1. Система за контрол на температурата
Една от основните причини за отказ на трансформаторите е повредата на изолацията, а най-голямата заплаха за изолацията идва от превишаване на допустимия температурен лимит на витниците. Поради това мониторингът на температурата и прилагането на системи за алармиране за трансформаторите в действие са от съществено значение. По-долу се представя системата за контрол на температурата като пример с TTC-300.
1.1 Автоматични охлаждащи вентилатори
Термистор е предварително интегриран в най-топлото място на нисконапреговата витница, за да се получат сигнали за температура. На базата на тези сигнали се регулира автоматично работата на вентилатора. Когато товарът на трансформатора се увеличава, температурата съответно се покачва. Термисторът реагира на тази промяна: когато температурата достигне 110°C, вентилаторът стартира автоматично, за да предостави охлаждане; когато температурата спадне под 90°C, вентилаторът приема сигнала за температура и спира работа.
1.2 Функции за прекъсване и алармиране
PTC термистори са предварително интегрирани в нисконапреговата витница, за да се мониторират и измерват температурите на витниците и ядрото. Ако температурата на витниците надхвърли 155°C, системата активира сигнал за аларма за прекомерна температура. Ако температурата се увеличи над 170°C, трансформаторът вече не може да работи безопасно, затова се изпраща сигнал за прекъсване към вторичния защитен контур, което води до бързо реагиране на трансформатора чрез действие за прекъсване.
1.3 Показване на температурата
Термистори са интегрирани в нисконапреговите витници. Температурата се измерва чрез съпротивление и се излъчва като аналогов токов сигнал 4–20 mA за показване. За свързване с компютър може да се добави комуникационен интерфейс, за да се осигури дистанционна трансмисия до 1,200 метра. Освен това един преобразувател може едновременно да мониторира до 31 трансформатора. Сигналите от термисторите също активират аларми за прекомерна температура и действия за прекъсване, което допълнително подобрява производителността на системата за температурна защита.
2. Методи за защита
Изборът на обвивка е също важен за защитата на трансформаторите и трябва да се основава на изискванията за защита и условията на употреба, което води до различни видове обвивки. Обикновено се избират обвивки IP20 за трансформатори – стандартен избор, основно предназначен да предотврати влизането на животни като котки, плешивци, змии и птици, както и на обекти с диаметър по-голям от 12 мм, които могат да причинят късо съединение или други сериозни аварии, за да се защитят живите части. За открити трансформатори е необходима обвивка с клас IP23. Освен горепосочените функции, тя предоставя също така защита срещу падащи капки вода под ъгъл до 60 градуса от вертикалната ос. Но това може да засегне способността на трансформатора да разсейва топлина, затова трябва да се обърне внимание на оперативната способност.
3. Методи за охлаждане
Сухите трансформатори включват главно два типа: естествено въздушно охлаждане и принудително въздушно охлаждане. Естественото въздушно охлаждане се използва главно за трансформатори, работещи постоянно в рамките на техния номинален капацитет. Принудителното въздушно охлаждане може да увеличи капацитета на трансформатора с 50%. Този метод се използва главно за интермитентни товари или условия на спешна надтовареност. Но при такава нагрузка, импедансното напрежение и загубите при товара се увеличават неестествено, което не е икономично. Затова не е препоръчително да се поддържа трансформаторът в това надтоварено състояние за продължително време.
4. Капацитет за надтовареност
Капацитетът за надтовареност на трансформатора е влияет от множество фактори, затова неговата способност за надтовареност трябва да бъде рационално планирана и използвана. Следните аспекти трябва да бъдат взети предвид:
Адекватно намалете капацитета на трансформатора. Може да се вземе предвид краткосрочното въздействие на надтовареността, което се случва при работата на оборудване като сталнопресови машини и сваръчни апарати. Чрез използване на капацитета за надтовареност на трансформатора, капацитетът може да бъде намален – това е ефективен начин за използване на капацитета за надтовареност. Освен това, за неравномерно нагружени области като обществено осветление, развлекателни и културни съоръжения, системи за климатизиране и търговски центрове, капацитетът за надтовареност на трансформатора може да бъде използван, за да се намали адекватно капацитетът му, позволявайки на трансформатора да работи близо до максимална нагрузка или периодично в състояние на надтовареност по време на пики на активността.
Намалете резервен капацитет или брой единици: В някои места, високите изисквания за резервност на трансформаторите довеждат до избор на прекомерно големи и много числови единици в инженерните проекти. Чрез използване на капацитета за надтовареност на сухите трансформатори, резервният капацитет може да бъде намален при планирането. Броят на резервните единици също може да бъде намален. Когато трансформаторът работи в състояние на надтовареност, неговата работна температура трябва да бъде внимателно мониторирана. Ако температурата се увеличи до 155°C (ще се активира аларма), трябва незабавно да се предприемат мерки за намаление на товара (например, отстраняване на небитови товари), за да се осигури безопасно доставяне на електроенергия на критичните товари.
5. Методи за изход на нисконапреговата страна и координация на интерфейси за сухите трансформатори
Сухите трансформатори не съдържат масло, което елиминира рисковете от пожар, експлозия или замърсяване. В резултат, електротехническите норми и регламенти не изискват те да се инсталират в отделни помещения. Особено за новата серия SC(B)9, с значително намалени загуби и нива на шума, стана възможно сухите трансформатори да се разполагат в същата помещение за ключови устройства като нисконапреговите панели.
5.1 Стандартни обвивки за закрити медни шини
Ако проектът използва закрити медни шини (също известни като включвани или компактни медни канали), съответният трансформатор може да бъде осъществен с стандартизираните контакти за закрити медни шини, за лесно свързване с външни медни шини. За продукти с обвивка (IP20), фланец за закрити медни шини е предоставен на горната покривка на обвивката. За продукти без обвивка (IP00), се предоставят само контактите за свързване на медните шини.
5.2 Стандартни хоризонтални странични изходи (низконапрегови)
Когато трансформаторът е разположен до нисконапрегов панел, хоризонтални странични изходи могат да бъдат осигурени на трансформатора, за удобно свързване на контактите. Тази конфигурация обикновено се съчетава с нисконапрегови панели като GGD, GCK и MNS. Производителят на трансформатора и производителят на ключовите устройства трябва да подпишат споразумение за координация, за да потвърдят детайлните размери на интерфейса и да осигурят гладко настаняване на местоположението.
5.3 Стандартни вертикални странични изходи (низконапрегови)
Този страничен изход използва вертикални медни шини и принципно е подобен на хоризонталния страничен изход. Когато трансформаторът се използва с вертикално разположени панели за ключови устройства в стил Domino, трансформаторът може да предостави нисконапрегови странични изходи.
Китай е постигнал много високо производство на сухи трансформатори, основани на резиново-изолационни материали, и сега заема значително място глобално, с производство и продажби, които са номер едно в света. Водещите технологии за производство също са впечатляващи. Приложението и техническото продвижение на тези трансформатори има много обещаваща бъдеща, благодарение на дългосрочния потенциал за развитие в производството. Основните предимства са обобщени по-долу:
Ниско енергийно потребление и ниски шумови нива: Ниски загуби на силикатна стомана, структурни предимства на фолиевите витници, по-тясни съединения в стъпчатите ядра в сравнение с традиционните дизайни – всичко това допринася за по-голяма природна дружелюбност в интегрирания дизайн на сухите трансформатори. С по-дълбокото насърчаване на тези технологии, в съчетание с ниски нива на шум и включването на нови технологии и процеси, бъдещите трансформатори ще бъдат още по-тихоклетни, по-природно дружелюбни и енергийно ефективни.
Висока надеждност: Надеждността и качеството на продуктите са станали ключови за потребителите. Чрез изследване на всеки производствен процес, надеждността на трансформаторите е била проверена и подобрена, което допринася за удължаване на срока на служба и повишаване на надеждността. Това е особено очевидно в основните инженерни изследвания.
Екологична сертификация: Основният екологичен стандарт е HD464. Изследвания и сертификации се провеждат върху класовете на климатична устойчивост C0/C1/C2, екологична устойчивост E0/E1/E2 и огнестойкост F0/F1/F2.
Увеличена капацитет: Сухите трансформатори се използват главно като дистрибутивни трансформатори, с капацитети, вариращи от 50 kVA до 2,500 kVA. Их приложение се разширява и в областта на силовите трансформатори, с капацитети, достигащи 10,000 kVA до 20,000 kVA. Това разширяване е движено от нарастващата градска нужда от електроенергия и растящите мрежови системи, които водят до повече градски центрове на нагрузка и по-широко приложение на големи силови трансформатори.
Пълна функционалност: Съвременните трансформатори са структурно оборудвани с защитни обвивки, принудително охлаждане, интерфейси за мониторинг на температурата, трансформатори за измерване, сметки за енергия и други функции. Развитието на трансформаторите се движи към напълно интегрирани функционални дизайни.
Разширени области на приложение: Доминираната област на дистрибутивните трансформатори се разширява в многопрофилни, големи платформни приложения.
