Die elektrischen Transformatoren die Sie in der Nähe Ihrer Häuser oder Industrie installiert sehen, sind die elektrischen Regulierungsgeräte. Sie regulieren den Strom von verschiedenen Leistungswerten, Spannungen und Strömen, je nach Ihren Bedürfnissen.
Es gibt einen anderen Transformator für die unterschiedlichen Leistungswerte. Zwei dieser Transformatoren sind der Leistungstransformator und der Verteilungstransformator. Beide Transformatoren arbeiten daran, Elektrizität für Sie zu regulieren, aber wie sie dies tun, das Niveau der elektrischen Leistung, das sie handhaben, und warum sie speziell eingesetzt werden, machen sie unterschiedlich.
Dieser Artikel handelt vom Leistungstransformator im Vergleich zum Verteilungstransformator und erklärt den Unterschied zwischen dem Leistungstransformator und dem Verteilungstransformator.
Leistungstransformator vs Verteilungstransformator: Hauptunterschiede
Die Leistungstransformatoren und die Verteilungstransformatoren, die Sie sehen, sind so konzipiert und entwickelt, dass sie die gleiche Aufgabe erfüllen, jedoch mit unterschiedlicher Intensität und für unterschiedliche Zwecke. Aufgrund dieser beiden Punkte sind ihre Teile, ihr Design, ihre Funktionsweise, Größe, Gewicht und Anwendung alle unterschiedlich.
Definition und Zweck
Die Leistungstransformatoren, wie der Name schon sagt, sind so konzipiert und entwickelt, dass sie Elektrizität für Ihre Erzeugungsanlagen regulieren. Ähnlich sind die Verteilungstransformatoren, wie der Name schon sagt, so konzipiert und entwickelt, dass sie Elektrizität für die Verteilung an Verbraucher wie Sie regulieren.
Funktionsprinzip
Das Arbeitsprinzip des Leistungstransformators, den Sie sehen, basiert auf Step-Up-Transformatoren. Das bedeutet, dass der Leistungstransformator mehr Spannung und weniger Strom liefert, als ihm zugeführt wird. Diese elektrischen Transformatoren fungieren als Verbindung zwischen Kraftwerken und der lokalen Verteilungseinrichtung. Sie nehmen Elektrizität aus Kraftwerken auf und leiten sie an das Verteilungszentrum weiter.
Der Grund, warum Leistungstransformatoren so arbeiten, liegt in der Entfernung, über die sie Elektrizität liefern müssen. Aufgrund der großen Entfernung zwischen Kraftwerken und Verbrauchern wird es erhebliche Verluste wie Kupferverluste und Wärmeverluste geben, wenn der Strom nicht reduziert wird.
Im Gegensatz zum Leistungstransformator basiert das Arbeitsprinzip des Verteilungstransformators auf dem Step-Down-Transformator. Sie nehmen den Eingang vom Leistungstransformator und liefern den Ausgang direkt an Ihr Zuhause.
Der durch den Leistungstransformator reduzierte Strom wird vom Verteilungstransformator zurückgeholt. Ähnlich wird der Spannungsanstieg auf normale und sichere Werte reduziert.
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Spannungsbewertung
Wenn wir den Verteilungstransformator mit dem Leistungstransformator vergleichen, liegt ihr Hauptunterschied in ihrer Spannungsbewertung. Beide Transformatoren haben mehrere Varianten, und jeder ist so konzipiert und entwickelt, dass er eine andere Spannung reguliert.
Ein Leistungstransformator ist so konzipiert und entwickelt, dass er eine Spannungsbewertung von bis zu 400 kV und bis zu 33 kV reguliert, während die Bewertung des Verteilungstransformators niedrig ist. Sie sind so konzipiert und entwickelt, dass sie eine viel niedrigere Spannungsbewertung von 11 kV bis 230 V regulieren.
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Beladungsbedingungen
Jeder Transformator, den Sie sehen, ist so konzipiert, dass er einen bestimmten Lastbereich handhabt, und jeder Transformator hat seine maximale Tragfähigkeit. Leistungstransformatoren sind immer so konzipiert und entwickelt, dass sie bei maximaler Tragfähigkeit arbeiten, und sie arbeiten immer bei ihrer maximalen Tragfähigkeit.
Entgegengesetzt zu dieser Verteilung arbeiten Transformatoren niemals oder in einigen Fällen selten mit ihrer maximalen Lastkapazität. Sie werden immer bei 60 bis 80 % ihrer Lastkapazität gehalten.
Transformatorwicklung
Die Wicklung beider Transformatoren ist sehr unterschiedlich. Wie wir erklärt haben, sind die meisten Leistungstransformatoren Typen zur Spannungsanhebung. Wenn Sie also ihre Primärwicklung betrachten, erscheinen sie kleiner als die Sekundärwicklung. Dies dient dazu, den im Sekundärkreis erzeugten Strom aufgrund des magnetischen Flusses zu reduzieren. Da die Sekundärwicklung mehr Kupfer hat, wird die Spannung immer höher sein als die bereitgestellte.
Die Wicklung des Verteilungstransformators, der an Ihrem nahegelegenen Mast hängt, ist sehr unterschiedlich und ihre Funktionsweise ist genau das Gegenteil des Leistungstransformators. Die Primärwicklung des Verteilungstransformators hat mehr Windungen als die Sekundärwicklung. Dadurch ist die Größe der erzeugten Sekundärspannung in der Sekundärwicklung immer geringer als in der Primärwicklung. Der Strom wirkt entgegengesetzt zur Spannung, und eine Verringerung der Spannung in der Sekundärwicklung sorgt dafür, dass mehr Strom fließt.
Wenn wir nur die Größe der Wicklung betrachten und nicht die Anzahl der Windungen und ihr Design, dann ist die Wicklungsgröße des Leistungstransformators immer viel größer als die Wicklungsgröße des Verteilungstransformators. Der Leistungstransformator muss ein viel höheres Maß an elektrischer Energie regulieren als der Verteilungstransformator. Deshalb hat seine Wicklung viel mehr Kupfer, ist viel größer und wiegt viel mehr als ein Verteilungstransformator.
Mehr Ressourcen:Verstehen der Arten von Transformatorwicklungen und deren Anwendungen
Transformatorenisolierung
Das Wichtigste bei der Transformatorwicklung ist die Isolation der Wicklung. Die Wicklungsschichten müssen vom Transformatorenkern sowie von allen anderen äußeren Komponenten isoliert sein. Wenn man über die Unterschiede zwischen Leistungstransformatoren und Verteilungstransformatoren spricht, ist es wichtig, ihre Isolation zu besprechen, da beide unterschiedliche Leistungsniveaus und damit unterschiedliche Isolationsanforderungen haben.
Da Leistungstransformatoren immer hochleistungsstarke Elektrizität regulieren müssen, ist ihre Isolationsklasse und die Anzahl der verwendeten Isolationsmaterialschichten immer höher im Vergleich zu Verteilungstransformatoren, die niedrigere elektrische Leistung regulieren. Größere Leistungstransformatoren können mehrere Schichten Isoliermaterials zwischen Wicklung und Kern verwenden. Sie können eine oder zwei Papierschichten, eine Schicht Mica und dann beide Schichten in Polyesterfolie abdecken.
Verteilungstransformatoren benötigen nicht so viele Schichten Isoliermaterial. Um die Wicklung Ihres Verteilungstransformators zu isolieren, ist Isolierpapier mit einer Dicke von 0,05 mm bis 0,15 mm ausreichend. Papierschichten werden zwischen Kern und Wicklung hergestellt und dann wird diese Montage in Öl getaucht für Öltyp-Transformatoren oder in Epoxidharz bei Trockenart-Transformatoren.
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Kühlungsmethode
Jeder Transformator, den Sie sehen, erzeugt während des Stromregelungsprozesses viel Abwärme an der Wicklung und am Kern des Transformators. Diese Abwärme muss sicher und effizient an die umgebende Atmosphäre abgegeben werden. Die von Leistungstransformatoren erzeugte Wärme ist im Vergleich zu der von Verteilungstransformatoren erzeugten Wärme viel mehr.
Das liegt daran, dass der Leistungstransformator mehr elektrische Leistung als unsere Verteilungstransformatoren steuert. Um die Abwärme von der Wicklung und dem Kern des Leistungstransformators zu entfernen, werden den Leistungstransformatoren Öl-natürlich Luft-zwangs- oder Öl-zwangs-Luft-Transportkühlmethoden zur Verfügung gestellt.
Bei der ersten Kühlmethode entzieht Öl der Wicklung des Transformators mit einer natürlichen Konvektionsmethode Wärme, und die Wärme vom Öl wird mit erzwungener Konvektion an die Atmosphäre abgegeben. Ein Ventilator wird verwendet, um den Transformatortank zu kühlen. Dies ist wichtig, da die von diesen Transformatoren erzeugte Wärme nicht mit freien Konvektionsmethoden entfernt werden kann. Um die größten Leistungstransformatoren zu kühlen, wird Öl auch gezwungen, über die Wicklung des Transformators mit einer Ölpumpe zu fließen. Dadurch wird bei erzwungener Konvektion mehr Wärme von der Wicklung des Transformators auf das Öl übertragen.
Die Verteilungstransformatoren, die Sie haben, regulieren nicht so viel Leistung wie die Leistungstransformatoren, erzeugen nicht so viel Wärme wie die Leistungstransformatoren und benötigen daher keine erzwungene Konvektion. Um die Verteilungstransformatoren zu kühlen, sind die meisten verwendeten Methoden Öl-natur Luft-natur. Dort wird Wärme von der Wicklung des Transformators auf das Öl und vom Öl an die Atmosphäre mit freien Konvektionsmethoden übertragen.
Bei kleinen Verteilungstransformatoren kann auch eine Wicklung des Trockenart-Transformators verwendet werden. Bei diesen Methoden wird kein Öl zur Kühlung verwendet. Die Wicklung des Transformators wird in Harz getaucht und nach dem Aushärten verfestigt. Nun wird Luft mit einem Ventilator gezwungen, über die Wicklung des Transformators zu strömen und Abwärme zu entfernen. Für noch kleinere Masten-Verteilungstransformatoren ist die erzeugte Wärme so gering, dass natürliche Luftkonvektion gut genug ist, um die erzeugte Abwärme an der Wicklung zu entfernen.
Erfahren Sie mehr:Was ist Transformatorenkühlung und wie wird sie durchgeführt?
Effizienz des Transformators
Die Effizienz von Transformatoren beschreibt, wie gut Transformatoren den Strom mit minimalen Verlusten innerhalb des Transformators regulieren. Der Leistungstransformator, der entwickelt wird, um Strom über lange Strecken zu übertragen, hat eine sehr hohe Effizienz. Die Effizienz von Leistungstransformatoren liegt normalerweise zwischen 95 % und 99 % aufgrund ihres Hochspannungsdesigns. Im Hochspannungstransformator wird die Spannung erhöht und der Strom verringert. Dadurch werden alle verlustbedingten Ströme reduziert, und eine hohe Effizienz von bis zu 99 % ist möglich.
Im Gegensatz dazu sind Verteilungstransformatoren darauf ausgelegt und entwickelt, den Strom herunterzuschalten. Durch diese Herabsetzung des Stroms wird das Spannungsniveau verringert, während der fließende Strom in der Wicklung des Transformators erhöht wird. Die Erhöhung des Stroms steigert die damit verbundenen Verluste wie Kupferverluste und Wärmeverluste. Aufgrund dieser Verluste haben Verteilungstransformatoren eine geringere Effizienz von etwa 50 % bis 70 %.
Erfahren Sie mehr:Transformatoreffizienz: Der ultimative FAQ-Leitfaden – Daelim
Größe und Gewicht
Leistungstransformatoren werden entwickelt, um Hunderte von Tausenden von Watt Strom direkt von elektrischen Stromgeneratoren zu regulieren. Daher sind sie so konzipiert, dass sie groß und schwer sind. Leistungstransformatoren sind viel größer und schwerer als Verteilungstransformatoren.
Verteilungstransformatoren regulieren weniger Strom als Leistungstransformatoren, sodass ihre Wicklungsgröße und ihr Gewicht geringer sind. Ebenso ist die durch die Wicklung erzeugte Wärme geringer, und damit auch der Kühlmechanismus, der benötigt wird, um Abwärme zu entfernen.
Die Verteilungstransformatoren können auch als trockene Transformatoren ausgeführt werden, was die Größe weiter reduziert und das Gewicht senkt, da kein Öl benötigt wird.
Erfahren Sie mehr:Ultimativer Leitfaden zu Transformatorgrößen und -bewertungen
Verschiedene Arten jedes Transformators
Leistungstransformatoren arbeiten daran, Strom von Dämmen zu Ihrem Verteilungstransformator zu liefern, der an Masten installiert ist. Aus diesem Grund sind Leistungstransformatoren normalerweise Hochspannungstransformatoren, aber in einigen seltenen Fällen sind sie auch als Niederspannungstransformatoren konzipiert. Abgesehen davon ist ihr Design, ihre Größe und ihr Gewicht so groß, dass sie normalerweise am Boden installiert werden und nur geringe Variationen in ihrem Design und ihrem Betrieb aufweisen.
Im Gegensatz dazu sind Verteilungstransformatoren für spezielle Anforderungen ausgelegt und entwickelt. Wir haben Poltyp-Verteilungstransformatoren, pad-montierte Verteilungstransformatoren, unterirdische Verteilungstransformatoren, einphasige Verteilungstransformatoren und dreiphasige Verteilungstransformatoren. Zusätzlich sind all diese Typen in trockenen und ölgekühlten Transformatoren erhältlich.
Erfahren Sie mehr:Wie viel wissen Sie über die verschiedenen Arten von Transformatoren?
Anwendung
Die Anwendungen beider Arten von Transformatoren sind ziemlich herausstechend. Leistungstransformatoren werden in allen Arten von Stromerzeugungsanlagen eingesetzt, in denen Elektrizität erzeugt und dann über lange Strecken zu lokalen Verteilungszentren übertragen werden muss. Leistungstransformatoren kommen in hydroelektrischen Kraftwerken, thermischen Kraftwerken, Windkraftanlagen und in großen Solarparks zum Einsatz. Leistungstransformatoren werden auch in einigen regionalen Verteilungszentren eingesetzt, wenn die Distanz größer als erwartet ist. Sie fungieren dort als Hochspannungspunkt, um Leitungsverluste auszugleichen.
Verteilungstransformatoren werden in allen Arten von Stromverteilungssystemen verwendet. Sie werden in Wohnstromverteilungsnetzen, industriellen Stromverteilungseinrichtungen und in lokalen Stromverteilungssystemen eingesetzt. In einigen Fällen besteht die Notwendigkeit für einen reservierten Verteilungstransformator für eine einzelne Branche, abhängig von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Branche.
Fazit
Leistungs- und Verteilungstransformatoren sind unterschiedliche Arten von Transformatoren, die auf ihrer Hauptaufgabe, ihrem Design und ihren Anwendungen basieren. Leistungstransformatoren werden verwendet, um Elektrizität von Kraftwerken zu lokalen Verteilungszentren zu liefern, während Verteilungstransformatoren dafür verantwortlich sind, Elektrizität vom lokalen Stromnetz zu Wohnhäusern und Industriegebieten zu verteilen. Beide haben ihre eigenen einzigartigen Merkmale, die darauf abzielen, eine effiziente Verteilung von Elektrizität von Kraftwerken zu Ihren Haushalten und Industrien zu unterstützen.
Nachverfolgung
Leistungstransformatoren und Verteilungstransformatoren sind ein entscheidender Bestandteil unserer modernen Welt, da sie die Elektrizitätsverteilung von lokalen Stromerzeugungsanlagen zu unseren Haushalten und Industrien ermöglichen. Daelim bietet leistungsstarke und verteiltungsoptimierte Transformatoren, die für ihre Zuverlässigkeit und Effizienz bekannt sind.
Wir bieten Transformatoren aller Typen, Größen, Kapazitäten und Lastbereiche an. Wir liefern, installieren, warten und bieten unseren Kunden in den USA, Europa, Australien und weltweit alle notwendigen Kundenleistungen.
Wenn Sie eine Anfrage haben, Kontaktieren Sie uns wird Ihnen unser Expertenteam den Prozess näherbringen.
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