Kako odabrati suhoj transformator

1. Sustav kontrole temperature

Jedan od glavnih uzroka kvarova transformatora je oštećenje izolacije, a najveća prijetnja izolaciji dolazi od prekoračenja dopuštene granice temperature navojnih sklopova. Stoga je ključno nadgledati temperaturu i implementirati sisteme alarma za radne transformatore. U nastavku se opisuje sustav kontrole temperature na primjeru TTC-300.

1.1 Automatski hladnjaci

Termistor je unaprijed ugrađen u najtopliji dio niskonaponskog navojnog sklopa kako bi se dobili signali temperature. Na temelju tih signala automatski se prilagođava rad hladnjaka. Kada se opterećenje transformatora poveća, temperatura se povećava. Termistor reagira na tu promjenu: kada temperatura doseže 110°C, hladnjak automatski započinje s radom kako bi osigurao hlađenje; kada temperatura pada ispod 90°C, hladnjak prima signal temperature i prestaje s radom.

1.2 Funkcije isključivanja i alarmiranja

PTC termistori su unaprijed ugrađeni u niskonaponski navojni sklop radi nadzora i mjerenja temperature navojnih sklopova i jezgre. Ako temperatura navojnog sklopa premaši 155°C, sustav aktivira alarmni signal prekomjerne temperature. Ako temperatura naraste iznad 170°C, transformator više ne može bezbjedno raditi, stoga se šalje signal isključivanja sekundarnom zaštitnom krugu, što dovodi do brzog isključivanja transformatora.

1.3 Prikaz temperature

Termistori su ugrađeni u niskonaponske navojne sklope. Temperatura se mjeri putem otpora i izlazi kao analogni strujni signal od 4–20 mA za prikaz. Za povezivanje s računalom može se dodati komunikacijski sučelje za daljinsku prijenos do 1.200 metara. Također, jedan pretvarač može istodobno nadgledati do 31 transformatora. Signali termistora također pokreću alarmane signale prekomjerne temperature i akcije isključivanja, što dodatno poboljšava performanse sustava zaštite temperature.

2. Metode zaštite

Izbor kućišta je također važan za zaštitu transformatora i treba ga temeljiti na zahtjevima za zaštitu i uvjetima upotrebe, što rezultira različitim tipovima kućišta. Obično se za transformatore bira kućište IP20 - standardni izbor predviđen uglavnom za sprječavanje ulaska životinja poput mačaka, štakora, zmija i ptica, te većih tijela čija je debljina veća od 12 mm, kako bi se spriječili kratični spojevi ili druge ozbiljne nesreće, time štiti žive dijelove. Za vanjske transformatore potrebno je kućište s ocjenom IP23. Osim gore navedenih funkcija, to kućište također pruža zaštitu od padajućih kapljica vode pod kutom do 60 stupnjeva od vertikalne. Međutim, to može utjecati na sposobnost hlađenja transformatora, pa se mora paziti na radnu sposobnost.

3. Metode hlađenja

Suhi transformatori uključuju dvije glavne vrste: prirodno zračno hlađenje i prisilno zračno hlađenje. Prirodno zračno hlađenje se uglavnom koristi za transformatore koji se neprekidno koriste unutar njihove nominalne snage. Prisilno zračno hlađenje može povećati izlaznu snagu transformatora za 50%. Ova metoda se uglavnom primjenjuje za intermitentna opterećenja ili hitne preopterećenja. Međutim, tijekom takvog opterećenja, 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. Kapacitet preopterećenja

Kapacitet preopterećenja transformatora utječe na mnogo faktora, stoga je njegov kapacitet preopterećenja nužno racionalno planirati i iskoristiti. Trebaju se uzeti u obzir sljedeći aspekti:

• Pripadno smanjite snagu transformatora. Mogu se uzeti u obzir kratkotrajni udarni preopterećenja tijekom rada opreme poput valjalica za čelik i zavarivača. Iskoristivši kapacitet preopterećenja transformatora, snaga se može smanjiti - to je učinkovit način iskorištavanja kapaciteta preopterećenja. Također, za neravnomjerno opterećene područja poput javnog osvjetljenja, zabavno-kulturnih objekata, sustava klimatizacije i trgovina, kapacitet preopterećenja transformatora može se iskoristiti kako bi se pripadno smanjila njegova snaga, omogućujući transformatoru da radi blizu punog opterećenja ili povremeno u stanju preopterećenja tijekom vrhunskih sati rada.

• Smanjite rezervnu snagu ili broj jedinica: Na nekim lokacijama, visoki zahtjevi za redundantnost transformatora dovode do odabira prevelikih i prekomjernih brojeva jedinica u inženjerskim projektima. Iskoristivši kapacitet preopterećenja suhih transformatora, rezervna snaga može se smanjiti tijekom planiranja. Broj rezervnih jedinica također se može smanjiti. Kada transformator radi u stanju preopterećenja, njegova radna temperatura mora se pažljivo nadgledati. Ako temperatura naraste na 155°C (pojavljuje se alarm), trebaju se odmah poduzeti mjere smanjenja opterećenja (npr. isključivanje nekritičnih opterećenja) kako bi se osigurala sigurna isporuka struje kritičnim opterećenjima.

5. Niskonaponski načini izlaza i koordinacija sučelja za suhe transformatore

Suhi transformatori nemaju ulja, eliminirajući rizike od požara, eksplozije ili onesnaženja. Zbog toga električni kodeksi i propisi ne zahtijevaju njihovu instalaciju u posebnim prostorijama. Posebno za noviju seriju SC(B)9, sa značajno smanjenim gubitcima i razinama buke, postalo je moguće smjestiti suhe transformatore u istu prostoriju za ploče niskog napona.

5.1 Standardni zatvoreni niskonaponski busbar

Ako se u projektu koriste zatvoreni busbari (poznati i kao plug-in ili kompaktni bus ducti), odgovarajući transformator može biti opremljen standardnim terminalima zatvorenog busbara za lako povezivanje s vanjskim busbarima. Za proizvode s kućištem (IP20) na vrhu kućišta se pruža flanec za zatvoreni busbar. Za proizvode bez kućišta (IP00) pružaju se samo terminali za povezivanje busbara.

5.2 Standardni horizontalni bočni izlaz (niski napon)

Kada se transformator smješta pored ploče niskog napona, na transformatoru se mogu pružiti horizontalni bočni izlazi za lako povezivanje terminala. Ova konfiguracija se obično podudara s niskonaponskim pločama poput GGD, GCK i MNS. Proizvođač transformatora i proizvođač ploča za ploču moraju potpisati sporazum o koordinaciji kako bi se potvrdile detaljne dimenzije sučelja i osigurala gladka montaža na terenu.

5.3 Standardni vertikalni bočni izlaz (niski napon)

Ovaj bočni izlaz koristi vertikalne busbare i u principu je sličan horizontalnom bočnom izlazu. Kada se transformator koristi s Domino stilom vertikalno raspoređenim pločama za ploču, transformator može pružiti niskonaponske bočne izlaze.

Kina je postigla vrlo visoku proizvodnju suhih transformatora temeljenih na materijalima izoliranim smolom i sada ima značajnu poziciju globalno, s proizvodnjom i prodajom na prvom mjestu u svijetu. Vodeća tehnologija proizvodnje je također impresivna. Primjena i tehničko promoviranje ovih transformatora imaju vrlo obiljan budući, zbog dugoročnog potencijala u proizvodnji. Glavne prednosti su sažete na sljedeći način:

• Niska potrošnja energije i niska buka: Niži gubitci silicijskog čelika, strukturne prednosti folijskih navojnih skupova, čvrstiji spojevi u stepenastim jezgrima u usporedbi s tradicionalnim dizajnima - sve to doprinosi većoj prijateljstvu prema okolišu u integriranom dizajnu suhih transformatora. S dubljim promoviranjem ove tehnologije, kombinirano s niskim razinama buke i uključivanjem novih tehnologija i procesa, budući transformatori će biti još tiši, prijateljstveniji prema okolišu i energetski učinkovitiji.

• Visoka pouzdanost: Pouzdanost proizvoda i kvaliteta postala su ključni zahtjevi potrošača. Istraživanjem svakog procesa proizvodnje, pouzdanost transformatora je potvrđena i dalje poboljšana, doprinoseći produženom vremenu života i povećanoj pouzdanosti. To je posebno vidljivo u osnovnim inženjerskim istraživanjima.

• Certifikacija okoliša: Osnovni standard okoliša je HD464. Istraživanja i certifikacije provedene su na klimatskim otpornim klasama C0/C1/C2, okolišnim izdržljivim klasama E0/E1/E2 i vatrogasnim otpornim klasama F0/F1/F2.

• Povećana snaga: Suhi transformatori se uglavnom koriste kao distribucijski transformatori, s snagama od 50 kVA do 2.500 kVA. Njihova primjena se sada proširuje u domenu transformatora snage, s snagama koje dosežu 10.000 kVA do 20.000 kVA. Ovo proširenje potaknuto je rastućim urbanih potreba za strujom i rastom mreža, što dovodi do većeg broja urbanih centara opterećenja i širem prihvaćanjem velikih snaga transformatora snage.

• Kompleksna funkcionalnost: Moderni transformatori su strukturno opremljeni zaštitnim kućištem, prisilnim hlađenjem, sučeljima za nadzor temperature, instrument tranformatorima, mjerenjem struje i drugim funkcijama. Razvoj transformatora kreće prema potpuno integriranim funkcionalnim dizajnima.

• Proširena polja primjene: Područje dominirano distribucijskim transformatorima se proširuje na višestruka polja, velika platformska primjena.