Stĺpový transformátor

Stĺpový transformátorje distribučný transformátor určený na inštaláciu na inžinierske stožiare. Väčšina jednotiek používa azostava jadra a vinutia ponorená do kvapalinyumiestnené v uzavretej oceľovej nádrži. Jednofázové transformátory majú zvyčajne valcovú nádrž pripevnenú k stĺpu pomocou montážnych konzol, zatiaľ čo trojfázové inštalácie môžu používať jeden trojfázový transformátor alebo skupinu troch jednofázových jednotiek.

Transformátory namontované na stĺpoch redukujú strednonapäťovú elektrinu na nižšie napätia, ktoré si vyžadujú obytné, poľnohospodárske, komerčné a ľahké priemyselné záťaže. Bežne sa inštalujú pozdĺž nadzemných rozvodných sietí na dodávku elektriny do jednotlivých budov alebo viacerých miest pripojených k distribučnému napájaču.

Kryt bežných konfigurácií5–167 kVA pre jednofázové transformátorya30–315 kVA pre trojfázové transformátorys primárnym napätím zvoleným tak, aby zodpovedalo distribučnej sieti. K dispozícii sú izolačné kvapaliny na báze minerálnych olejov a esterov spolu s rôznymi usporiadaniami puzdier, ochrannými zariadeniami a montážnymi štruktúrami.

Distribučné transformátory montované na stĺp sa vyrábajú v rôznych elektrických a mechanických konfiguráciách, aby vyhovovaliDistribučné siete ANSI/IEEE a IEC. Kapacita, pomer napätia, úroveň izolácie a montážne usporiadanie sa vyberajú spoločne, pretože transformátor musí spĺňať elektrické požiadavky napájača a fyzikálne obmedzenia nosnej konštrukcie.

Uvedené hodnoty predstavujú bežné konfigurácie produktov. Skutočnénapätie primárneho vinutia, sekundárne pripojenie, úroveň izolácie, rozmery a prevádzková hmotnosťzávisí od zvolenej konštrukcie transformátora.

Ceny transformátorov montovaných na stĺp sa vo všeobecnosti pohybujú od približne 800 do 5 000 USD za jednotkupre konvenčné exportné konfigurácie. Malá jednofázová jednotka je zvyčajne lacnejšia ako väčší trojfázový transformátor s vyšším napätím a dodatočným ochranným zariadením. Cenu môžu zvýšiť aj medené vinutia, esterové izolačné kvapaliny, špeciálne požiadavky na účinnosť a špecifické príslušenstvo. Väčšie alebo špeciálne skonštruované modely sú ponúkané individuálne.

Transformátory montované na stĺp sú navrhnuté podľa platných predpisovnormy IEEE alebo IECv závislosti od cieľového trhu, prevádzkovej frekvencie, napäťovej triedy a požiadaviek na sieť. Tieto normy pokrývajú elektrický výkon, izoláciu, mechanickú konštrukciu a testovanie.

IEEE C57.12.20-2023pokrýva 60 Hz nadzemné distribučné transformátory dimenzované do500 kVA, s vysokým napätím nepresahujúcim34.5 kV. Toto je rozsah normy, nie univerzálne hodnotenie kapacity pre každú inštaláciu na stĺp. Maximálna praktická veľkosť transformátora závisí aj od konštrukcie stĺpa, montážneho vybavenia a požiadaviek na inštaláciu v sieti.

Pre projekty založené na IEC je relevantnéSéria IEC 60076riadi elektrický dizajn a testovanie.IEC 60076-2rieši nárast teploty v transformátoroch ponorených do kvapaliny, pričomIEC 60076-3pokrýva úrovne izolácie a dielektrické testovanie.

Obidve konfigurácie sa používajú v nadzemných rozvodoch, ale ich pripojenia vinutia, charakteristiky zaťaženia a montážne usporiadanie sa líšia.

Jednofázové pólové transformátory

A jednofázový pólový transformátorbežne dodáva jednofázovú elektrinu do obytných budov, fariem, vidieckych nehnuteľností a menších komerčných záťaží. Bežné hodnotenia zahŕňajú10, 15, 25, 37,5, 50, 75, 100 a 167 kVA, aj keď sú k dispozícii aj menšie jednotky.

V severoamerickej distribučnej sieti s uzemnenou hviezdou môže byť transformátor pripojený medzi fázový vodič a neutrál systému. Napríklad podávač pracujúci pri12,470Y/7,200 Vmá približne7 200 V medzi fázou a neutrálom. Transformátor zapojený v tomto usporiadaní používa primárne vinutie dimenzované na príslušné napätie medzi fázou a nulou, aj keď je napájač bežne identifikovaný ako systém 12,47 kV.

A Sekundárna delená fáza 120/240 Vposkytuje 120 V prípojky pre osvetlenie a bežné zásuvky, spolu s 240 V pre vysokonapäťové domáce zariadenia. Pre požiadavky priemyselnej alebo regionálnej distribúcie sú k dispozícii rôzne sekundárne usporiadania.

Usporiadanie primárnej priechodky závisí od sieťového pripojenia.Dizajn s jedným puzdromsa používajú s vhodnými uzemnenými systémami, pričomkonštrukcie s dvoma puzdramiposkytujú dve izolované primárne svorky pre aplikácie vyžadujúce externé pripojenie oboch koncov vinutia.

Trojfázové pólové transformátory

A trojfázový pólový transformátordodáva trojfázové záťaže, ako sú poľnohospodárske čerpadlá, dielenské stroje, ventilačné systémy a komerčné elektroinštalácie.

Jednou z možností je ajednoduchý trojfázový transformátorobsahujúci kompletnú zostavu trojfázového jadra a vinutia v jednej nádrži. Ďalším je atrojtransformátorová banka, vytvorený spojením troch jednofázových jednotiek do vhodného trojfázového usporiadania.

Jedna trojfázová nádrž poskytuje integrovanú zostavu a môže znížiť počet samostatných nádrží a montážnych komponentov. Skupina jednofázových transformátorov ponúka možnosti výmeny jednotlivých jednotiek a umožňuje energetickým spoločnostiam používať štandardizované jednofázové zariadenia.

Voľba ovplyvňuje viac ako počet nádrží.Spoje vinutia, fázové vyváženie, koordinácia ochrany, celková inštalovaná hmotnosť a požiadavky na sekundárne napätiemusia byť kompatibilné s distribučnou sústavou. V niektorých sieťach je možné použiť usporiadanie s otvoreným trojuholníkom s dvoma jednofázovými transformátormi, ale jeho kapacita a zaťažovacie charakteristiky sa líšia od tých, ktoré majú plnú trojtransformátorovú banku.

Typický transformátor namontovaný na stĺpe pozostáva z amagnetické jadro, izolované vinutia, oceľová nádrž, izolačná kvapalina, objímky a montážny materiál na stĺp. Zostava jadra a vinutia je ponorená do izolačnej kvapaliny, ktorá zabezpečuje dielektrickú izoláciu a prenáša teplo z aktívnych častí do nádrže.

Elektrotechnická oceľ orientovaná na zrnosa bežne používa pre jadrá transformátorov, pretože jeho magnetické charakteristiky pomáhajú kontrolovať straty naprázdno. Amorfné kovové jadrá sú dostupné vo vybraných prevedeniach, kde sú potrebné nižšie straty jadra. Pre vinutia sa používajú medené alebo hliníkové vodiče s izoláciou usporiadanou tak, aby odolala bežnému prevádzkovému napätiu a špecifikovaným dielektrickým testom.

Oceľová nádrž podporuje aktívnu zostavu a chráni ju pred vlhkosťou a vonkajším znečistením. Zvarové spoje, tesnenia krytu a tesnenia puzdier tvoria súčasť systému zachytávania kvapaliny. Konštrukcia sa tiež prispôsobuje zmenám v objeme izolačnej kvapaliny, keď prevádzková teplota stúpa a klesá.

Puzdrá a vonkajšie pripojenia

Vysokonapäťové priechodky poskytujú izolované spojenie medzi horným napájačom a vinutím transformátora. Nízkonapäťové priechodky prenášajú energiu do odchádzajúcich vodičov.

Porcelánové a polymérové ​​púzdrasa používajú podľa napäťovej triedy, konštrukcie zariadenia a požiadaviek na úžitkovú hodnotu. Rozmery svoriek a materiály konektorov musia zodpovedať zvoleným vodičom, vrátane medených alebo hliníkových spojov, ak je to špecifikované.

Nádrž bežne obsahuje uzemnenie, zdvíhacie body a montážne konzoly. V závislosti od modelu môžu ďalšie príslušenstvo zahŕňať azariadenie na uvoľnenie tlaku, indikácia hladiny oleja, odtokové pripojenie alebo zabezpečenie odberu vzoriek.

Konvenčná a CSP ochrana

Konvenčné transformátory montované na stĺpvo všeobecnosti sa spoliehajte na samostatne inštalované ochranné prostriedky. Primárna poistka môže izolovať transformátor počas špecifikovaných poruchových podmienok, zatiaľ čo zvodič prepätia obmedzuje prechodné prepätia spojené s bleskom a spínacími udalosťami.

A Transformátor s úplnou vlastnou ochranou (CSP).obsahuje vybrané ochranné funkcie do zostavy transformátora. V závislosti od dizajnu môžu zahŕňaťvnútorná primárna poistka, nízkonapäťový istič a zvodič prepätia. Niektoré konfigurácie poskytujú externé ovládacie rukoväte alebo indikáciu preťaženia.

Ochranné opatrenia CSP sa líšia podľa výrobcu, kapacity a napäťovej triedy. Neodstraňujú potrebu vyhodnocovať úrovne porúch pred prúdom alebo koordinovať ochranu s distribučným napájačom.

Elektrický výkon stožiarového transformátora je určený jehomenovitý výkon, pomer napätia, straty, skratová impedancia a tepelné charakteristiky.

Strata bez zaťaženiasa vyskytuje vždy, keď je transformátor pod napätím, aj keď sa do pripojeného zariadenia neprivádza žiadna elektrina. Je spojená najmä s magnetickými stratami v jadre.Strata zaťaženiaje produkovaný prúdom pretekajúcim vinutiami a súvisiacimi mechanizmami straty rozptylu, ktorý sa zvyšuje so zvyšujúcim sa elektrickým zaťažením.

Zníženie40 W pri strate naprázdnopredstavuje približne350 kWh elektriny ročnepre transformátor nepretržite napájaný 8 760 hodín. V distribučnej sieti obsahujúcej stovky nepretržite napájaných jednotiek môžu mať rozdiely v strate jadra merateľný vplyv na ročnú spotrebu energie.

Elektrické menovité hodnoty tiež určujú prúd prenášaný sekundárnymi svorkami. Napríklad a50 kVA jednofázový transformátor napájajúci 240 Vmá menovitý sekundárny prúd približne208 A. A 100 kVA trojfázový transformátor napájajúci 415 V medzi linkaminesie približne139 A na riadokpri menovitom vyváženom zaťažení. Tieto prúdy ovplyvňujú výber sekundárnych svoriek, dimenzovanie vodičov a usporiadanie pripojenia.

Skratová impedanciaovplyvňuje pokles napätia pri zaťažení a poruchový prúd dostupný na sekundárnom mieste transformátora. Nižšia impedancia vo všeobecnosti umožňuje vyšší potenciálny poruchový prúd v závislosti od predradenej impedancie systému. Samotná nameraná hodnota impedancie nestanovuje úplnú schopnosť transformátora odolávať skratu; musí byť splnená aj mechanická konštrukcia vinutia a príslušné požiadavky na odolnosť.

Vo všeobecnosti sa používajú transformátory montované na stĺpChladenie ONAN, pri ktorej teplo z vinutia prechádza do izolačnej kvapaliny a uvoľňuje sa cez povrch nádrže do okolitého vzduchu bez čerpadiel a ventilátorov.

Schopnosť nepretržitého zaťaženia závisí od teploty okolia, nárastu teploty vinutia a plochy chladiaceho povrchu. Na miestach s vysokou okolitou teplotou alebo zvýšenou nadmorskou výškou môže transformátor vyžadovať iný tepelný dizajn alebo prevádzkový výkon, aby sa dodržali špecifikované teplotné limity.

Výroba transformátora začína szostava jadra a vinutia. Lamináty jadra sú naskladané a zaistené, aby sa zachovali požadované magnetické charakteristiky, zatiaľ čo vinutia sú vytvorené s kontrolovaným umiestnením vodičov, hrúbkou izolácie a elektrickými vôľami.

Zostavené vinutia a izolácia sa pred naplnením olejom vysušia. Vlhkosť zostávajúca v pevnej izolácii môže znížiť dielektrickú pevnosť a prispieť k zhoršeniu izolácie počas prevádzky. Procesy sušenia a plnenia kvapalinou preto úzko súvisia s dlhodobým izolačným výkonom transformátora.

Theoceľová nádržje vyrobený a zvarený pred inštaláciou aktívnej zostavy a špecifikovaného príslušenstva. Zvarové spoje, puzdrá, tesnenia a spoje krytu sa kontrolujú na mechanickú integritu a tesnosť. Nádrž je potom dokončená náterom vhodným pre prostredie inštalácie.

Po montáži,továrenské elektrické testovanieopatreniaodpor vinutia, pomer napätia, polarita alebo fázový vzťah, strata naprázdno, strata zaťaženia a skratová impedancia. Dielektrické testy overujú izolačný systém vzhľadom na špecifikované elektrické požiadavky.

Testovanie podľa platných metódIEEE C57.12.90aleboIEC 60076môžu byť doplnené o dodatočné kontroly potrebné pre projekt. Skúšky odolnosti voči nárastu teploty, impulzom blesku a skratu sa riešia prostredníctvom príslušných požiadaviek na konštrukciu alebo typové skúšky a neopakujú sa automaticky na každej vyrobenej jednotke.

Záverečná kontrola tiež skúmapovrch nádrže, priechodky, montážne konzoly, uzemňovacie spoje, typový štítok a inštalované príslušenstvo. Záznamy elektrických testov a identifikačné údaje sú spojené s príslušným sériovým číslom transformátora.

Prevádzková hmotnosť stožiarového transformátora zahŕňanádrž, jadro a vinutia, izolačná kvapalina a inštalované príslušenstvo. Toto závažie pôsobí na stĺp cez montážne konzoly alebo nosnú plošinu.

Malá jednofázová jednotka môže byť namontovaná priamo na stĺp pomocou vhodného závesného usporiadania. Väčšie transformátory a trojfázové inštalácie môžu vyžadovať priečne ramená, plošiny alebo dvojpólové nosné konštrukcie. Mechanická konštrukcia musí zohľadňovať hmotnosť zariadenia, montážnu geometriu a environmentálne zaťaženie.

Vonkajšia inštalácia tiež vystavuje transformátor podmienkam, ktoré ovplyvňujú izoláciu a životnosť.

Elektrické vôlezávisí od napätia systému, usporiadania blízkych vodičov a miestnych požiadaviek na rozvody. Priechodky, poistkové výrezy a zvodiče prepätia potrebujú dostatočné oddelenie od susedných zariadení pod napätím a uzemnených štruktúr.

Veterné, ľadové a seizmické zaťaženie, ak je to vhodné, ovplyvňujú nosnú konštrukciu a montážne prvky. Miesta s vtákmi alebo inými voľne žijúcimi zvieratami môžu vyžadovať izolované kryty priechodiek a ďalšie komponenty na ochranu voľne žijúcich živočíchov, aby sa znížili chyby súvisiace s kontaktom.

V pobrežných oblastiach môže posypová soľ urýchliť poškodenie odkrytej ocele a armatúr. Náterové systémy navrhnuté tak, aby vyhovovaliIEEE C57.12.30môžu byť špecifikované pre vhodné vybavenie namontované na stĺp spolu s príslušným hardvérom odolným voči korózii.

Vysoká okolitá teplota, slnečné žiarenie a obmedzený pohyb vzduchu môžu zvýšiť prevádzkovú teplotu transformátora. Nadmorská výška miesta je ďalším faktorom, pretože znížená hustota vzduchu ovplyvňuje rozptyl tepla a výkon vonkajšej izolácie.

Tieto inštalačné podmienky ovplyvňujú vhodnosť kompletného usporiadania transformátora, aj keď sú inak požadované hodnoty kVA a napätia správne.

Stĺpové transformátory sa používajú najmä v rozvodných sieťach snadzemné vodiče stredného napätianajmä tam, kde je priestor pre zariadenia na zemi obmedzený alebo kde je náklad rozložený na veľkú plochu.

Vidiecka obytná distribúciabežne používa jednofázové jednotky na zásobovanie jednotlivých domov, skupín domov a komunitných budov. Umiestnenie transformátorov pozdĺž strednonapäťového napájača umožňuje nízkonapäťovým servisným vodičom dosiahnuť blízkych zákazníkov bez predlžovania jediného nízkonapäťového okruhu na nadmernú vzdialenosť.

Poľnohospodárske zariadeniamôže vyžadovať elektrickú energiu pre zavlažovacie čerpadlá, zariadenia na manipuláciu s obilím, vetranie, chladenie a hospodárske budovy. Menšie inštalácie môžu fungovať z jednofázových zdrojov, zatiaľ čo väčšie zariadenia poháňané motorom často vyžadujú trojfázové napájanie. Spúšťacie charakteristiky motora a prevádzková záťaž ovplyvňujú kapacitu transformátora potrebnú pre tieto záťaže.

Obchodné zariadeniaako sú podniky pri cestách, vidiecke obchody, malé sklady a servisné budovy môžu prijímať energiu z rozvodných zariadení namontovaných na stĺpoch, kde existujúca elektrická sieť využíva nadzemné vedenia.

Miesta ľahkého priemyslumôže používať trojfázové transformátory pre dielne, spracovateľské zariadenia a pomocné energetické systémy. Zariadenie sa musí prispôsobiť kombinovanému prevádzkovému zaťaženiu a zmenám napätia spojeným so spúšťaním motorov alebo iným prerušovaným vysokoprúdovým zaťažením.

Vzdialené komunity a rozptýlené inžinierske sietetiež používajte transformátory montované na stĺp, pretože jednotlivé jednotky môžu byť inštalované na vhodných miestach pozdĺž horných napájačov. Polohy a hodnoty transformátora je možné zvoliť tak, aby odrážali rozloženie pripojených záťaží.

oOktálna fajka, špecifikácie transformátora namontovaného na stĺpe sú posúdené v porovnaní so skutočným distribučným systémom a podmienkami inštalácie. Thenapätie primárneho vinutia, menovitý výkon, sekundárne pripojenie, úroveň izolácie, usporiadanie priechodiek a ochranné vybaveniesa kontrolujú spoločne. V sieťach s uzemnenou hviezdou sa medzifázové napätie napájača líši od napätia aplikovaného cez fázovo-nulové vinutie transformátora, takže správne menovité primárne napätie je obzvlášť dôležité. Pre náhradné jednotky, existujúcemontážne polohy a pripojenia vodičovsa tiež uvažuje o minimalizácii úprav počas inštalácie.

Podrobnosti o zariadení sú prevedené do projektovej dokumentácie.Výkresy všeobecného usporiadania, údaje na typovom štítku, správy o výrobných testoch a informácie o balenísú prispôsobené transformátoru pripravenému na odoslanie. Pri opakovaných objednávkach alebo náhradných projektoch je možné odkázať na predchádzajúce špecifikácie a výkresy, aby sa zachovali požadované hodnotyelektrické parametre, usporiadanie svoriek a montážne detaily.

Kontaktujte teraz

FAQ

 

 

01.Môže 60 Hz transformátor namontovaný na stĺp pracovať v 50 Hz elektrickej sieti?

Nie automaticky. Pri rovnakom napätí zníženie frekvencie zo 60 Hz na 50 Hz zvyšuje pomer napätia a frekvencie o 20 %, čím hrozí saturácia jadra a prehriatie. Transformátor musí byť dimenzovaný na 50 Hz alebo schválený pre dvojfrekvenčnú prevádzku.

02.Prečo majú niektoré jednofázové transformátory montované na pól jednu vysokonapäťovú priechodku a iné dve?

Usporiadanie závisí od pripojenia primárneho vinutia a uzemnenia systému. Jednotky s jednou priechodkou používajú vnútorné spätné pripojenie na vhodných uzemnených systémoch, zatiaľ čo jednotky s dvoma priechodkami poskytujú prístup k obom primárnym svorkám.

03.Môže transformátor namontovaný na stĺpe napájať zariadenie s vysokým štartovacím prúdom motora?

Áno, ak jeho regulácia napätia, skratová impedancia a tepelná kapacita vyhovuje motoru. Vysoké štartovacie prúdy môžu spôsobiť dočasné poklesy napätia, takže štartovacie požiadavky musia byť hodnotené oddelene od behu kVA.

04. Sú transformátory namontované na stĺpe dodávané s izolačným olejom už vo vnútri?

Mnoho zapečatených transformátorov sa dodáva vopred naplnených izolačným olejom. Jednotky dodávané bez plnej olejovej náplne vyžadujú pred prevádzkou riadne plnenie, kontrolu vlhkosti a predbežné kontroly napájania.

Certifikácie

 

Certifikát CE

Certifikát ISO 9001

Certifikát API Q1

Certifikát ABS

Certifikát AP-5L

Certifikát API-5CT

 

Populárne Tagy: Transformátor montovaný na pól, distribučný transformátor montovaný na pól, transformátor namontovaný na póle, trojfázový transformátor montovaný na pól