Hvordan vælge en tørrandet transformator

1. Temperaturkontrolsystem

En af de hovedårsager til transformatorfejl er isoleringsbeskadigelse, og den største trussel mod isolering kommer fra at overskride tilladte temperaturgrænser for vindingerne. Derfor er overvågning af temperaturen og implementering af alarmsystemer for i drift værende transformatorer afgørende. Følgende introducerer temperaturkontrolsystemet med TTC-300 som eksempel.

1.1 Automatiske køleventilatorer

En termistor er forudindbygget på det varmeste sted i lavspændingsvindingen for at få temperatur signaler. Baseret på disse signaler justeres ventilatoroperationen automatisk. Når belastningen på transformator øges, stiger temperaturen i overensstemmelse. Termistoren reagerer på denne ændring: når temperaturen når 110°C, starter ventilatoren automatisk for at give køling; når temperaturen falder under 90°C, modtager ventilatoren temperatur signal og stopper med at køre.

1.2 Afslutnings- og alarmsystemer

PTC termistorer er forudindbygget i lavspændingsvindingen for at overvåge og måle temperaturen på vindingerne og kernen. Hvis vindingtemperaturen overstiger 155°C, udløser systemet et overtemperatur alarm signal. Hvis temperaturen stiger over 170°C, kan transformator ikke længere operere sikkert, så sendes et afslutnings signal til sekundær beskyttelseskredsløb, hvilket får transformator hurtigt at reagere med en afslutnings handling.

1.3 Temperatur visning

Termistorer er indbygget i lavspændingsvindingerne. Temperaturen måles via modstand og udsendes som et 4–20 mA analog strømsignal til visning. For computerforbindelse kan en kommunikationsinterface tilføjes for at muliggøre fjernoverførsel op til 1.200 meter. Desuden kan én transmitter overvåge op til 31 transformatorer samtidigt. Termistor signaler udløser også overtemperaturalarmer og afslutnings handlinger, hvilket yderligere forbedrer ydeevnen af temperaturbeskyttelsessystemet.

2. Beskyttelsesmetoder

Valg af beholder er også vigtigt for transformatorbeskyttelse og bør baseres på beskyttelseskrav og anvendelsesmiljø, hvilket resulterer i forskellige beholdertyper. Typisk vælges IP20-beholdere til transformatorer – en standardvalg, der primært er beregnet til at forhindre dyr som katte, rotter, slanger og fugle, samt fremmede objekter større end 12 mm i diameter, fra at komme ind og forårsage kortslutninger eller andre alvorlige ulykker, hvilket beskytter live dele. For udendørs transformatorer kræves en IP23-klassificeret beholder. Uden for de ovenstående funktioner giver den også beskyttelse mod vanddråber, der falder i vinkler op til 60 grader fra lodret. Dette kan dog påvirke transformatorens afkølingskapacitet, så der skal tages højde for driftskapacitet.

3. Kølemetoder

Tørtransformatorer inkluderer hovedsagelig to typer: naturlig luftafkøling og tvungen luftafkøling. Naturlig luftafkøling bruges primært til transformatorer, der opererer kontinuerligt inden for deres nominale kapacitet. Tvungen luftafkøling kan øge transformatorens udgangskapacitet med 50%. Denne metode anvendes hovedsagelig til intermittente belastninger eller nødoverslag. Under sådan belastning øges både impedansespændingen og belastnings tab usædvanligt, hvilket ikke er økonomisk. Derfor er det ikke anbefalet at holde transformator i dette overslags tilstand i lang tid.

4. Overslagskapacitet

En transformators overslagskapacitet påvirkes af flere faktorer, så dens overslagskapacitet skal planlægges og udnyttes rationelt. Følgende aspekter bør tages i betragtning:

• Reducer transformatorkapaciteten passende. Overvej kortvarige påvirknings overslag, der forekommer under drift af udstyr som stålvalsarbejdsplads og svaremaskiner. Ved at udnytte transformatorens overslagskapacitet kan kapaciteten reduceres – dette er en effektiv måde at udnytte overslagskapaciteten. Yderligere, for ulige belasted områder som beboelses offentlig belysning, underholdnings- og kulturfaciliteter, klimaanlæg, og shoppingcentre, kan transformatorens overslagskapacitet udnyttes til passende nedskalering af dens kapacitet, hvilket gør, at transformator kan operere nær fuld belastning eller intermittenter i overslags tilstand under top driftstider.

• Reducér reservekapacitet eller antal enheder: I nogle lokationer fører høje redundansegodkendelser for transformatorer til, at oversizede og overdrevene antal enheder vælges i ingeniørprojekter. Ved at udnytte overslagskapaciteten af tørtransformatorer, kan reservekapaciteten reduceres under planlægning. Antallet af backupenheder kan også reduceres. Når en transformator opererer under overslag, skal dens driftstemperatur nøje overvåges. Hvis temperaturen stiger til 155°C (et alarm vil lyde), skal lastreduktionsforanstaltninger (f.eks. frakobling af ikke-kritiske laster) træffes umiddelbart for at sikre sikker strømforsyning til kritiske laster.

5. Lavspændings udgangsmetoder og grænseflade koordination for tørtransformatorer

Tørtransformatorer indeholder ingen olie, hvilket eliminerer risici for brand, eksplosion eller forurening. Derfor kræver elektriske kode og regler ikke, at de installeres i separate rum. Særligt for den nyere SC(B)9 serie, med betydeligt reducerede tab og støjniveauer, er det blevet muligt at placere tørtransformatorer i samme skab som lavspændingspaneler.

5.1 Standard lavspændings lukket busbar

Hvis projektet bruger lukket busbar (også kendt som plug-in eller kompakt buskanal), kan den tilsvarende transformator leveres med standard lukket busbar terminaler for nem forbindelse til eksterne busbar. For produkter med beholdere (IP20) gives en flange til lukket busbar på topkappe af beholdere. For produkter uden beholdere (IP00) gives kun busbar forbindelse terminaler.

5.2 Standard vandret side udgang (lavspænding)

Når transformatoren placeres side om side med et lavspændings skiftebord, kan vandrette side udgange gives på transformatoren for nem terminal forbindelse. Denne konfiguration matcher typisk med lavspændingspaneler som GGD, GCK, og MNS. Transformatorfabrikanten og skiftebordsfabrikanten skal underskrive en koordinations aftale for at bekræfte detaljerede grænseflade dimensioner og sikre problemfri installation på stedet.

5.3 Standard lodret side udgang (lavspænding)

Denne side udgang bruger lodrette busbar og er principielt lignende vandret side udgang. Når transformatoren bruges med Domino-styled vertikal arrangerede skiftebordspaneler, kan transformatoren give lavspændings side udgange.

Kina har opnået en meget høj produktionsvolumen af tørtransformatorer baseret på hars-insulering materialer og har nu en betydelig position globalt, med produktion og salg rangert som første i verden. Den førende produktionsteknologi er også imponerende. Anvendelsen og teknisk fremme af disse transformatorer har en meget lovende fremtid, på grund af langsigtede udviklingspotentiale i produktion. De hovedfordele er sammenfattet som følger:

• Lav energiforbrug og lav støj: Lavere siliciumstål ark tab, strukturelle fordele af folievindinger, tættere forbindelser i trinformede kerne sammenlignet med traditionelle design – alle bidrager til højere miljøvenlighed i integreret design af tørtransformatorer. Med videre fremme af disse teknologier, kombineret med lav støj niveau og indføjelse af nye teknologier og processer, vil fremtidige transformatorer være endnu mere stille, miljøvenlige og energieffektive.

• Høj pålidelighed: Produktets pålidelighed og kvalitet er blevet en nøglebekymring for forbrugere. Gennem forskning i hver produktionsproces er transformator pålideligheden verificeret og yderligere forbedret, hvilket bidrager til forlænget service levetid og forbedret pålidelighed. Dette er særligt synligt i grundlæggende ingeniørvidenskabelig forskning.

• Miljøcertificering: Den grundlæggende miljøstandard er HD464. Forskning og certificering udføres på klimatisk resistens klasser C0/C1/C2, miljø holdbarhed klasser E0/E1/E2, og brand resistens klasser F0/F1/F2.

• Øget kapacitet: Tørtransformatorer bruges primært som distributions-transformatorer, med kapaciteter fra 50 kVA til 2.500 kVA. Deres anvendelse er nu ved at udvide sig ind i krafttransformator domænet, med kapaciteter, der når 10.000 kVA til 20.000 kVA. Denne udvidelse drives af stigende bystrøm efterspørgsel og voksende netværksudvikling, hvilket fører til flere bybelastningscentre og bredere anvendelse af store kapacitets krafttransformatorer.

• Komplet funktionalitet: Moderne transformatorer er strukturelt udstyret med beskyttelsesbeholdere, tvungen afkøling, temperatur overvågnings grænseflader, instrumenttransformatorer, strøm måling, og andre funktioner. Transformatorudvikling bevæger sig imod helt integrerede funktionsdesigner.

• Udvidet anvendelsesområde: Domænet domineret af distributions-transformatorer udvider sig til flerfelt, stor platform anvendelser.