Was ist ein Verteilungstransformator?

Definition des Verteilungstransformators

Unter Verteilungstransformator versteht man ein statisches Elektrogerät, das im Verteilungssystem verwendet wird, um Wechselspannung und -strom gemäß dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion umzuwandeln und Wechselstromenergie zu übertragen. Chinesische Transformatorprodukte können je nach Spannungsniveau im Allgemeinen in Ultrahochspannungstransformatoren (750 kV und höher), Ultrahochspannungstransformatoren (500 kV), 220-110KV-Transformatoren und 35 kV-Transformatoren und darunter unterteilt werden. Unter Verteilungstransformatoren versteht man in der Regel Leistungstransformatoren, die im Verteilungsnetz mit einer Spannung von 10-35KV und einer Leistung von 6300KVA oder weniger betrieben werden und Endverbraucher direkt mit Strom versorgen.

Arten von Verteilungstransformatoren

Die Klassifizierung häufig verwendeter Verteiltransformatoren lässt sich wie folgt zusammenfassen:

(1) Je nach Anzahl der Phasen:

1) Einphasen-Verteilungstransformatoren: werden für einphasige Lasten und dreiphasige Verteilungstransformatorgruppen verwendet.

2) Dreiphasen-Verteilungstransformator: Wird zum Erhöhen und Absenken der Spannung in Dreiphasensystemen verwendet.

(2) Je nach Kühlmethode:

1) Trockene Verteilungstransformatoren: Sie basieren auf Luftkonvektion zur Kühlung und werden im Allgemeinen für Verteilungstransformatoren mit kleiner Leistung wie lokale Beleuchtung und elektronische Schaltkreise verwendet. 2) Ölgefüllte Verteilungstransformatoren: Verlassen Sie sich auf Öl als Kühlmedium, z. B. ölgekühlte Selbstkühlung, ölgekühlte Luftkühlung, ölgekühlte Wasserkühlung, erzwungene Ölzirkulation usw.

(3) Nach Zweck klassifiziert:

1) Stromverteilungstransformator: Wird für Spannungsanstiege und -abfälle in Übertragungs- und Verteilungssystemen verwendet.

2) Instrumentenverteilungstransformator: wie Spannungswandler, Stromwandler, Messgerät und Relaisschutzgerät.sp;

3) Testverteilungstransformator: Kann Hochspannung erzeugen und Hochspannungstests an elektrischen Geräten durchführen.

4) Spezielle Verteilungstransformatoren: wie Ofenverteilungstransformatoren, Gleichrichterverteilungstransformatoren, Anpassungsverteilungstransformatoren usw.

(4) Geteilt durch Wicklungsform:

1) Doppelwicklungs-Verteilungstransformator: Wird zum Verbinden zweier Spannungsebenen im Stromnetz verwendet.

2) Verteilungstransformator mit drei Wicklungen: Wird im Allgemeinen in regionalen Umspannwerken des Stromnetzes verwendet und verbindet drei Spannungsebenen.

3) Spartransformator: Wird zum Verbinden von Stromnetzen mit unterschiedlichen Spannungen verwendet. Er kann auch als normaler Aufwärts- oder Abwärtsverteilungstransformator verwendet werden.

(5) Je nach Form des Eisenkerns:

1) Kernverteilungstransformator: Wird für Hochspannungs-Verteilungstransformatoren verwendet. 2) Verteilungstransformator vom Schalentyp: Wird für spezielle Verteilungstransformatoren mit hohem Strom verwendet, z. B. Ofenverteilungstransformatoren und Schweißverteilungstransformatoren. Oder Stromverteilungstransformatoren für elektronische Instrumente, Fernseher, Radios usw.

Teile des Verteilungstransformators

Ölgefüllte Verteilungstransformatoren können entsprechend ihrer Struktur in Hauptkörper, Öllagerschrank, Isolierhülse, Stufenschalter, Schutzvorrichtung usw. unterteilt werden.

1. Körper

Der Körper besteht aus drei Teilen: dem Eisenkern, der Wicklung und dem Isolieröl. Die Wicklung ist der Stromkreis des Transformators und der Eisenkern ist der Magnetkreis des Transformators. Die beiden bilden den Kern des Transformators, den elektromagnetischen Teil.

1. 1 Eisenkern

Der Eisenkern ist der Hauptteil des Magnetkreises in einem Transformator. Der Eisenkern besteht normalerweise aus warm- oder kaltgewalzten Siliziumstahlblechen mit hohem Siliziumgehalt, einer Dicke von 0,35 oder 0,5 mm und einer mit Isolierfarbe beschichteten Oberfläche Teile: eine Eisenkernsäule und ein Eisenjoch. Die Eisenkernsäule ist mit einer Wicklung bedeckt und das Eisenjoch dient zum Schließen des Magnetkreises. Es gibt zwei Grundformen der Eisenkernstruktur: den Kerntyp und den Schalentyp.

1. 2 Wicklungen

Die Wicklung ist der Schaltungsteil eines Transformators und wird üblicherweise durch Aufwickeln von isoliertem Flachkupferdraht oder Rundkupferdraht auf eine Wickelform hergestellt. Die Wicklung ist auf der Transformatorkernsäule installiert, die Niederspannungswicklung ist auf der Innenschicht installiert, die Hochspannungswicklung ist auf der Außenschicht der Niederspannungswicklung installiert und dazwischen werden Hülsen aus Isoliermaterialien verwendet zwischen der Niederspannungswicklung und dem Eisenkern sowie zwischen der Oberspannungswicklung und der Niederspannungswicklung, um die Isolierung zu erleichtern.

1.3 Isolieröl

Die Zusammensetzung von Transformatorenöl ist sehr komplex und besteht hauptsächlich aus Cycloalkanen, Alkanen und aromatischen Kohlenwasserstoffen. In Verteiltransformatoren spielt Transformatoröl zwei Rollen: Zum einen dient es der Isolierung zwischen Transformatorwicklungen, Wicklungen und Eisenkernen sowie Öltanks. Der zweite Grund besteht darin, dass das Transformatoröl nach dem Erhitzen Konvektion erzeugt, die eine Wärmeableitungsfunktion für den Transformatorkern und die Wicklung übernimmt. Das häufig verwendete Transformatorenöl hat drei Spezifikationen: Nr. 10, Nr. 25 und Nr. 45. Die Bezeichnung gibt die Temperatur an, bei der das Öl unter Null zu erstarren beginnt. Das Öl „Nr. 25“ bedeutet beispielsweise, dass dieses Öl bei einem Grad von -25 zu erstarren beginnt. Die Ölspezifikationen sollten basierend auf den örtlichen klimatischen Bedingungen ausgewählt werden.

1.2 Öllagertank

Das Ölausdehnungsgefäß ist auf der oberen Abdeckung des Öltanks installiert. Das Volumen des Öllagertanks beträgt etwa 10 Prozent des Volumens des Öltanks. Zwischen dem Öllagertank und dem Öltank sind Rohre verbunden. Wenn sich das Volumen des Transformators mit der Temperaturänderung des Öls ausdehnt oder zusammenzieht, spielt der Ölspeichertank eine Rolle bei der Speicherung und Nachfüllung von Öl und stellt sicher, dass der Eisenkern und die Wicklung in das Öl eingetaucht sind. Gleichzeitig wird durch den Einbau eines Öllagertanks die Kontaktfläche zwischen Öl und Luft verringert, wodurch die Ölzersetzungsrate verringert wird.

An der Seite des Ölausdehnungsgefäßes befindet sich ein Ölzeiger, und neben dem Glasrohr befinden sich Ölstands-Standardlinien für Öltemperaturen von -30 Grad, plus 20 Grad und plus 40 Grad, die den Ölstand anzeigen nicht in Betrieb genommene Transformatoren sollten erreichen; Die Standardlinie spiegelt hauptsächlich wider, ob der Ölstand des Transformators bei Betrieb bei unterschiedlichen Temperaturen ausreichend ist.

Am Öllagertank sind Atemlöcher angebracht, um den oberen Raum des Tanks mit der Atmosphäre zu verbinden. Während der Wärmeausdehnung von Transformatoröl kann die Luft im oberen Teil des Ölausdehnungsgefäßes durch die Entlüftungsöffnung ein- und austreten und der Ölstand kann steigen oder fallen, um eine Verformung oder sogar Beschädigung des Öltanks zu verhindern.

1.3 Isolierbuchse

Es handelt sich um das Hauptisolationsgerät außerhalb des Transformatorkastens, und die meisten Transformator-Isolierhülsen verwenden Porzellan-Isolierhülsen. Der Transformator verwendet Isolierhülsen für Hoch- und Niederspannung, um die Leitungen der Hoch- und Niederspannungswicklungen des Transformators vom Inneren des Öltanks zur Außenseite des Öltanks zu führen, wodurch die Transformatorwicklung von der Erde (Hülle und Kern) isoliert wird Außerdem ist es die Hauptkomponente, die die festen Leitungen mit dem externen Stromkreis verbindet. Die Hochspannungs-Porzellandurchführung ist relativ hoch, während die Niederspannungs-Porzellandurchführung relativ kurz ist.

1.4 Tap-Changer

Das Gerät zum Ändern der Anzapfung der Hochspannungswicklung eines Transformators und zum Einstellen der Anzapfungsposition kann die Anzahl der Windungen in der Primärwicklung erhöhen oder verringern, um das Spannungsverhältnis zu ändern und die Ausgangsspannung anzupassen. Die Methode, die Position des Stufenschalters manuell zu ändern, nachdem der Transformator außer Betrieb genommen und vom Stromnetz getrennt wurde, und die Ausgangsspannung anzupassen, wird als Leerlaufspannungsregelung bezeichnet.

1.5 Schutzeinrichtungen

1.5.1 Gasrelais

Das Gasrelais wird in der Mitte des Verbindungsrohrs zwischen dem Transformatoröltank und dem Öllagertank installiert und an den Steuerkreis angeschlossen, um eine Gasschutzvorrichtung zu bilden. Der obere Kontakt des Gasrelais bildet einen separaten Stromkreis mit dem Leichtgassignal, während der untere Kontakt des Gasrelais mit dem externen Stromkreis verbunden ist, um einen Schwergasschutz zu bilden. Die Schwergas-Aktion löst den Hochspannungs-Leistungsschalter aus und sendet ein Schwergas-Aktionssignal;

1.5.2 Explosionsgeschütztes Rohr

Das explosionsgeschützte Rohr ist eine Sicherheitsschutzvorrichtung für Transformatoren, die auf der großen Abdeckung des Transformators installiert ist. Das explosionsgeschützte Rohr ist mit der Atmosphäre verbunden. Im Fehlerfall verdampft das Transformatoröl durch die Hitze, wodurch das Gasrelais ein Alarmsignal sendet oder die Stromversorgung unterbrochen wird, um eine Explosion des Öltanks zu verhindern .

Anwendung für Verteilungstransformatoren

1. Übertragungs- und Verteilungsanwendungen

Transformatoren werden häufig in verschiedenen Übertragungs- und Verteilungsanwendungen eingesetzt. Unter Stromübertragung versteht man die Bewegung elektrischer Hochspannungsenergie von einem Kraftwerk zu einem Umspannwerk, während die Verteilung der Umwandlung von Spannungssignalen mit hoher Amplitude in Spannungssignale mit deutlich niedrigerem Wert entspricht. Darüber hinaus können die vom Verteilungssystem zugewiesenen niedrigeren Spannungssignale für verschiedene Haushalts- und Gewerbeanwendungen genutzt werden. Energie kann über Drähte und Kabel vom Kraftwerk zum Zielort zirkulieren. In solchen Anwendungen können Transformatoren verwendet werden, um die Frequenz- und Amplitudenpegel von Signalen auf konstanten Werten zu halten.

2. Stahlherstellung

Stahlproduktionsanlagen sind ein typisches Beispiel für kommerzielle Anwendungen, bei denen der Einsatz von Transformatoren leicht zu beobachten ist. Der Stahlherstellungsprozess umfasst hauptsächlich das Schmelzen, Schweißen, Formen und Abkühlen von Rohstoffen. Zum Schmelzen und Schweißen von Bauteilen ist ein sehr hoher Strom erforderlich; Um die Komponenten zu kühlen, ist jedoch ein relativ geringer Stromwert erforderlich. Um eine häufige Regelung dieses Stroms im gesamten Herstellungsprozess zu erreichen, werden üblicherweise Hochspannungstransformatoren eingesetzt. In der Stahlindustrie neigen Transformatoren dazu, die Spannungswerte an verschiedenen Punkten im Stromkreis zu erhöhen oder zu verringern und den Benutzern dabei zu helfen, den erforderlichen Strom zu erhalten.

3. Kühlmittel

Wenn ein Transformator in luftgetrockneter Form verwendet wird, kann damit ein Kühleffekt erzielt werden. Die Kühlwirkung von Transformatoren lässt sich problemlos in Kühlschränken nutzen, um Lebensmittel gekühlt und frisch zu halten. Zusätzlich zur Kühlung sorgen Transformatoren, die in Kühlschränken und anderen damit verbundenen Anwendungen verwendet werden, auch für die notwendige Spannungsregelung, um Stoßströme und Spannungsungleichgewichte zu vermeiden und so die Sicherheit der Geräte zu gewährleisten. Darüber hinaus können Transformatoren dazu beitragen, die Kühlung des Kühlschranks auch nach einem plötzlichen Ausfall der Stromversorgung für einen bestimmten Zeitraum aufrechtzuerhalten.

4. Klimaanlage

Klimaanlagen sind ein weiteres Beispiel für Anwendungen im täglichen Leben, bei denen ein Transformator für den allgemeinen Betrieb auf den vom Benutzer gewünschten optimalen Wert verwendet wird, wodurch die Klimaanlage und der Lüfter gleichzeitig arbeiten und der Stromfluss durch den Stromkreis entsprechend dem aktuellen Bedarf gesteuert wird. Auch Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen nutzen Transformatoren auf ähnliche Weise, um ihren Betrieb zu vereinfachen, ihren Betrieb zu verbessern und den Stromverbrauch zu optimieren.

5. Industrielle Nutzung

Transformatoren werden in verschiedenen Industrieanlagen wie Schweißmaschinen, Elektroöfen, Galvanikmaschinen, Elektromotoren usw. eingesetzt, um diese mit Strom zu versorgen.

1) Elektroofen: Elektroöfen sind in der industriellen Produktion übliche Heizgeräte, die zur Erzeugung hoher Temperaturen hohe Spannung und Strom benötigen. Aus diesem Grund werden in der Industrie häufig Transformatoren eingesetzt, um Niederspannungs- und Hochstrom-Stromquellen in Hochspannungs- und Niederstrom-Stromquellen umzuwandeln, um die für Elektroöfen erforderliche hohe Energiezufuhr bereitzustellen.

2) Elektrische Schweißmaschine: Elektrische Schweißmaschinen erfordern die Erzeugung hoher Temperaturen und hoher Energie durch Kurzzeitlichtbögen, um geschweißte Bauteile zu verarbeiten. In einigen Hochleistungsschweißgeräten werden Transformatoren verwendet, um Spannung und Strom zu ändern und so die Leistungsstabilität und den Überlastschutz sicherzustellen.

3) Galvanisierungsmaschine: Der Galvanisierungsprozess erfordert eine große Menge elektrischer Energie und es ist notwendig, die Stabilität der Stromversorgung sicherzustellen, um die Qualität der Beschichtung sicherzustellen. Daher werden Transformatoren in der Industrie häufig verwendet, um Stromquellen mit niedrigem Strom und hoher Spannung in Stromquellen mit hohem Strom und niedriger Spannung umzuwandeln.

4) Industrielle Stromerzeugung: Im industriellen Bereich müssen einige Arten von Industriegeneratoren ihre Ausgangsspannung umwandeln, um sie an unterschiedliche Geräte und Anwendungen anzupassen. Der Transformator ist eine der Grundkomponenten zur Erzielung einer Ausgangsspannungstransformation.

5) Frequenzumrichter: Frequenzumrichter werden in Industrieanlagen häufig eingesetzt.

Anschlüsse für Verteilungstransformatoren

(1) Yyn0, wobei Y bedeutet, dass die Hochspannungswicklung in einem Stern geschaltet ist, y bedeutet, dass die Niederspannungswicklung in einem Stern verbunden ist, n bedeutet, dass der Neutralleiter aus der Mitte der Sekundärwicklung herausgeführt ist Wicklung und 0 bedeutet, dass die Netzspannungsphasen der Hochspannung und der Niederspannung gleich sind. Er kann als Leistungsausgang für Dreiphasen-Vierleiter- oder Dreiphasen-Fünfleitersysteme verwendet werden und wird für Verteilungstransformatoren mit kleiner Kapazität zur Stromversorgung und Beleuchtungslasten verwendet.

(2) Dyn11: wobei D bedeutet, dass die Hochspannungswicklung in Dreieck geschaltet ist, y bedeutet, dass die Niederspannungswicklung in Stern geschaltet ist, n bedeutet, dass der Sternpunkt der Sekundärwicklung direkt geerdet ist und über einen herausgeführten Neutralleiter verfügt und 11 stellt eine Phasendifferenz von 30 Grad zwischen der Hochspannungs- und der Niederspannungsleitungsspannung dar. Es wird häufig in TN- oder TT-Systemen zur Erdung von Niederspannungsnetzen in China verwendet.

(3) Yd11: Die Primärwicklung ist sternförmig angeschlossen und die Sekundärwicklung ist dreiecksförmig angeschlossen. Er wird im Allgemeinen als Stromversorgungstransformator für 10-kV- oder 35-kV-Stromnetze und als Stationstransformator für Kraftwerke eingesetzt. Die Sekundärwicklung ist in einem Dreieck geschaltet, um die Spannung der dritten Harmonischen zu eliminieren.

(4) YNd11: Die Primärwicklung ist sternförmig angeschlossen und der Neutralleiter ist direkt am Neutralpunkt geerdet, während die Sekundärwicklung dreiecksförmig angeschlossen ist. Die sternförmig geschaltete Hochspannungswicklung trägt eine √ dreimal niedrigere Spannung als die dreieckförmig geschaltete Hochspannungswicklung, was gute wirtschaftliche Vorteile bringen kann. Es wird im Allgemeinen in Stromversorgungssystemen verwendet, bei denen der Sternpunkt bei 110 kV und mehr direkt geerdet ist.

Nennleistung des Verteilungstransformators

50 kVA, 63 kVA, 80 kVA, 100 kVA, 125 kVA, 160 kVA, 200 kVA, 250 kVA, 315 kVA, 400 kVA, 500 kVA, 630 kVA, 800 kVA, 1000 kVA, 1250 kVA, 1600 kVA, 2000 kVA, 2500 kVA, 3150 kVA, 4000 kVA, 5000 kVA, 6300 kVA, 8000 kVA, 10000 kVA