რა არის ენერგიის აკუმულაციის სისტემებში ელექტროენერგიის ტრანსფორმატორების კლასიფიკაციის ტიპები და მათი გამოყენება?

ელექტრო ტრანსფორმატორები ელექტრო სისტემებში ძირეული პირველადი მოწყობილობებია, რომლებიც ხორციელებენ ელექტრო ენერგიის გადაცემას და ძაბვის გარდაქმნას. ელექტრო ინდუქციის პრინციპის საშუალებით ისინი ერთი დონის გამოყენებად დენს გადაჰყავთ მეორე ან რამდენიმე დონის გამოყენებად დენში. გადაცემისა და განაწილების პროცესში ისინი ასრულებენ „ზემოდან გადაცემა და ქვემოდან განაწილება“-ის კრიტიკულ როლს, ხოლო ენერგიის დაგროვების სისტემებში ასრულებენ ძაბვის გაზრდისა და დაწევის ფუნქციებს, რათა უზრუნველყოთ ეფექტური ელექტრო გადაცემა და უსაფრთხო საბოლოო გამოყენება.

1. ელექტრო ტრანსფორმატორების კლასიფიკაცია

ელექტრო ტრანსფორმატორები სადენგებში მნიშვნელოვანი პირველადი მოწყობილობებია, რომელთა ძირეული ფუნქციაა ელექტრო სისტემებში ელექტრო ენერგიის ძაბვის გაზრდა ან დაწევა, რათა უზრუნველყოთ ელექტროენერგიის რაციონალური გადაცემა, განაწილება და გამოყენება. მიწოდებისა და განაწილების სისტემებში მდებარე ელექტრო ტრანსფორმატორები შეიძლება დაყოფილ იქნას სხვადასხვა კუთხით.

ფუნქციის მიხედვით: გამოიყოფა ზემომავალ და ქვემომავალ ტრანსფორმატორებად. გრძელი მანძილის გადაცემისა და განაწილების სისტემებში ზემომავალ ტრანსფორმატორები გამოიყენება გენერატორების მიერ წარმოებული შედარებით დაბალი ძაბვის უფრო მაღალ დონემდე გაზრდისთვის. საბოლოო სადენგებისთვის, რომლებიც პირდაპირ მომხმარებლებს უმართავენ, გამოიყენება ქვემომავალი ტრანსფორმატორები.

ფაზების რაოდენობის მიხედვით: იყოფა ერთფაზიან და სამფაზიან ტრანსფორმატორებად. სამფაზიანი ტრანსფორმატორები ფართოდ გამოიყენება მიწოდებისა და განაწილების სისტემების სადენგებში, ხოლო ერთფაზიანი ტრანსფორმატორები ზოგადად გამოიყენება სპეციალური პატარა სიმძლავრის ერთფაზიანი მოწყობილობებისთვის.

ქვედის მასალის მიხედვით: იყოფა სამავლიან და ალუმინის ქვედის ტრანსფორმატორებად. წარსულში ჩინეთში უმეტეს ქარხნის სადენგებში გამოიყენებოდა ალუმინის ქვედის ტრანსფორმატორები, მაგრამ ამჟამად დაბალი დანაკარგის მქონე სამავლის ქვედის ტრანსფორმატორები, განსაკუთრებით დიდი სიმძლავრის მქონე სამავლის ქვედის ტრანსფორმატორები, უფრო ფართოდ არის გავრცელებული.

ქვედის კონფიგურაციის მიხედვით: არსებობს სამი ტიპი: ორქვედიანი, სამქვედიანი და ავტოტრანსფორმატორები. ორქვედიანი ტრანსფორმატორები გამოიყენება იმ ადგილებში, სადაც ერთი ძაბვის გარდაქმნა მოითხოვება; სამქვედიანი ტრანსფორმატორები გამოიყენება მაშინ, როდესაც ორი ძაბვის გარდაქმნა სჭირდება, რომლებსაც აქვთ ერთი პირველადი და ორი მეორადი ქვედი. ავტოტრანსფორმატორები ძირეულად გამოიყენება ლაბორატორიებში ძაბვის რეგულირებისთვის.

გაგრილების მეთოდის და ქვედის იზოლაციის მიხედვით: იყოფა ზეთით დაბალანსებულ და სიმშრალეში ტრანსფორმატორებად. ზეთით დაბალანსებულ ტრანსფორმატორებს უკეთესი იზოლაცია და სითბოს გასხივების შესაძლებლობა აქვთ, დაბალი ღირებულება და უფრო მარტივი მოვლა, რის გამოც ისინი ფართოდ არის გამოყენებული. თუმცა, ზეთის გამშრალობის გამო, ისინი არ არის შესაფერისი აალებად, აფეთქებად ან მაღალი უსაფრთხოების მოთხოვნების მქონე გარემოში. სიმშრალეში ტრანსფორმატორებს აქვთ მარტივი სტრუქტურა, პატარა ზომა, მსუბუქი წონა და არის აალებადი, მტვრისგან დაცული და ტენისგან დაცული. ისინი უფრო ძვირია იმავე სიმძლავრის ზეთით დაბალანსებულ ტრანსფორმატორებთან შედარებით და ფართოდ გამოიყენება მაღალი აალების უსაფრთხოების მქონე ადგილებში, განსაკუთრებით დიდი შენობების შიდა სადენგებში, სადენგებში და IEE-Business ენერგიის დაგროვების სისტემებში.

2. ელექტრო ტრანსფორმატორების მოდელები და შეერთების ჯგუფები

სიმძლავრის სტანდარტები: ამჟამად ჩინეთში გამოიყენება IEC-ის რეკომენდებული R10 სერია ელექტრო ტრანსფორმატორების სიმძლავრის განსაზღვრისთვის, სადაც სიმძლავრე იზრდება R10=¹⁰√10=1.26-ის ჯერადობით. გავრცელებული ნომინალური მნიშვნელობებია 100კვა, 125კვა, 160კვა, 200კვა, 250კვა, 315კვა, 400კვა, 500კვა, 630კვა, 800კვა, 1000კვა, 1250კვა, 1600კვა, 2000კვა, 2500კვა და 3150კვა. 500კვა-მდე ტრანსფორმატორები მიჩნეულია პატარა ზომის, 630~6300კვა-ის შორის მყოფი - საშუალო ზომის, ხოლო 8000კვა-ზე მეტი - დიდი ზომის.

შეერთების ჯგუფები: ელექტრო ტრანსფორმატორის შეერთების ჯგუფი მიუთითებს პირველადი და მეორადი ქვედების შეერთების მეთოდის ტიპს და პირველადი და მეორადი ხაზოვანი ძაბვების შორის შესაბამის ფაზის ურთიერთობას. გავრცელებული შეერთების ჯგუფებია Yyn0, Dyn11, Yzn11, Yd11 და YNd11. 6~10კვ განაწილების ტრანსფორმატორებისთვის (მეორადი ძაბვით 220/380ვ), Yyn0 და Dyn11 არის ორი გავრცელებული შეერთების ჯგუფი.

• Yyn0 შეერთების ჯგუფი: პირველადი და შესაბამისი მეორადი ხაზოვანი ძაბვების ფაზის ურთიერთობა ჰგავს საათის და წუთის ისრების მდებარეობას ნულოვან საათზე (12 საათი). პირველადი ქვედი იყენებს ვარსკვლავის შეერთებას, ხოლო მეორადი ქვედი იყენებს ვარსკვლავის შეერთებას ნეიტრალური ხაზით. წრედში არსებული შესაძლო 3n-ე ჰარმონიკული დენები შეიძლება ჩაიტაროს საზოგადო მაღალი ძაბვის ქსელში. გარდა ამისა, ნეიტრალური ხაზის დენი არ უნდა აღემატებოდეს ფაზობრივი ხაზის დენის 25%-ს. ამიტომ, ეს შეერთების მეთოდი არ შეესაბამება იმ გამოყენებებს, სადაც მკვეთრად არის დარღვეული დატვირთვის ბალანსი ან გამოხატულია 3n-ე ჰარმონიკები. თუმცა, Yyn0 შეერთების ჯგუფს მოთხოვნა აქვს უფრო დაბალი იზოლაციის სიმტკიცის პირველადი ქვედისთვის (Dyn11-თან შედარებით), რაც იწვევს უფრო დაბალ წარმოების ხარჯებს. TN და TT სისტემებში Yyn0 შეერთების ჯგუფის ტრანსფორმატორები შეიძლება აირჩეს მაშინ, როდესაც ერთფაზიანი არაბალანსირებული დენის გამო ნეიტრალური ხაზის დენი არ აღემატება მეორადი ქვედის ნომინალური დენის 25%-ს და არცერთი ფაზის დენი არ აღემატება ნომინალურ დენს სრულ დატვირთვაზე.

• Dyn11 შეერთების ჯგუფი: პირველადი და შესაბამისი მეორადი ხაზოვანი ძაბვების ფაზის ურთიერთობა ჰგავს საათის და წუთის ისრების მდებარეობას 11 საათზე. Dyn11 შეერთების ჯგუფში პირველად ქვედში წარმოიქმნება ცირკულაციური დენები, რაც ხელს უშლის მათ საზოგადო ქსელში ჩატარებას და ახდენს უმაღლესი რიგის ჰარმონიკების ჩახშობას. მეორადი ქვედი იყენებს ვარსკვლავის შეერთებას ნეიტრალური ხაზით და სპეციფიკაციების მიხედვით ნეიტრალური ხაზის დენს შეუძლია მიაღწიოს ფაზობრივი დენის 75%-მდე. ამიტომ, მისი შესაძლებლობა ერთფაზიანი არაბალანსირებული დენების დამუშავებისა ბევრად მეტია Yyn0 შეერთების ჯგუფის ტრანსფორმატორებთან შედარებით. თანამედროვე მიწოდების სისტემებში, სადაც სწრაფად იზრდება ერთფაზიანი დატვირთვები, განსაკუთრებით TN და TT სისტემებში, Dyn11-ით შეერთებული ტრანსფორმატორები აქტიურად იმყოფებიან და ფართოდ არის გამოყენებული.

3. ტრანსფორმატორების გამოყენება ენერგიის დაგროვების სისტემებში

ტრანსფორმატორების ძირითადი როლი ენერგიის შესანახ სისტემებში არის დარჩენის ტრანსფორმაცია და ენერგიის ტრანსპორტირების ადაპტაცია, რაც უზრუნველყოფს დარჩენის ბატარეებს, კონვერტერებს/ინვერტორებს და ელექტროენერგიის ქსელს/ტვირთებს შორის დარჩენის დონის შესაბამისობა, შესაბამისად უზრუნველყოფcząc ეფექტურ და უსაფრთხო დარჩენის და ხარჯის პროცესებს.

• ქსელთან დაკავშირება: საერთო მუშაობით ენერგიის კონვერტირების სისტემებთან (PCS), ტრანსფორმატორები ამაღლებენ PCS-ისგან მიღებულ ალტერნატიულ დარჩენის დონეს ქსელის დონეზე (როგორიცაა 10kV/35kV) ქსელთან დაკავშირებისთვის, ან დაბამებენ ქსელის დარჩენის დონეს PCS-სთან შესაბამის დონეზე დარჩენის დროს. ისინი ასევე პროვიდერებენ დირექტული დარჩენის იზოლაციას დირექტული დარჩენის კომპონენტების შეტაცების არასასურველი შესაძლებლობის შესაბამისად ქსელში.

• შიდა ენერგიის დისტრიბუცია: დიდი მასშტაბის ენერგიის შესანახ ელექტროსადგურებში, ტრანსფორმატორები მუშაობენ სადგურის ტრანსფორმატორების როლში, დაბამებენ ქსელის დიდი დონის დარჩენას დაბალ დონეზე (როგორიცაა 0.4kV), რათა პროვიდერებენ სტაბილურ ენერგიას დარჩენის ბატარეების კლასტერების, PCS ადიუტივ სისტემების, მონიტორინგის მოწყობილობების და სხვა კომპონენტებისთვის.

• მომხმარებელის მხარე/მიკროქსელის აპლიკაციები: მომხმარებელის მხარის ენერგიის შესანახ სისტემებისთვის, ტრანსფორმატორები შეძლებენ ენერგიის შესანახ სისტემების გამოყოფის დონის კონვერტაციას მომხმარებელის ტვირთებთან შესაბამის დონეზე, დირექტურად პროვიდერებენ ენერგიას ტვირთებს. მიკროქსელებში, ისინი ასევე საშუალებას აძლევენ დარჩენის ფლექსიბულ რეგულირებას სხვადასხვა ტიპის დისტრიბუციული ენერგიის წყაროებსა და ტვირთებს შორის ენერგიის ინტერაქციების ადაპტაციისთვის.