Hvordan velge en tørrtransformator?

1. Temperaturkontrollsystem

En av de hovedårsakene til transformatorfeil er isoleringsbeskadigelse, og den største truselen mot isolering kommer fra å overstige tillatte temperaturgrenser for viklinger. Derfor er det essensielt å overvåke temperaturen og implementere alarmesystemer for transformatorer i drift. Nedenfor introduseres temperaturkontrollsystemet med TTC-300 som eksempel.

1.1 Automatiske kjølingsventilatorer

En termistor er forhåndsinnbakt ved den varmeste punktet av lavspenningsviklingen for å få temperatursignaler. Basert på disse signalene justeres ventilatoroperasjonen automatisk. Når transformatorlasten øker, stiger temperaturen deretter. Termistoren reagerer på denne endringen: når temperaturen når 110°C, starter ventilatoren automatisk for å gi kjøling; når temperaturen faller under 90°C, mottar ventilatoren temperatursignalet og stopper med å kjøre.

1.2 Trip- og alarmfunksjoner

PTC-thermistorer er forhåndsinnbakket i lavspenningsviklingen for å overvåke og måle temperaturen på viklinger og kjern. Hvis viklingstemperaturen overstiger 155°C, utløses et overtemperaturalarm-signal. Hvis temperaturen stiger over 170°C, kan transformator ikke lenger operere sikkert, så et trip-signal sendes til sekundær beskyttelseskretsløp, som fører til at transformator raskt reagerer med en tripphandtering.

1.3 Temperaturvisning

Termistorer er innbakt i lavspenningsviklingen. Temperaturen måles via motstand og sendes ut som et 4–20 mA analog strømsignal for visning. For datatilkobling kan en kommunikasjonskobling legges til for fjernoverføring opp til 1,200 meter. I tillegg kan én sender samtidig overvåke opptil 31 transformatorer. Termistorsignalene utløser også overtemperaturalarmer og tripphandlinger, noe som ytterligere forbedrer ytelsen av temperaturbeskyttelsessystemet.

2. Beskyttelsesmetoder

Valg av kabinet er også viktig for transformatorbeskyttelse og bør baseres på beskyttelseskrav og bruksområde, noe som resulterer i ulike kabinettyper. Typisk velges IP20-kabinett for transformatorer—en standardvalg hovedsakelig ment for å forhindre dyr som katter, rotter, slanger og fugler, samt fremmede objekter større enn 12 mm i diameter, fra å komme inn og forårsake kortslutninger eller andre alvorlige ulykker, slik at levende deler blir beskyttet. For utendørs transformatorer kreves et IP23-ratet kabinet. I tillegg til de ovennevnte funksjonene gir dette også beskyttelse mot vannkopper som faller med vinkler opp til 60 grader fra vertikal. Dette kan imidlertid påvirke transformatorens avkjølingskapasitet, så man må være oppmerksom på driftsevne.

3. Kjølingsmetoder

Tørre transformatorer inkluderer hovedsakelig to typer: naturlig luftkjøling og tvinget luftkjøling. Naturlig luftkjøling brukes primært for transformatorer som opererer kontinuerlig innenfor sin nominelle kapasitet. Tvinget luftkjøling kan øke transformatorens utdatakapasitet med 50%. Denne metoden brukes hovedsakelig for periodiske belastninger eller nødsituasjoner med overbelastning. Imidlertid, under slik belasting, øker både impedansespenningsfall og lasttap unnaturlig, noe som ikke er økonomisk. Derfor anbefales det ikke å holde transformatoren i denne overbelasteden tilstanden i lang tid.

4. Overbelastningskapasitet

En transformators overbelastningskapasitet påvirkes av flere faktorer, så dens overbelastningskapasitet må planlegges og utnyttes rasjonelt. Følgende aspekter bør vurderes:

• Passende redusere transformatorkapasiteten. Det kan tas hensyn til kortvarige påvirkningsbelastninger som oppstår under drift av utstyr som stålforgingmaskiner og svemaskiner. Ved å utnytte transformatorens overbelastningskapasitet, kan kapasiteten reduseres—dette er en effektiv måte å utnytte overbelastningskapasiteten. I tillegg, for ujevnlastede områder som boliglys, underholdnings- og kulturfasiliteter, luftkondisjoneringssystemer og shoppingcentre, kan transformatorens overbelastningskapasitet utnyttes til passende nedskalering av kapasiteten, slik at transformatoren kan operere nær full last eller periodisk i overbelasted tilstand under toppdriftstider.

• Redusere reservekapasitet eller antall enheter: I noen lokasjoner, fører høye redundansekrevyer for transformatorer til at oversizede og for mange enheter blir valgt i ingeniørdesign. Ved å utnytte overbelastningskapasiteten til tørre transformatorer, kan reservekapasiteten reduseres under planlegging. Antallet reservenheter kan også reduseres. Når en transformator opererer i overbelastet tilstand, må driftstemperaturen overvåkes nøye. Hvis temperaturen stiger til 155°C (det vil lyde en alarm), bør lastreduserende tiltak (f.eks. frigjøre ikke-kritiske laster) tas umiddelbart for å sikre trygg strømforsyning til kritiske laster.

5. Lavspenningsutdata-metoder og grensesnittkoordinering for tørre transformatorer

Tørre transformatorer inneholder ingen olje, noe som eliminerer risiko for brann, eksplosjon eller forurensning. Derfor krever elektriske kode og regler ikke at de installeres i separate rom. Spesielt for den nyere SC(B)9-serien, med betydelig reduserte tap og støy, har det blitt mulig å plassere tørre transformatorer i samme skrukkammer som lavspenningspaneler.

5.1 Standard lavspenningsinnestengte busbarer

Hvis prosjektet bruker innestengte busbarer (også kjent som plug-in eller kompakte buskanaler), kan den tilsvarende transformatoren leveres med standard innestengte busbarsterminaler for lett kobling til eksterne busbarer. For produkter med kabinet (IP20), leveres en flange for innestengte busbarer på kabinetets topplås. For produkter uten kabinet (IP00), leveres bare busbarforbindelses-terminaler.

5.2 Standard horisontal sideutgang (lavspenning)

Når transformatoren plasseres side om side med et lavspenningskontrollpanel, kan horisontale sideutganger leveres på transformator for enkel terminalkobling. Denne konfigurasjonen er typisk matchet med lavspenningspaneler som GGD, GCK og MNS. Transformatorprodusenten og skrukkfabrikanten må signere en koordineringsavtale for å bekrefte detaljerte grensesnittsdimensjoner og sikre enkel påstedsmontasje.

5.3 Standard vertikal sideutgang (lavspenning)

Denne sideutgangen bruker vertikale busbarer og er i prinsippet lik horisontal sideutgang. Når transformatoren brukes med Domino-stilt vertikalt arrangerede skrukkpaneler, kan transformator levere lavspennings-sideutganger.

Kina har nådd en veldig høy produksjonsvolum for tørre transformatorer basert på hardslagisolerte materialer, og har nå en betydelig posisjon globalt, med produksjon og salg rangert første i verden. De ledende produksjonsteknologiene er også imponerende. Bruken og teknisk fremme av disse transformatorer har en veldig lovende fremtid, på grunn av langsiktig utviklingspotensial i produksjon. De viktigste fordeler er summeret nedenfor:

• Lav energiforbruk og lav støy: Lavere silisijernplater-tap, strukturelle fordeler av folieviklinger, tettere forbindelser i trappeformede kjerner sammenlignet med tradisjonelle design—all bidrar til høyere miljøvennlighet i det integrerte designet av tørre transformatorer. Med videre fremme av disse teknologiene, kombinert med lav støy og inkludering av nye teknologier og prosesser, vil fremtidige transformatorer bli enda roligere, mer miljøvennlige og energieffektive.

• Høy pålitelighet: Produktets pålitelighet og kvalitet har blitt sentrale forbrukerkrefter. Gjennom forskning på hver produksjonsprosess, har transformatorpåliteligheten blitt verifisert og yderligere forbedret, noe som bidrar til lengre levetid og økt pålitelighet. Dette er spesielt synlig i grunnleggende ingeniørforskning.

• Miljøsertifisering: Den grunnleggende miljøstandarden er HD464. Forskning og sertifisering utføres på klimatisk resistensklasser C0/C1/C2, miljøbestandighetsklasser E0/E1/E2, og brannbestandighetsklasser F0/F1/F2.

• Økt kapasitet: Tørre transformatorer brukes hovedsakelig som distribusjons-transformatorer, med kapasiteter fra 50 kVA til 2,500 kVA. Deres anvendelse utvides nå til strømtransformatorområdet, med kapasiteter som når 10,000 kVA til 20,000 kVA. Denne utvidelsen er drevet av økende bystrømbehov og vekst i nettverk, som fører til flere bylastsenter og bredere bruk av store kapasitets-strømtransformatorer.

• Kompleks funksjonalitet: Moderne transformatorer er strukturelt utstyrt med beskyttende kabinet, tvinget kjøling, temperaturmålingsgrensesnitt, instrumenttransformatorer, strømmåling, og andre funksjoner. Transformatorutvikling går mot fullt integrert funksjonell design.

• Utvidet anvendelsesområder: Området dominert av distribusjons-transformatorer utvides til multi-felt, stor-plattform-anvendelser.