Трансформатор на стовпі

Трансформатор на стовпіце розподільний трансформатор, призначений для установки на опорах. Більшість одиниць використовують aзанурений у рідину сердечник і вузол обмоткирозміщені в герметичному сталевому резервуарі. Однофазні трансформатори зазвичай мають циліндричний резервуар, закріплений на опорі за допомогою монтажних кронштейнів, тоді як трифазні установки можуть використовувати один трифазний трансформатор або групу з трьох однофазних блоків.

Трансформатори, встановлені на стовпі, зменшують електроенергію середньої напруги до нижчих напруг, необхідних для житлових, сільськогосподарських, комерційних і легких промислових навантажень. Вони зазвичай встановлюються вздовж повітряних розподільних мереж для забезпечення електроенергією окремих будівель або кількох місць, підключених до розподільного фідеру.

Загальні конфігурації покриття5–167 кВА для однофазних трансформаторіві30–315 кВА для трифазних трансформаторів, з номіналом основної напруги, вибраним відповідно до розподільної мережі. Доступні ізоляційні рідини на основі мінерального масла та складного ефіру, а також різні втулки, захисні пристрої та монтажні конструкції.

Розподільні трансформатори, встановлені на стовпі, виготовляються в різних електричних і механічних конфігураціях відповідно до нихРозподільчі мережі ANSI/IEEE та IEC. Потужність, коефіцієнт напруги, рівень ізоляції та кріплення вибираються разом, оскільки трансформатор повинен відповідати як електричним вимогам фідера, так і фізичним обмеженням несучої конструкції.

Наведені значення представляють типові конфігурації продукту. Фактичнийнапруга первинної обмотки, підключення вторинної обмотки, рівень ізоляції, розміри та робоча масазалежать від обраної конструкції трансформатора.

Ціни на трансформатор, що монтується на стовпі, зазвичай коливаються приблизно від 800 до 5000 доларів США за одиницюдля звичайних експортних конфігурацій. Невеликий однофазний блок зазвичай дешевший, ніж більший трифазний трансформатор з більш високою напругою та додатковим захисним обладнанням. Мідні обмотки, ефірні ізоляційні рідини, спеціальні вимоги до ефективності та спеціальні аксесуари також можуть збільшити ціну. Більші або спеціально розроблені моделі пропонуються окремо.

Трансформатори, встановлені на стовпі, розроблені відповідно до застосовуванихстандарти IEEE або IECзалежно від ринку призначення, робочої частоти, класу напруги та вимог до мережі. Ці стандарти охоплюють електричні характеристики, ізоляцію, механічну конструкцію та випробування.

IEEE C57.12.20-2023охоплює 60 Гц розподільчі трансформатори верхнього типу з номінальними характеристиками до500 kVA, з номіналом високої напруги, що не перевищує34.5 kV. Це сфера застосування стандарту, а не універсальний рейтинг потужності для кожної установки на стовпі. Максимальний практичний розмір трансформатора також залежить від конструкції опори, монтажного обладнання та вимог до монтажу мережі.

Для проектів на базі IEC актуальноСерія IEC 60076керує електричним проектуванням і випробуванням.IEC 60076-2розглядає підвищення температури в рідинних трансформаторах, аIEC 60076-3охоплює рівні ізоляції та діелектричні випробування.

Обидві конфігурації використовуються в повітряних розподільних системах, але їхні з’єднання обмоток, характеристики навантаження та монтажні пристрої відрізняються.

Однофазні полюсні трансформатори

A однофазний трансформатор на опорізазвичай постачає однофазну електроенергію до житлових будинків, ферм, сільської місцевості та невеликих комерційних навантажень. Загальні рейтинги включають10, 15, 25, 37,5, 50, 75, 100 і 167 кВА, хоча також доступні менші одиниці.

У північноамериканській розподільній мережі із заземленою зіркою трансформатор може бути підключений між фазним провідником і нейтраллю системи. Наприклад, фідер, що працює при12,470Y/7,200 Vмає приблизно7200 В між фазою та нейтраллю. Трансформатор, підключений у такій конструкції, використовує первинну обмотку, розраховану на відповідну напругу між фазою та нейтраллю, навіть якщо фідер зазвичай ідентифікується як система 12,47 кВ.

A 120/240 В вторинна розщеплена фазазабезпечує підключення 120 В для освітлення та загальних розеток разом із 240 В для високовольтного побутового обладнання. Для вимог промислового або регіонального розподілу доступні різні вторинні домовленості.

Розташування первинного проходу залежить від підключення до мережі.Одновтулкові конструкціївикористовуються з відповідними заземленими системами, адвовтулкові конструкціїзабезпечують дві ізольовані первинні клеми для застосувань, які вимагають зовнішнього підключення обох кінців обмотки.

Трифазні полюсні трансформатори

A трифазний опорний трансформаторпостачає трифазні навантаження, такі як сільськогосподарські насоси, обладнання для майстерень, вентиляційні системи та комерційні електроустановки.

Одним із варіантів є aодин трифазний трансформатормістить повний трифазний сердечник і вузол обмотки в одному резервуарі. Інший - це aтритрансформаторна банка, утворений з’єднанням трьох однофазних блоків у відповідну трифазну систему.

Один трифазний резервуар забезпечує інтегровану збірку і може зменшити кількість окремих резервуарів і монтажних компонентів. Банк однофазних трансформаторів пропонує можливості заміни окремих блоків і дозволяє комунальним підприємствам використовувати стандартизоване однофазне обладнання.

Вибір впливає не тільки на кількість танків.З’єднання обмоток, баланс фаз, координація захисту, загальна встановлена ​​вага та вимоги до вторинної напругимає бути сумісним із системою розподілу. У деяких мережах схема з відкритим трикутником може використовуватися з двома однофазними трансформаторами, але її потужність і характеристики навантаження відрізняються від характеристик повної групи з трьох трансформаторів.

Типовий трансформатор, встановлений на стовпі, складається з aмагнітний сердечник, ізольовані обмотки, сталевий резервуар, ізоляційна рідина, втулки та обладнання для монтажу на стовпі. Вузол сердечника та обмотки занурений в ізоляційну рідину, яка забезпечує діелектричну ізоляцію та передає тепло від активних частин до бака.

Орієнтована електротехнічна стальзазвичай використовується для сердечників трансформаторів, оскільки його магнітні характеристики допомагають контролювати втрати холостого ходу. Аморфні металеві сердечники доступні в окремих конструкціях, де потрібні менші втрати в сердечнику. Для обмоток використовуються мідні або алюмінієві провідники з ізоляцією, яка витримує нормальну робочу напругу та визначені діелектричні випробування.

Сталевий резервуар підтримує активний вузол і захищає його від вологи та зовнішнього забруднення. Зварні з’єднання, ущільнення кришки та прокладки втулок є частиною системи утримання рідини. Конструкція також враховує зміни об’єму ізоляційної рідини під час підвищення та зниження робочої температури.

Втулки і зовнішні з'єднання

Високовольтні вводи забезпечують ізольовані з'єднання між підвісним фідером і обмотками трансформатора. Низьковольтні вводи передають живлення до вихідних службових провідників.

Порцелянові та полімерні втулкивикористовуються відповідно до класу напруги, конструкції обладнання та вимог до мережі. Розміри клем і матеріали роз’ємів повинні відповідати вибраним провідникам, у тому числі мідним або алюмінієвим з’єднанням, якщо це зазначено.

Резервуар зазвичай містить засоби заземлення, точки підйому та монтажні кронштейни. Залежно від моделі додаткові фітинги можуть включати aпристрій для скидання тиску, індикація рівня масла, дренажний патрубок або забезпечення відбору проб.

Звичайний і CSP захист

Звичайні трансформатори на стовпізазвичай покладаються на окремо встановлене захисне обладнання. Первинний запобіжник може ізолювати трансформатор під час певних умов несправності, тоді як розрядник перенапруги обмежує перехідні перенапруги, пов’язані з блискавкою та перемиканнями.

A Повністю самозахищений (CSP) трансформаторвключає вибрані захисні функції в збірку трансформатора. Залежно від конструкції вони можуть включативнутрішній первинний запобіжник, автоматичний вимикач низької напруги та розрядник перенапруги. У деяких конфігураціях є зовнішні ручки керування або індикація перевантаження.

Схеми захисту CSP відрізняються залежно від виробника, потужності та класу напруги. Вони не усувають необхідності оцінювати рівень несправностей нагорі або координувати захист із розподільним фідером.

Електричні характеристики трансформатора, встановленого на стовпі, визначаються йогономінальна потужність, коефіцієнт напруги, втрати, опір короткого замикання та теплові характеристики.

Втрати холостого ходувідбувається кожного разу, коли трансформатор подається під напругу, навіть якщо електроенергія не подається до підключеного обладнання. В основному це пов'язано з магнітними втратами в сердечнику.Втрата навантаженнястворюється струмом, що протікає через обмотки та пов’язані з ними механізми блукаючих втрат, зростаючи зі збільшенням електричного навантаження.

Зменшення40 Вт без навантаженняпредставляє приблизно350 кВт/год електроенергії на рікдля трансформатора, що працює безперервно протягом 8760 годин. У розподільній мережі, що містить сотні безперервно під напругою блоків, відмінності у втратах в сердечнику можуть мати вимірний вплив на річне споживання енергії.

Електричні показники також визначають силу струму, що передається вторинними клемами. Наприклад, aТрансформатор однофазний 50 кВА живить 240 Вмає номінальний вторинний струм приблизно208 A. A Трифазний трансформатор потужністю 100 кВА, що живить мережу 415 Внесе приблизно139 А на лініюпри номінальному збалансованому навантаженні. Ці струми впливають на вибір вторинної клеми, розмір провідника та схему підключення.

Імпеданс короткого замиканнявпливає на падіння напруги під навантаженням і струм замикання, наявний у вторинній обмотці трансформатора. Нижчий імпеданс, як правило, дозволяє збільшити очікуваний струм замикання, залежно від опору передньої системи. Виміряне імпедансне значення не встановлює повну здатність трансформатора витримувати коротке замикання; механічна конструкція обмотки та застосовні вимоги до стійкості також повинні бути задоволені.

Трансформатори, встановлені на стовпі, зазвичай використовуютьОхолодження ONAN, в якому тепло від обмоток переходить в ізоляційну рідину і виділяється через поверхню бака в навколишнє повітря без насосів або вентиляторів.

Здатність постійного навантаження залежить від температури навколишнього середовища, підвищення температури обмотки та площі поверхні охолодження. У місцях з високою температурою навколишнього середовища або на великій висоті трансформатор може вимагати іншої теплової конструкції або робочого рейтингу для підтримки вказаних температурних обмежень.

Виробництво трансформатора починається звузол сердечника та обмотки. Листи сердечників укладаються та закріплюються для підтримки необхідних магнітних характеристик, тоді як обмотки формуються з контрольованим розміщенням провідників, товщиною ізоляції та електричними зазорами.

Зібрані обмотки та ізоляцію перед заливкою масла просушують. Волога, що залишається в твердій ізоляції, може знизити діелектричну міцність і сприяти погіршенню ізоляції під час експлуатації. Таким чином, процеси сушіння та заповнення рідиною тісно пов’язані з довготривалими характеристиками ізоляції трансформатора.

Theсталевий резервуарвиготовляється та зварюється перед встановленням активного вузла та зазначених аксесуарів. Зварні з'єднання, втулки, прокладки і з'єднання кришки перевіряють на механічну цілісність і герметичність. Після цього на резервуар наноситься відповідна система покриття для середовища встановлення.

Після складання,заводські електричні випробуваннязаходівопір обмотки, відношення напруг, полярність або співвідношення фаз, втрати холостого ходу, втрати навантаження та опір короткого замикання. Діелектричні випробування перевіряють систему ізоляції на відповідність визначеним електричним вимогам.

Тестування за застосовуваними методикамиIEEE C57.12.90абоIEC 60076може бути доповнено додатковими перевірками, необхідними для проекту. Випробування на стійкість до підвищення температури, удару блискавки та короткого замикання розглядаються у відповідних вимогах до конструкції або типових випробувань і не повторюються автоматично на кожному виготовленому пристрої.

Остаточна перевірка також перевіряєоздоблення бака, втулки, монтажні кронштейни, з’єднання заземлення, паспортна табличка та встановлені аксесуари. Записи електричних випробувань та ідентифікаційні дані пов’язані з відповідним серійним номером трансформатора.

Експлуатаційна вага трансформатора, встановленого на стовпі, включаєрезервуар, сердечник і обмотки, ізоляційна рідина та встановлені аксесуари. Ця вага діє на стовп через монтажні кронштейни або опорну платформу.

Невеликий однофазний блок можна встановити безпосередньо на стовпі за допомогою відповідного підвісу. Для більших трансформаторів і трифазних установок можуть знадобитися траверси, платформи або двополюсні опорні конструкції. Механічна конструкція повинна враховувати вагу обладнання, монтажну геометрію та навантаження на навколишнє середовище.

Зовнішня установка також піддає трансформатор умовам, які впливають на ізоляцію та термін служби.

Електричні зазоризалежать від напруги в системі, розташування сусідніх провідників і вимог місцевих комунальних мереж. Втулки, вирізи запобіжників і розрядники перенапруг потребують достатньої відстані від суміжного обладнання під напругою та заземлених конструкцій.

Вітрові, ожеледні та сейсмічні навантаження, де це можливо, впливати на несучу конструкцію та монтажне обладнання. У місцях, де живуть птахи чи інша дика природа, можуть знадобитися ізольовані кришки втулок і додаткові компоненти для захисту диких тварин, щоб зменшити несправності, пов’язані з контактом.

У прибережних місцях сіль у повітрі може прискорити псування відкритої сталі та арматури. Системи покриттів розроблені відповідно до вимогIEEE C57.12.30можна вказати для відповідного обладнання, встановленого на стовпі, разом із відповідним корозійностійким обладнанням.

Висока температура навколишнього середовища, сонячне опромінення та обмежений рух повітря можуть підвищити робочу температуру трансформатора. Висота над рівнем моря є ще одним фактором, оскільки знижена щільність повітря впливає на розсіювання тепла та ефективність зовнішньої ізоляції.

Ці умови встановлення впливають на придатність усієї компонування трансформатора, навіть якщо необхідні кВА та номінальна напруга є правильними.

Опорні трансформатори використовуються в основному в розподільних мережах сповітряні провідники середньої напруги, особливо там, де простір для обладнання на рівні землі обмежений або навантаження розподілені на великій площі.

Сільський житловий розподілзазвичай використовує однофазні агрегати для живлення окремих будинків, груп будинків і громадських будівель. Розташування трансформаторів уздовж фідеру середньої напруги дозволяє провідникам нижчої напруги досягати найближчих споживачів, не подовжуючи один низьковольтний ланцюг на надмірну відстань.

Сільськогосподарські установкиможе знадобитися електрика для іригаційних насосів, обладнання для обробки зерна, вентиляції, охолодження та господарських будівель. Менші установки можуть працювати від однофазного джерела живлення, тоді як для більшого обладнання з моторним приводом часто потрібна трифазна мережа. Пускові характеристики двигуна та робочий режим впливають на потужність трансформатора, необхідну для цих навантажень.

Комерційні приміщеннятакі як придорожні підприємства, сільські магазини, невеликі склади та службові будівлі можуть отримувати електроенергію від встановленого на стовпі розподільного обладнання, де існуюча електрична мережа використовує повітряні лінії.

Об’єкти легкої промисловостіможе використовувати трифазні трансформатори для майстерень, технологічного обладнання та допоміжних систем живлення. Обладнання повинно витримувати комбіноване робоче навантаження та зміни напруги, пов’язані із запуском двигунів або іншими періодичними навантаженнями з високим струмом.

Віддалені громади та розосереджені комунальні мережітакож використовуйте трансформатори, встановлені на стовпах, оскільки окремі блоки можна встановити у відповідних точках уздовж підвісних фідерів. Положення та номінали трансформаторів можна вибирати відповідно до розподілу підключених навантажень.

наВісімкова труба, технічні характеристики трансформатора, встановленого на стовпі, перевіряються відповідно до фактичної системи розподілу та умов встановлення. Theнапруга первинної обмотки, номінальна потужність, вторинне з'єднання, рівень ізоляції, розташування вводів і захисне обладнанняперевіряються разом. У мережах із заземленою зіркою міжфазна напруга фідера відрізняється від напруги, що подається на обмотку трансформатора фаза-нейтраль, що робить правильне значення первинної напруги особливо важливим. Для заміни одиниць, існуючихмонтажні положення та з'єднання провідниківтакож вважаються для мінімізації модифікацій під час встановлення.

Деталі обладнання прописані в проектній документації.Загальні креслення, дані таблички, протоколи заводських випробувань та інформація про упаковкупідігнані до підготовленого до транспортування трансформатора. Для повторних замовлень або проектів заміни можна використовувати попередні специфікації та креслення, щоб зберегти необхіднеелектричні характеристики, розташування клем і деталі монтажу.

Зв'язатися зараз

FAQ

 

 

01.Чи може трансформатор на опорі 60 Гц працювати в електричній мережі 50 Гц?

Не автоматично. За тієї самої напруги зниження частоти з 60 Гц до 50 Гц збільшує співвідношення напруги до частоти на 20%, ризикуючи насиченістю ядра та перегріванням. Трансформатор має бути розрахований на 50 Гц або схвалений для роботи на двох частотах.

02. Чому одні однофазні трансформатори, що встановлюються на стовп, мають один високовольтний ввод, а інші — два?

Розташування залежить від підключення первинної обмотки та заземлення системи. Пристрої з одним прохідним проходом використовують внутрішнє зворотне з’єднання у відповідних заземлених системах, а пристрої з двома прохідними прохідними елементами забезпечують доступ до обох первинних клем.

03. Чи може трансформатор, встановлений на стовпі, забезпечити обладнання високим пусковим струмом двигуна?

Так, якщо його регулювання напруги, опір короткого замикання та теплова потужність підходять двигуну. Високі пускові струми можуть спричинити тимчасові падіння напруги, тому вимоги до запуску необхідно оцінювати окремо від робочої кВА.

04. Чи постачаються трансформатори на стовпі з ізоляційним маслом?

Багато герметичних трансформаторів поставляються попередньо заповненими ізоляційним маслом. Агрегати, які постачаються без повної заправки оливою, вимагають належного заповнення, контролю вологості та перевірки перед подачею напруги перед експлуатацією.

Сертифікати

 

Сертифікат CE

Сертифікат ISO 9001

Сертифікат API Q1

Сертифікат ABS

AP-5L Сертифікат

API-5CT Сертифікат

 

Популярні Мітки: Трансформатор на стовпі, розподільний трансформатор на стовпі, однофазний трансформатор на стовпі, трифазний трансформатор на стовпі