Kakšna je razlika med suhimi transformatorji in transformatorji, potopljenimi v olje? Kako izbrati?

Transformatorji so običajna in kritična oprema v elektroenergetskih sistemih, ki se uporabljajo za spreminjanje velikosti izmenične napetosti za prenos in distribucijo električne energije pri prenosu, distribuciji in drugih aplikacijah. Suhi transformatorji in transformatorji, potopljeni v olje, sta dve prevladujoči vrsti, ki kažeta pomembne razlike v izolacijskih medijih, metodah odvajanja toplote in okoljski prilagodljivosti. Ta članek raziskuje razlike med suhimi in oljnimi transformatorji ter ponuja priporočila za izbiro ustreznega tipa transformatorja.

Najpomembnejša razlika med oljnimi in suhimi transformatorji je v prisotnosti ali odsotnosti "olja". Ker je olje fluidna tekočina, imajo transformatorji, potopljeni v olje, nujno ohišje. V tem ohišju je transformatorsko olje, ki potopi navitja transformatorja, zaradi česar so od zunaj nevidni. Suhi transformatorji brez olja ne potrebujejo ohišja, kar omogoča neposredno vidljivost navitij transformatorja. Druga značilnost je rezervoar za olje na oljnih transformatorjih, v katerem se hrani transformatorsko olje. Vendar pa novejši transformatorji, potopljeni v olje, morda ne vključujejo rezervoarja za olje.

Oba sta močnostna transformatorja z železnim jedrom za magnetno vezje in navitji za električno vezje. Glavna razlika je v zasnovi "v olju" v primerjavi s "suhim". Natančneje, njihovi hladilni mediji se razlikujejo: prvi uporablja transformatorsko olje (ali druga olja, kot je β olje) za hlajenje in izolacijo, medtem ko drugi kot hladilni medij uporablja zrak ali pline, kot je SF6. Transformatorji, potopljeni v olje, potopijo sklop jedra in navitja v rezervoar za olje, napolnjen s transformatorskim oljem. Suhi transformatorji običajno obložijo jedro in navitja z epoksi smolo; Pogosteje uporabljeni neinkapsulirani tip zdaj uporablja poseben izolacijski papir, impregniran z namenskim lakom, da se prepreči vdor vlage v navitja ali jedro.

Oljni transformatorji imajo zunanje radiatorje, zasnovane tako, da olajšajo odvajanje toplote – zlasti kroženje notranjega izolacijskega olja – delujejo kot hladilni odvodi. Suhi transformatorji nimajo takšnih radiatorjev, temveč se za hlajenje zanašajo na ventilatorje pod tuljavami transformatorja.

Oljni transformatorji so zaradi zahtev požarne varnosti običajno nameščeni v namenskih transformatorskih prostorih ali na prostem. Suhi transformatorji pa so vedno nameščeni v zaprtih prostorih, običajno v razdelilnih prostorih.

Kar zadeva obseg proizvodnje in uporabo, suhi transformatorji trenutno dosegajo samo nazivno napetost 35 kV in imajo relativno manjšo zmogljivost v primerjavi z oljnimi tipi, običajno do približno 2500 kVA. Poleg tega je proizvodni proces za suhe transformatorje bolj zapleten kot za oljne transformatorje enake nazivne napetosti in zmogljivosti, kar ima za posledico višje stroške. Zato transformatorji, polnjeni z oljem, ostajajo bolj razširjeni v trenutnih aplikacijah. Vendar se suhi transformatorji pogosto uporabljajo na lokacijah za oskrbo z električno energijo in distribucijo v zaprtih prostorih z velikimi zahtevami, kot so hoteli, poslovne stavbe in visoke zgradbe, zaradi svojih okoljskih prednosti, lastnosti zaviranja gorenja in odpornosti na udarce.

Jasno je, da imajo suhi in oljni transformatorji različne prednosti in slabosti. Transformatorji, polnjeni z oljem, ponujajo nižje stroške in lažje vzdrževanje, vendar so vnetljivi in ​​eksplozivni. Suhi transformatorji z odlično požarno odpornostjo se lahko namestijo v centrih obremenitve, da zmanjšajo padec napetosti in izgubo energije. Vendar pa so dražji, večji, manj odporni na vlago in prah ter povzročajo večjo raven hrupa.

Nato povzamemo zgoraj omenjene razlike v naslednjih sedem točk:

1. Videz

Različne oblike inkapsulacije: suhi transformatorji razkrijejo jedro in navitja, medtem ko oljni transformatorji razkrijejo samo zunanji ovoj.

2. Konfiguracija vodila

Suhi transformatorji večinoma uporabljajo puše iz silikonske gume, medtem ko oljni transformatorji večinoma uporabljajo porcelanaste puše;

3. Kapaciteta in napetost

Suhi transformatorji so na splošno primerni za distribucijske aplikacije, običajno z zmogljivostjo pod 2000 kVA in napetostmi pri ali pod 10 kV, čeprav lahko nekateri dosežejo napetostne ravni 35 kV. Oljni transformatorji pa lahko dosežejo katero koli zahtevano zmogljivost in pokrijejo vse napetostne ravni; Kitajski ultravisokonapetostni daljnovodi 1000 kV, ki so trenutno v izgradnji, uporabljajo izključno oljne transformatorje.

4. Razlike v izolaciji in odvajanju toplote

Suhi transformatorji običajno uporabljajo izolacijo iz smole in se zanašajo na naravno zračno hlajenje, večje zmogljivosti pa dopolnjuje prisilno zračno hlajenje. Oljni transformatorji pa uporabljajo izolacijsko olje za električno izolacijo. Toplota, ki jo ustvarijo navitja, se skozi kroženje izolacijskega olja v transformatorju prenese na rebra radiatorja za odvajanje.

5. Aplikacijska okolja

Suhi transformatorji se večinoma uporabljajo na lokacijah, kjer je potrebna "požarna in protieksplozijska zaščita", zaradi česar so primerni za velike zgradbe in visoke zgradbe. Oljni transformatorji pa lahko v primeru okvare razpršijo olje ali puščajo, kar lahko povzroči požar. Posledično se uporabljajo predvsem na prostem, kjer so mesta opremljena z izkopanimi "oljnimi jamami po nesreči".

6. Različne nosilnosti

Suhi transformatorji morajo na splošno delovati pri nazivni zmogljivosti, medtem ko imajo oljni transformatorji vrhunsko preobremenitveno zmogljivost.

7. Različne strukture stroškov

Za transformatorje enake zmogljivosti imajo enote suhega tipa znatno višje nabavne cene kot primerki, potopljeni v olje.

Kako izbrati

1. Varnostni vidiki: Če sta potrebni večja varnost in požarna odpornost, izberite suhe transformatorje, saj ne vsebujejo vnetljivega izolacijskega olja.

2. Zahteve glede moči: Za visokozmogljive transformatorje so v olju potopljeni transformatorji običajno bolj primerni zaradi svojih vrhunskih zmogljivosti odvajanja toplote.

3. Okoljske omejitve: Upoštevajte značilnosti delovnega okolja transformatorja in izberite ustrezen tip transformatorja za to nastavitev.

4. Stroški vzdrževanja: Transformatorji, polnjeni z oljem, na splošno zahtevajo redne preglede in vzdrževanje kakovosti izolacijskega olja, medtem ko imajo suhi transformatorji razmeroma nižje stroške vzdrževanja.

Suhi transformatorji in transformatorji, polnjeni z oljem, kažejo izrazite razlike v izolacijskih medijih, metodah odvajanja toplote in okoljski prilagodljivosti. Izbira ustreznega tipa transformatorja je odvisna od posebnih zahtev uporabe in okoljskih pogojev. Pri oblikovanju strategij izbire transformatorjev je treba celovito upoštevati dejavnike, kot so varnost, zahteve po moči, okoljske omejitve in stroški vzdrževanja. Za kritične objekte in lokacije z visokimi varnostnimi zahtevami, kot so bolnišnice in šole, so običajno prednostni suhi transformatorji za povečanje varnosti. Nasprotno pa so v velikih industrijskih kompleksih in elektroenergetskih sistemih, ki zahtevajo visokozmogljive transformatorje, oljni transformatorji pogosto bolj primerni zaradi svojih vrhunskih zmogljivosti odvajanja toplote in sposobnosti, da prenesejo težke okoljske pogoje.