ترانسفورماتور خشک چیست؟ مشخصات فنی و دامنه

هنگام استفاده از برق، شما باید ولتاژ یک سطح را به دیگری تغییر دهید. ترانسفورماتور خشک (در غیر این صورت - تهویه هوا) این عملکرد را به گونه ای ایمن و موثر انجام می دهد که به طور گسترده ای برای نصب داخلی در ساختمان های عمومی و مسکونی مورد استفاده قرار می گیرد، در حالی که انواع دیگر این دستگاه ها بیش از حد خطرناک هستند.

انواع ترانسفورماتور: مایع و خشک

در اصل، دو نوع مختلف از چنین دستگاه وجود دارد: عایق مایع و خنک کننده (نوع مایع) و با هوا سرد یا مخلوط هوا و گاز (نوع خشک).

برای ترانسفورماتورهای نوع اول، محیط خنک کننده می تواند نفت معدنی معمولی باشد. مواد دیگری همچون هیدروکربنهای نسوز و مایعات ارگانوسیلیکون نیز استفاده می شود. چنین ترانسفورماتورها دارای یک هسته و سیم پیچ هستند که در یک مخزن با محیط مایع غوطه ور می شوند که به عنوان یک عایق و به عنوان یک کولر عمل می کند.

شایع ترین قدرت ترانسفورماتور خشک دارای سیم پیچ پر از رزین اپوکسی است که به عنوان یک عایق کار می کند. این هدایت ها را از گرد و غبار و خوردگی جو محافظت می کند. با این حال، از آنجا که قالب برای ریخته گری کویل تنها با ابعاد ثابت استفاده می شود، امکانات کمتر برای تغییر طراحی چنین دستگاه هایی وجود دارد. در محدوده ای که معمولا در تامین برق شرکت های صنعتی کوچک، و همچنین ساختمان های عمومی و مسکونی استفاده می شود، ترانسفورماتورهای خشک، تعدادی از ظرفیت های آنالوگ های مایع خود را به طور کامل کپی می کنند.

پارامترهای عمومی

مهمترین لحظه در عملکرد دستگاه های مورد بررسی، رعایت رژیم درجه حرارت سیم پیچ ها است. برای کمک به انتخاب یا خرید یک نوع دستگاه خشک برای تامین برق به امکانات مختلف، اجازه دهید چند پارامتر عملیاتی اصلی را در نظر بگیریم:

1. قدرت، کیلو وات
2. ولتاژ نامی سیم پیچ های اولیه و ثانویه.
3. انتقال گرما از سیستم عایق شده است مجموع حداکثر دمای محیط + افزایش دمای متوسط در سیم پیچ + تفاوت بین افزایش متوسط در سیم پیچ و بالاترین در آنها.
4. هسته و کویل - آسیب احتمالی به هسته یا انباشت stratification ها (هادی های مس یا آلومینیوم) اهمیت خاصی دارد.

انواع مختلفی از ترانسفورماتورهای طراحی وجود دارد که عمدتا توسط روش های مورد استفاده برای جدا کردن سیم پیچ ها مورد استفاده قرار می گیرد. در میان آنها شناخته شده است: جاذب خلاء، کپسوله سازی و کویل ریخته گری. بگذارید هر یک از آنها را به صورت جداگانه در نظر بگیریم.

عایق با اشباع خلاء (VPI)

این تکنولوژی با تغییر متناوب چرخه فشار و خلاء یک پوشش لاک الکل از روی هادی ایجاد می کند. روند VPI از رزین های پلی استر استفاده می کند . این پوشش ها را با پوشش لاک الکل بهتر نسبت به غوطه وری معمولی ارائه می دهد. کویل ها با آن پوشیده شده و سپس در فر قرار می گیرند، جایی که پختن صورت می گیرد. آنها نسبت به ظهور تخلیه کرونا بسیار مقاوم هستند. چطور چنین ترانسفورماتور شبیه است؟ عکس در زیر قرار دارد.

انزوا بسته بندی خلا (VPE)

این روش معمولا از فرایند VPI فراتر می رود. چندین غواصی در طول فرایند تولید برای بسته بندی کویل اضافه می شوند، پس از آن پوشش آنها در اجاق گاز پخته می شود. این ترانسفورماتورها نسبت به اثرات محیط های پرخاشگر و مرطوب نسبت به همتایان VPI بهتر هستند. چطور چنین ترانسفورماتور شبیه است؟ عکس زیر ارائه شده است.

انعقاد (مهر و موم)

ترانسفورماتورهای بسته بندی شده، دستگاه های معمولی با پیچ های پیچیده با ترکیبات حاوی سیلیکون یا رزین اپوکسی هستند و به طور کامل در یک پوشش سنگین محصور می شوند. فرآیند تولید سیم پیچ را با یک رزین اپوکسی متراکم با قدرت دی الکتریک بالا محافظت می کند و ترانسفورماتور را از هر گونه رسانه تاثیر گذار محافظت می کند.

کویل های ریخته گری (در رزین اپوکسی بسته بندی شده)

این دستگاه ها شامل کویل هایی است که در حین فرآیند تشکیل انعکاسی در رزین اپوکسی دارند. آنها تحت خلاء به طور کامل با رزین پر می شوند.

هر یک از روشهای عایق سیم پیچ مخصوص مخصوص رسانه های خاص مناسب است. بسیار مهم است که بدانیم که بهترین استفاده از انواع مناسب دستگاه چیست. به عنوان مثال، ترانسفورماتورهای عایق شده خشک، در حدود 50 درصد بیشتر از محصولات VPE یا VPI هزینه می کنند. بنابراین، انتخاب یک نوع خاص از دستگاه می تواند به طور قابل توجهی بر هزینه کلی پروژه تاثیر می گذارد.

توصیه هایی برای انتخاب

در صورت افزایش مقاومت مکانیکی سیم پیچ ها نیازی به استفاده از ترانسفورماتور VPI نخواهید داشت اگر مقاومت در برابر تخلیه های کرونا (یعنی تخلیه الکتریکی ناشی از استحکام کششی بیش از مقاومت دی الکتریک عایق) ضروری باشد.

برای مثال، در محیط های تهاجمی مانند گیاهان پردازش شیمیایی، گیاهان مصالح ساختمانی، و همچنین برای نصب در فضای باز، از آنها استفاده کنید. محیط های تهاجمی شامل موادی هستند که می توانند بر روی پیچ های دیگر ترانسفورماتور خشک، از جمله نمک، گرد و غبار، گازهای خوردگی، رطوبت و ذرات فلزی تاثیر بگذارد.

علاوه بر این، سیم پیچ های عایق بندی شده بهبود یافته توانایی مقاومت در برابر بارهای کوتاه مدت و مکرر را دارند، که مخصوص بسیاری از فرایندهای تولید است.

مهندس اغلب باید بین یک دستگاه عایق شده ریخته گری یا VPI / VPE نوع خود را برای استفاده در محیط های بحرانی و محیط های تهاجمی انتخاب کند. نوع اول، به عنوان یک قاعده، بهترین است. بعضی از تولیدکنندگان، با این حال، نشان می دهند که عایق های رزین های قالب شده زندگی ترانسفورماتور را محدود می کند . ضریب انبساط حرارتی رزین اپوکسی پایین تر از رسانای مس است. سیکل گسترش و انقباض با گرم کردن و خنک کردن کویل ها در نهایت باعث ایجاد ترک خوردگی رزین می شود. همچنین اشاره شده است که ترانسفورماتور نوع VPI می تواند با چنین فرایندهایی بهتر عمل کند و به همین ترتیب بیشتر طول می کشد. در نهایت، انتخاب نهایی مهندس انرژی است.

نوع مایع در برابر خشک

به طور معمول، ترانسفورماتورهای مایع با کارایی بالاتری نسبت به گرمای خورشید کار میکنند، بنابراین عمر طولانیتری دارند. علاوه بر این، مایع یک محیط کارآمدتر برای خنک کردن مناطق محلی گرم در سیم پیچها است. به علاوه، دستگاه های پر از مایع دارای ظرفیت بیش از حد بهتر هستند.

بنابراین، یک ترانسفورماتور خشک 1000 کیلوواتی در نیمه بار، میزان تلفات حدود 8 کیلو وات و توان کامل 16 کیلو وات دارد. در همان زمان، همان "هزار"، اما مایع، حدود نیمی از زباله. نفت "dvuhtysyachnik" در نیم بار حمل و نقل تلفات 8 کیلو وات، و در کامل - 16 کیلو وات. آنالوگ خشک آن به ترتیب با هزینه 13 و 26.5 کیلو وات مشخص می شود. این به این معنی است که ترانسفورماتورهای خشک از نظر زیان ها، برتری متضاد دارند. قیمت آنها بالاتر از مایع است.

با توجه به خنکشدن بیش از حد سیم پیچها، دستگاههای مایع ابعاد کوچکتری دارند (عمق و عرض) نسبت به سایر اجزای خنک با قدرت مشابه. این می تواند بر سطح مورد نیاز زیرزمین های ترانسفورماتور (به خصوص جاسازی شده)، و بنابراین هزینه کل امکانات تأثیر بگذارد. بنابراین یک ترانس 1000 کیلووات خشک معمولی دارای عمق 1.6 متر و عرض 2.44 متر است. در عین حال یک روغن مشابه در عمق نزدیک دارای عرض حدود 1.5 متر است اما این نوع دارای چندین معضل است.

برای مثال، هنگام استفاده از یک رسانه خنک کننده که قادر به احتراق است، ترانسفورماتورهای مایع برای حفاظت از آتش مهم تر است. درست است که ترانسفورماتور خشک نیز می تواند آتش بگیرد. یک دستگاه مایع نادرست عمل ممکن است حتی منفجر شود.

بسته به شرایط عملیاتی برای محصولات پر از مایع، ممکن است لازم به نصب یک مخزن برای جمع آوری خنک کننده برای نشت احتمالی باشد.

احتمالا، هنگام انتخاب ترانسفورماتور، بخش انتقال از ترجیح منحصر به فرد نوع خشک به مایع، بین 500 kVA و 2.5 مگاوات است، اولین نوع ترجیحا مورد استفاده قرار می گیرد تا حد پایین تر از محدوده، و دوم، بالاتر از آن است.

یک عامل مهم در انتخاب نوع محل نصب ترانسفورماتور، به عنوان مثال، در داخل ساختمان اداری یا خارج، و نیز خدمات بارهای صنعتی است.

ترانسفورماتور خشک با ظرفیت بیش از 5 مگاوات کاملا مقرون به صرفه است، اما بسیاری از آنها مایع پر شده است. برای تاسیسات در فضای باز، این نوع نیز غالب است.

چند کلمه درباره تهویه

هنگامی که ترانسفورماتور با یک دمنده دمنده مجهز شده است، بار می تواند به طور قابل ملاحظه ای افزایش یابد. بنابراین، برای سیم پیچ های بازیافت شده، این عملکرد می تواند بار بار طولانی مدت را با 50٪ بالاتر از بار نامی افزایش دهد. برای انواع VPE یا VPI، افزایش قدرت در این مورد می تواند تا 33٪ باشد.

به عنوان مثال، توان یک ترانسفورماتور استاندارد 3000 کیلو وات با سیم پیچ ریخته شده با مجهز به یک دمنده دمنده به 4500 کیلو وات افزایش می یابد (50٪). در عین حال، یک نوع VPE- یا VPI نوع 2500 کیلو وات با فن، آن را به 33.33 کیلو وات برساند (33 درصد).

با این حال، همیشه باید توجه داشته باشید که حضور فن دمنده، قابلیت اطمینان کلی سیستم را کاهش می دهد. اگر در هنگام کار با یک دمنده در زیر بار بالاتر از یک امتیاز، هنگامی که یک بادکنک کار می کند، خطر واقعی حادثه شدید وجود دارد که ممکن است کل ترانسفورماتور را از دست بدهد.

و در مورد بازار روسیه چه خبر؟

لازم به ذکر است که در سال های اخیر در روسیه تکرار شده است که تجربیات اروپا را تکرار می کند که تا 90 درصد از تمام ترانسفورماتورهای تازه نصب شده از نوع خشک هستند. بر این اساس، بازار واکنش نشان می دهد. امروزه در روسیه این دو دستگاه از دو گروه از تولیدکنندگان ارائه می شوند. اول از این می تواند مارک های روسی، ایتالیایی، چینی و کره ای باشد. اساسا، ما ارائه می دهیم آنالوگ سازنده مارک های شناخته شده روسیه: TSZ، TSL، TSGL. چقدر چنین ترانسفورماتور خشک است؟ قیمت "هزارتوی" معمولی از 900 هزار تا 1 میلیون روبل متفاوت است.

گروه دوم شامل تولید کنندگان آلمانی و فرانسه می باشد. آنها مارک های DTTH، GDNN، GDHN را عرضه می کنند. هزینه چنین ترانسفورماتور وارداتی چیست؟ قیمت همان "هزار" خواهد بود از 1.5 تا 2 میلیون روبل.