hitteafvoer prestasie, laer koste, en maklikere instandhouding, wat hulle wyd aanvaar maak. Echter, as gevolg van die brandbaarheid van olie, is hulle nie geskik vir brandbare, ontploffingsgevaarlike, of hoogveiligheidsvereiste omgewings nie. Droogtype transformateurs het 'n eenvoudige struktuur, kleiner grootte, ligter gewig, en is vuurbestendig, stofbestendig, en vochtbestendig. Hulle is duurder as oliegedoopte transformateurs van dieselfde kapasiteit en word wyd in hoë brandsikkerheidplekke, veral in transformatorstations binne groot geboue, ondergrondse transformatorstations, en energieslagstelsels, gebruik.

2. Kragtransformateurmodelle en Verbindingsgroepe

Kapasiteitsstandaarde: Tans neem China die IEC-aanbevole R10 reeks aan om kragtransformateurkapasiteite te bepaal, waar die kapasiteit in veelvoude van R10=¹⁰√10=1.26 toenem. Algemene ratings sluit in 100kVA, 125kVA, 160kVA, 200kVA, 250kVA, 315kVA, 400kVA, 500kVA, 630kVA, 800kVA, 1000kVA, 1250kVA, 1600kVA, 2000kVA, 2500kVA, en 3150kVA. Transformateurs onder 500kVA word as klein beskou, dié tussen 630~6300kVA as medium, en dié bo 8000kVA as groot.

Verbindingsgroepe: Die verbindingsgroep van 'n kragtransformateur verwys na die tipe verbindingsmetode wat vir die primêre en sekondêre windings gebruik word en die ooreenkomstige faseverhouding tussen die primêre en sekondêre lynspanties. Algemene verbindingsgroepe sluit in Yyn0, Dyn11, Yzn11, Yd11, en YNd11. Vir 6~10kV verspreidingstransformateurs (met 'n sekondêre spantie van 220/380V), is Yyn0 en Dyn11 die twee algemeen gebruikte verbindingsgroepe.

• Yyn0 Verbindingsgroep: Die faseverhouding tussen die primêre en ooreenkomstige sekondêre lynspanties lyk soos die posisie van die uur- en minutehand by nul uur (12 uur). Die primêre winding gebruik sterverbinding, terwyl die sekondêre winding 'n sterverbinding met 'n neutrale lyn gebruik. Die moontlike 3n-de harmoniese strome in die sirkel sal in die gemeenskaplike hoëspantienetwerk ingespot word. Daarbenewens word die neutrale lynstroom gespesifiseer om nie meer as 25% van die fase lynstroom te oorskry nie. Daarom is hierdie verbindingmetode nie geskik vir toepassings met ernstig onbalanserde lading of prominente 3n-de harmoniese strome nie. Echter, die Yyn0 verbindingsgroep vereis 'n laer isoleringssterkte vir die primêre winding (in vergelyking met Dyn11), wat 'n bietjie laer vervaardigingskoste veroorsaak. In TN en TT-stelsels kan Yyn0 verbindingsgroep transformateurs gekies word wanneer die neutrale lynstroom veroorsaak deur enkelvase onbalanserde stroom nie meer as 25% van die sekondêre winding se gestelde stroom oorskry nie, en die stroom in enige fase nie die volledige belastingstroom oorskry nie.

• Dyn11 Verbindingsgroep: Die faseverhouding tussen die primêre en ooreenkomstige sekondêre lynspanties lyk soos die posisie van die uur- en minutehand by elf uur. In Dyn11 verbindingsgroepe, vorm sirkelstrome in die primêre winding, wat inspotting in die openbare netwerk verhoed en onderdrukking van hoërharmoniese strome gee. Die sekondêre winding gebruik 'n sterverbinding met 'n neutrale lyn, en volgens spesifikasies is die neutrale lynstroom toegelaat om tot 75% van die fasestroom te bereik. Daarom is sy vermoë om enkelvase onbalanserde strome te hanteer baie groter as dat van Yyn0 verbindingsgroep transformateurs. Vir moderne kragvoorsieningstelsels met vinnig toenemende enkelvase lading, veral in TN en TT-stelsels, is Dyn11-verbonden transformateurs vinnig bevorder en wyd aangebring.

3. Toepassing van Transformateurs in Energieslagstelsels

Die kernrol van transformateurs in energieopslagstelsels is spanningsverandering en aanpassing van energie-oordrag, wat verseker dat die spanningsvlakke tussen energieopslagbatterye, omskakelaars/inwenders, en die kragnet/lasse ooreenstem, waardoor doeltreffende en veilige laai en ontlading van energie moontlik word.

• Kragnetverbinding: Deur met Kragomskakelstelsels (PCS) te werk, stap transformateurs die AC-spanning wat deur PCS uitgevoer word, op tot kragnetvlak (soos 10kV/35kV) vir kragnetverbinding, of verlaag kragnetspanning tot PCS-kompatibele vlakke tydens ontlading. Hulle verskaf ook DC-isolasie om te voorkom dat DC-komponente in die kragnet ingespot word.

• Interne kragverspreiding: In groot-skaalse energieopslagkragstasies dien transformateurs as stasietransformateurs, wat hoëspanningskragnetspanning verlaag na laespanning (soos 0.4kV) om stabiele krag te verskaf vir energieopslagbatterye, PCS-hulpstelsels, moniteringstoerusting, en ander komponente.

• Gebruikerskant/Mikrogrids-toepassings: Vir gebruikerskant-energieopslag kan transformateurs die uitvoerspanning van energieopslagsisteme na vlakke omskakel wat kompatibel is met gebruikerslasse, en direk krag aan lasse lewer. In mikrogrids kan hulle ook vinniglik spannings reguleer om aan te pas by energie-interaksies tussen verskillende tipes verspreide kragbronne en lasse.