Transformator mocy vs transformator rozdzielczy

Transformator mocy vs Transformator rozdzielczy: Kluczowe różnice

Transformatory mocy i transformatory rozdzielcze, które widzisz, są zaprojektowane i opracowane w celu wykonania tego samego zadania, ale o różnym natężeniu i dla różnych celów. Z powodu tych dwóch punktów, ich części, projekt, działanie, rozmiar, waga i zastosowanie są różne.

Definicja i cel

Transformatory mocy, jak sama nazwa wskazuje, są zaprojektowane i opracowane w celu regulacji energii elektrycznej dla twoich elektrowni. Podobnie, transformatory rozdzielcze, jak sama nazwa wskazuje, są zaprojektowane i opracowane do regulacji energii elektrycznej do dystrybucji dla konsumentów takich jak ty.

Zasada działania

Zasada działania transformatora mocy, który widzisz, jest oparta na transformatorach podnoszących napięcie. Oznacza to, że transformator mocy dostarcza wyższe napięcie i niższy prąd niż to, co mu dostarczono. Te transformatorów elektrycznych działają jako most między elektrowniami a lokalnym systemem dystrybucji. Pobierają energię elektryczną z elektrowni i przesyłają ją do centrum dystrybucji.

Powód, dla którego transformatory mocy działają w ten sposób, leży w odległości, na jaką muszą dostarczać energię elektryczną. Z powodu dużej odległości między elektrowniami a konsumentami wystąpią ogromne straty, takie jak straty miedzi i straty cieplne, jeśli prąd nie zostanie zredukowany.

W przeciwieństwie do transformatora mocy, zasada działania transformatora rozdzielczego opiera się na transformatorze obniżającym napięcie. Pobierają one wejście z transformatora mocy i dostarczają wyjście bezpośrednio do twojego domu.

Prąd zredukowany przez transformator mocy jest odzyskiwany przez transformator rozdzielczy. Podobnie wzrost napięcia jest redukowany do normalnych i bezpiecznych wartości.

Dowiedz się więcej:Transformator Wysokiego Napięcia: Definicja, Zasada, Zastosowanie i Cena

Klasa napięcia

Porównując transformator rozdzielczy z transformatorem mocy, ich główna różnica leży w ich klasie napięciowej. Oba transformatory mają różne warianty, a każdy z nich jest zaprojektowany i opracowany w celu regulacji innego napięcia.

Transformator mocy jest zaprojektowany i opracowany w celu regulacji napięcia w zakresie do 400 kV i tak niskiego jak 33 kV, podczas gdy transformator dystrybucyjny ma niską moc znamionową. Zostały zaprojektowane i opracowane w celu regulacji znacznie niższego napięcia od 11 kV do 230 V.

Przeczytaj więcej o:Ostateczny przewodnik po napięciach transformatorów

Warunki obciążenia

Każdy transformator, który widzisz, jest zaprojektowany do obsługi określonego zakresu obciążenia, a każdy transformator ma swoją maksymalną pojemność obciążeniową. Transformatory mocy są zawsze projektowane i opracowywane do pracy przy maksymalnej pojemności obciążeniowej i zawsze pracują z maksymalną pojemnością obciążeniową.

W przeciwieństwie do tego, transformatory dystrybucyjne nigdy, a w niektórych przypadkach rzadko, działają przy maksymalnej pojemności obciążeniowej. Zawsze są utrzymywane na poziomie od 60 do 80 % swojej pojemności obciążeniowej.

Uzwojenie transformatora

Nawijanie tych dwóch transformatorów jest bardzo różne. Jak już wyjaśniliśmy, większość transformatorów mocy to typy podwyższające. Kiedy więc patrzysz na ich uzwojenie pierwotne, wydaje się ono mniejsze niż wtórne. Ma to na celu zmniejszenie prądu produkowanego w uzwojeniu wtórnym z powodu strumienia magnetycznego. Ponieważ uzwojenie wtórne ma więcej miedzi, napięcie zawsze będzie wyższe od dostarczonego.

Uzwojenie transformatora dystrybucyjnego zawieszonego na pobliskim słupie jest bardzo różne od tego, a jego działanie jest całkowicie odwrotne do transformatora mocy. Uzwojenie pierwotne transformatora dystrybucyjnego ma więcej zwojów niż uzwojenie wtórne. Z tego powodu, gdy strumień magnetyczny działa na wytworzenie napięcia wtórnego w uzwojeniu wtórnym, jego wielkość jest zawsze mniejsza niż w uzwojeniu pierwotnym. Prąd działa w przeciwnym kierunku do napięcia, a spadek napięcia w uzwojeniu wtórnym powoduje większy przepływ prądu.

Jeśli weźmiemy pod uwagę tylko rozmiar uzwojenia, a nie liczbę zwojów i jego konstrukcję, to rozmiar uzwojenia transformatora mocy jest zawsze znacznie większy niż rozmiar uzwojenia transformatora rozdzielczego. Transformator mocy musi regulować znacznie wyższy poziom mocy elektrycznej w porównaniu do transformatora rozdzielczego. Dlatego jego uzwojenie ma znacznie więcej miedzi, jest znacznie większe i waży znacznie więcej niż transformator rozdzielczy.

Więcej zasobów:Zrozumienie rodzajów uzwojeń transformatorowych i ich zastosowań

Izolacja transformatora

Najważniejszym elementem uzwojenia transformatora jest jego izolacja. Warstwy uzwojenia muszą być izolowane od rdzenia transformatora oraz od wszystkich innych zewnętrznych komponentów. Rozmawiając o różnicach między transformatorem mocy a transformatorem rozdzielczym, ważne jest omówienie ich izolacji, ponieważ oba mają różne poziomy mocy, a co za tym idzie, różne wymagania dotyczące izolacji.

Ponieważ transformatory mocy zawsze muszą regulować wysoką moc elektryczną, ich klasa izolacji i liczba warstw materiału izolacyjnego są zawsze na wyższym poziomie w porównaniu do transformatorów rozdzielczych, które regulują niską moc elektryczną. Większy transformator mocy może używać kilku warstw materiału izolacyjnego między uzwojeniem a rdzeniem. Mogą być używane jedna lub dwie warstwy papieru, warstwa miki, a następnie pokrycie obu warstw folią poliestrową.

Transformator rozdzielczy nie potrzebuje tylu warstw materiału izolacyjnego. Do izolacji uzwojenia transformatora rozdzielczego wystarczy papier izolacyjny o grubości od 0,05 mm do 0,15 mm. Warstwy papieru są umieszczane między rdzeniem a uzwojeniem, a następnie ta całość zanurza się w oleju. transformatorami olejowymi lub w żywicy epoksydowej w transformatory suche.

Przeczytaj więcej:Kompleksowy przewodnik po izolacji transformatorów: typy, struktury i konserwacja

Metoda Chłodzenia

Każdy transformator, który widzisz, wytwarza dużo ciepła odpadowego w uzwojeniu transformatora i rdzeniu transformatora podczas procesu regulacji energii elektrycznej. To ciepło odpadowe musi być przekazywane do otaczającej atmosfery w bezpieczny i wydajny sposób. Ciepło wytwarzane przez transformator mocy jest znacznie większe niż ciepło wytwarzane przez transformator dystrybucyjny.

Dzieje się tak, ponieważ transformator mocy kontroluje wyższą moc elektryczną niż nasze transformatory dystrybucyjne. Dlatego, aby usunąć ciepło odpadowe z uzwojenia i rdzenia transformatora mocy, transformatory mocy są wyposażone w metody chłodzenia typu olej naturalny z wymuszoną wentylacją lub olej wymuszony z wentylacją.

W pierwszej metodzie chłodzenia olej pobiera ciepło z uzwojenia transformatora przy użyciu naturalnej konwekcji, a ciepło z oleju jest przekazywane do atmosfery przy użyciu konwekcji wymuszonej. Wentylator jest używany do chłodzenia zbiornika transformatora. To ważne, ponieważ ciepło wytwarzane przez te transformatory nie może być usunięte metodami swobodnej konwekcji. Aby schłodzić największe transformatory mocy, olej jest również wymuszony do ruchu nad uzwojeniem transformatora za pomocą pompy olejowej. Umożliwia to wymuszoną konwekcję, która przenosi więcej ciepła z uzwojenia transformatora do oleju.

Transformatory dystrybucyjne, które masz, nie regulują tak dużej mocy jak transformatory mocy, nie wytwarzają tyle ciepła co transformatory mocy, więc nie potrzebują wymuszonej konwekcji. Aby schłodzić transformatory dystrybucyjne, najczęściej stosowane metody to olej naturalny z naturalnym powietrzem. Tam ciepło z uzwojenia transformatora jest przekazywane do oleju, a z oleju do atmosfery przy użyciu metod swobodnej konwekcji.

W małych transformatorach dystrybucyjnych można również używać uzwojenia suchego typu. W tych metodach nie używa się oleju do chłodzenia. Uzwojenie transformatora jest zanurzone w żywicy i utwardza się po utwardzeniu. Teraz powietrze jest wymuszane za pomocą wentylatora, aby przepływać nad uzwojeniem transformatora i usuwać ciepło odpadowe. Dla jeszcze mniejszych transformatorów dystrybucyjnych typu słupowego ciepło wytwarzane jest tak małe, że naturalna konwekcja powietrza jest wystarczająca do usunięcia wytwarzanego ciepła odpadowego na uzwojeniu.

Dowiedz się więcej:Czym jest chłodzenie transformatora i jak jest realizowane?

Wydajność transformatora

Efektywność transformatora dotyczy tego, jak dobrze transformatory regulują energię elektryczną przy minimalnych stratach wewnątrz transformatora. Transformator mocy zaprojektowany i opracowany w celu przenoszenia energii elektrycznej na dużą odległość ma bardzo wysoką efektywność. Efektywność transformatora mocy zwykle wynosi od 95% do 99% z powodu ich konstrukcji podnoszącej napięcie. W transformatorze podnoszącym napięcie napięcie jest zwiększane, a prąd jest zmniejszany. Dzięki temu są ograniczane wszelkie straty związane z prądem, a wysoka efektywność nawet 99% jest możliwa.

Zupełnie odwrotnie, transformatory dystrybucyjne są zaprojektowane i opracowane w celu obniżenia napięcia elektrycznego. To obniżenie napięcia zmniejsza poziom napięcia przy jednoczesnym zwiększeniu prądu płynącego w uzwojeniu transformatora. Wzrost prądu zwiększa straty związane z prądem, takie jak straty miedziane i straty ciepła. Z powodu tych strat transformatory dystrybucyjne mają niższą efektywność, wynoszącą około 50% do 70%.

Dowiedz się więcej:Wydajność transformatora: Najczęściej zadawane pytania – Daelim

Rozmiar i waga

Transformatory mocy są projektowane i opracowywane do regulacji setek tysięcy watów energii elektrycznej kierowanej z generatorów energii elektrycznej. Dlatego są zaprojektowane tak, aby były duże i ciężkie. Transformatory mocy są znacznie większe i cięższe niż transformatory dystrybucyjne.

Transformatory dystrybucyjne regulują mniej energii elektrycznej niż transformatory mocy, więc ich rozmiar uzwojenia i waga są mniejsze. Podobnie, ciepło wytwarzane przez uzwojenie jest mniejsze, a tym samym mechanizm chłodzenia potrzebny do usunięcia ciepła odpadowego.

Transformatory dystrybucyjne mogą być również produkowane jako transformatory suche, co pozwala na dalsze zmniejszenie rozmiaru i obniżenie wagi, gdyż nie jest potrzebny olej.

Dowiedz się więcej:Ostateczny przewodnik po rozmiarach i ocenach transformatorów

Różne typy każdego transformatora

Transformatory mocy pracują, aby dostarczać energię elektryczną z tam do transformatora dystrybucyjnego zainstalowanego na słupach. Z tego powodu transformatory mocy są zazwyczaj transformatorami podwyższającymi, ale w niektórych rzadkich przypadkach projektowane są również jako transformatory obniżające. Poza tym ich design, rozmiar i waga są tak duże, że zazwyczaj instalowane są na ziemi i mają bardzo małe zróżnicowanie w swoim projekcie i działaniu.

W przeciwieństwie do tego, transformatory dystrybucyjne są projektowane i rozwijane dla unikalnych potrzeb. Mamy transformatory dystrybucyjne typu słupowego, transformatory dystrybucyjne montowane na podstawach, transformatory dystrybucyjne podziemne, transformatory dystrybucyjne jednofazowe oraz transformatory dystrybucyjne trójfazowe. Oprócz tych, wszystkie te typy dostępne są w transformatorach suchego typu i olejowego.

Dowiedz się więcej:Jak wiele wiesz o różnych typach transformatorów?

Zastosowanie

Zastosowania obu typów transformatorów są dość wyraźne. Transformatory mocy są wykorzystywane we wszystkich rodzajach instalacji wytwarzania energii, gdzie energia elektryczna jest generowana, a następnie musi być przekazywana na długie odległości do lokalnych centrów dystrybucyjnych. Transformatory mocy są wykorzystywane w hydraulicznych elektrowniach wytwarzających energię, cieplnych elektrowniach wytwarzających energię, elektrowniach wiatrowych oraz w dużych parkach solarnych. Transformatory mocy są również używane w niektórych regionalnych centrach dystrybucyjnych, gdzie odległość jest większa niż się spodziewano. Działają tam jako punkt podwyższenia, aby zrekompensować straty w linii.

Transformatory dystrybucyjne są wykorzystywane we wszystkich rodzajach instalacji dystrybucji energii elektrycznej. Są stosowane w sieciach dystrybucyjnych energii elektrycznej dla budynków mieszkalnych, w przemyśle oraz w lokalnych systemach dystrybucji energii. W niektórych przypadkach istnieje potrzeba jednego rezerwowego transformatora dystrybucyjnego dla jednej konkretnej branży, w zależności od potrzeb tej branży.

Wnioski

Transformator mocy a transformator dystrybucyjny to dwa różne typy transformatorów, które opierają się na swoim głównym zadaniu, projekcie i zastosowaniach. Transformatory mocy są wykorzystywane do dostarczania energii elektrycznej z elektrowni do lokalnych centrów dystrybucyjnych, podczas gdy transformatory dystrybucyjne odpowiadają za dystrybucję energii elektrycznej z lokalnej sieci do domów mieszkalnych i obszarów przemysłowych. Oba mają swoje unikalne cechy, które są zaprojektowane, aby wspierać efektywną dystrybucję energii elektrycznej z elektrowni do Twoich domów i przemysłu.

Kontynuacja

Transformatory mocy i transformatory dystrybucyjne są kluczowym elementem naszego nowoczesnego świata, ponieważ umożliwiają dystrybucję energii elektrycznej z lokalnych elektrowni wytwarzających energię do naszych domów i przemysłu. Daelim oferuje nowoczesne transformatory mocy i dystrybucyjne, które są znane z niezawodności i efektywności.

Oferujemy transformatory mocy i dystrybucyjne wszelkiego rodzaju, rozmiaru, pojemności i zakresu obciążenia. Dostarczamy, instalujemy, utrzymujemy i zapewniamy wszystkie niezbędne wsparcie klienta naszym klientom w USA, Europie, Australii oraz osobom na całym świecie.

Jeśli masz jakieś pytania, Skontaktuj się z nami a nasz zespół ekspertów przeprowadzi Cię przez ten proces.