Πώς να επιλέξετε έναν μη υγρότυπο μετατροπέα;

1. Σύστημα Ελέγχου Θερμοκρασίας

Ένα από τα κύρια αίτια της πτώχευσης των μετατροπέα είναι η βλάβη της απομόνωσης, και η μεγαλύτερη απειλή για την απομόνωση προέρχεται από την υπέρβαση του επιτρεπτού ορίου θερμοκρασίας των στροφών. Συνεπώς, ο έλεγχος της θερμοκρασίας και η εφαρμογή συστημάτων ειδοποίησης για τους λειτουργούντες μετατροπέα είναι απολύτως απαραίτητοι. Το παρακάτω παρουσιάζει το σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας με το TTC-300 ως παράδειγμα.

1.1 Αυτόματα Ψυκτικά Ανεμοστρόβιλα

Ένα θερμίστηρα είναι προενσωματωμένο στο πιο ζεστό σημείο της στροφής χαμηλής τάσης για να πάρει σήματα θερμοκρασίας. Με βάση αυτά τα σήματα, η λειτουργία των ανεμοστροβίλων ρυθμίζεται αυτόματα. Όταν ο φορτισμός του μετατροπέα αυξάνεται, η θερμοκρασία αυξάνεται αντίστοιχα. Το θερμίστηρα αντιδρά στην αλλαγή: όταν η θερμοκρασία φτάνει στους 110°C, το ανεμοστρόβιλο ξεκινά αυτόματα για να παρέχει ψύξη· όταν η θερμοκρασία πέφτει κάτω από τους 90°C, το ανεμοστρόβιλο λαμβάνει το σήμα θερμοκρασίας και σταματά τη λειτουργία του.

1.2 Λειτουργίες Κατάρρευσης και Ειδοποίησης

PTC θερμίστηρα είναι προενσωματωμένα στη στροφή χαμηλής τάσης για να παρακολουθούν και να μετρούν τη θερμοκρασία των στροφών και του πυρήνα. Εάν η θερμοκρασία της στροφής υπερβαίνει τους 155°C, το σύστημα ενεργοποιεί ένα σήμα ειδοποίησης υπερθερμίας. Εάν η θερμοκρασία αυξάνεται πάνω από τους 170°C, ο μετατροπέας δεν μπορεί πλέον να λειτουργεί με ασφάλεια, οπότε ένα σήμα κατάρρευσης στέλνεται στο δευτερεύον προστατευτικό κύκλωμα, προκαλώντας τον μετατροπέα να ανταποκρίνεται γρήγορα με μία ενέργεια κατάρρευσης.

1.3 Εμφάνιση Θερμοκρασίας

Θερμίστηρα είναι ενσωματωμένα στις στροφές χαμηλής τάσης. Η θερμοκρασία μετρείται μέσω της αντίστασης και εκδίδεται ως αναλογικό τροφοδοτικό σήμα 4–20 mA για εμφάνιση. Για σύνδεση με υπολογιστή, μπορεί να προστεθεί μια διασύνδεση επικοινωνίας για αποστασιακή μεταφορά μέχρι 1.200 μέτρα. Επιπλέον, ένας μεταδότης μπορεί να παρακολουθεί ταυτόχρονα μέχρι 31 μετατροπείς. Τα σήματα των θερμιστήρων ενεργοποιούν επίσης ειδοποιήσεις υπερθερμίας και ενέργειες κατάρρευσης, ενισχύοντας περαιτέρω την απόδοση του συστήματος προστασίας θερμοκρασίας.

2. Μέθοδοι Προστασίας

Η επιλογή του κυψέλα είναι επίσης σημαντική για την προστασία του μετατροπέα και πρέπει να βασίζεται στις απαιτήσεις προστασίας και το περιβάλλον χρήσης, παράγοντας διάφορα είδη κυψέλα. Συνήθως, επιλέγονται κυψέλα IP20 για τους μετατροπείς—μια στάνδαρδ επιλογή που στοχεύει κυρίως στην πρόληψη της είσοδου ζώων όπως γάτες, πεταλόδες, οφίδια και πουλιά, καθώς και αντικειμένων μεγαλύτερων από 12 mm σε διάμετρο, προκειμένου να αποφευχθούν σύνδεσεις και άλλα σοβαρά ατυχήματα, προστατεύοντας τα ζωντανά μέρη. Για εξωτερικούς μετατροπείς, απαιτείται κυψέλα με βαθμολογία IP23. Εκτός από τις παραπάνω λειτουργίες, παρέχει επίσης προστασία από σταγόνες νερού που πέφτουν με γωνίες μέχρι 60 βαθμοί από το κάθετο. Ωστόσο, αυτό μπορεί να επηρεάσει την ικανότητα αποθέρμανσης του μετατροπέα, οπότε πρέπει να προσέχεται η λειτουργική ικανότητα.

3. Μέθοδοι Ψύξης

Οι ξηροί μετατροπείς περιλαμβάνουν κυρίως δύο τύπους: φυσική αεριοποίηση και αναγκαστική αεριοποίηση. Η φυσική αεριοποίηση χρησιμοποιείται κυρίως για μετατροπείς που λειτουργούν συνεχώς εντός της επιτρεπτής τους ικανότητας. Η αναγκαστική αεριοποίηση μπορεί να αυξήσει την εξόδο του μετατροπέα κατά 50%. Αυτή η μέθοδος εφαρμόζεται κυρίως για επισporic loads or emergency overload conditions. However, during such loading, both impedance voltage and load losses increase unnaturally, which is not economical. Therefore, it is not advisable to keep the transformer in this overloaded state for extended periods.

4. Overload Capacity

A transformer's overload capacity is influenced by multiple factors, so its overload capability must be rationally planned and utilized. The following aspects should be considered:

• Appropriately reduce transformer capacity. Consideration can be given to short-term impact overloads that occur during the operation of equipment such as steel rolling mills and welding machines. By utilizing the transformer’s overload capacity, capacity can be reduced—this is an effective way to utilize overload capability. Additionally, for unevenly loaded areas such as residential public lighting, entertainment and cultural facilities, air conditioning systems, and shopping malls, the transformer’s overload capacity can be leveraged to appropriately downsize its capacity, allowing the transformer to operate near full load or intermittently in overload condition during peak operating hours.

• Reduce spare capacity or number of units: In some locations, high redundancy requirements for transformers lead to oversized and excessive numbers of units being selected in engineering designs. By utilizing the overload capability of dry-type transformers, spare capacity can be reduced when planning. The number of backup units can also be decreased. When a transformer operates under overload, its operating temperature must be closely monitored. If the temperature rises to 155°C (an alarm will sound), load reduction measures (e.g., shedding non-critical loads) should be taken immediately to ensure safe power supply to critical loads.

5. Low-Voltage Output Methods and Interface Coordination for Dry-Type Transformers

Dry-type transformers contain no oil, eliminating risks of fire, explosion, or pollution. As a result, electrical codes and regulations do not require them to be installed in separate rooms. Especially for the newer SC(B)9 series, with significantly reduced losses and noise levels, it has become feasible to place dry-type transformers in the same switchgear room as low-voltage panels.

5.1 Standard Low-Voltage Enclosed Busbar

If the project uses enclosed busbars (also known as plug-in or compact bus ducts), the corresponding transformer can be provided with standard enclosed busbar terminals for easy connection to external busbars. For products with enclosures (IP20), a flange for the enclosed busbar is provided on the top cover of the enclosure. For products without enclosures (IP00), only the busbar connection terminals are provided.

5.2 Standard Horizontal Side Outlet (Low Voltage)

When the transformer is placed side-by-side with a low-voltage switchboard, horizontal side outlets can be provided on the transformer for convenient terminal connection. This configuration is typically matched with low-voltage panels such as GGD, GCK, and MNS. The transformer manufacturer and switchgear manufacturer must sign a coordination agreement to confirm detailed interface dimensions and ensure smooth on-site installation.

5.3 Standard Vertical Side Outlet (Low Voltage)

This side outlet uses vertical busbars and is similar in principle to the horizontal side outlet. When the transformer is used with Domino-style vertically arranged switchgear panels, the transformer can provide low-voltage side outlets.

China has achieved a very high production volume of dry-type transformers based on resin-insulated materials and now holds a significant position globally, with production and sales ranking first in the world. The leading manufacturing technology is also impressive. The application and technical promotion of these transformers have a very promising future, due to long-term development potential in manufacturing. The main advantages are summarized as follows:

• Low energy consumption and low noise: Lower silicon steel sheet losses, structural advantages of foil windings, tighter joints in stepped cores compared to traditional designs—all contribute to higher environmental friendliness in the integrated design of dry-type transformers. With deeper promotion of these technologies, combined with low noise levels and the incorporation of new technologies and processes, future transformers will be even quieter, more environmentally friendly, and energy-efficient.

• High reliability: Product reliability and quality have become key consumer concerns. Through research into each manufacturing process, transformer reliability has been verified and further improved, contributing to extended service life and enhanced dependability. This is particularly evident in fundamental engineering research.

• Environmental certification: The basic environmental standard is HD464. Research and certification are conducted on climatic resistance classes C0/C1/C2, environmental endurance classes E0/E1/E2, and fire resistance classes F0/F1/F2.

• Increased capacity: Dry-type transformers are primarily used as distribution transformers, with capacities ranging from 50 kVA to 2,500 kVA. Their application is now expanding into the power transformer domain, with capacities reaching 10,000 kVA to 20,000 kVA. This expansion is driven by increasing urban electricity demand and the growth of grid networks, leading to more urban load centers and wider adoption of large-capacity power transformers.

• Comprehensive functionality: Modern transformers are structurally equipped with protective enclosures, forced cooling, temperature monitoring interfaces, instrument transformers, power metering, and other features. Transformer development is moving toward fully integrated functional designs.

• Expanded application fields: The domain dominated by distribution transformers is expanding into multi-field, large-platform applications.