1. Introducere
În inginerie de distribuție a energiei, achiziții de echipamente și întreținere operațională, 11kVtransformator immers în uleiservește ca o componentă de bază în rețelele de distribuție de medie tensiune. Fie că sunteți inginer electrician, specialist în achiziții, antreprenor de proiect sau tehnician de întreținere a energiei electrice, înțelegerea precisă a terminologiei profesionale pentru acest echipament pune o bază solidă pentru selecția produselor, licitarea, instalarea la fața locului, inspecția de rutină și diagnosticarea defecțiunilor. Mulți clienți de peste mări și practicieni juniori în inginerie confundă frecvent termenii tehnici ai transformatorului. Neînțelegerile apar adesea în timpul comunicării tehnice, al negocierii ofertei și al redactării contractului, ceea ce poate duce la întârzieri ale proiectelor sau la selecția necorespunzătoare a echipamentelor. Acest articol colectează și definește în mod sistematic termeni folosiți pe scară largă pentru 11kVtransformatoare cu scufundare în ulei. Acesta acoperă vocabularul despre construcția echipamentelor, parametrii electrici, izolația, sistemele de răcire, componentele de protecție și testele standard. Toate definițiile respectă standardele IEC pentru transformatoarele de distribuție. Optimizat pentru conținutul site-ului web independent, acest ghid îi ajută pe vizitatorii site-ului să-și dezvolte rapid cunoștințe tehnice solide.
2. Condiții de bază pentru echipamente
Transformator de distribuție cu scufundare în ulei de 11 kV: Un transformator de distribuție cu tensiunea primară nominală de 11 kV, folosind ulei mineral de transformator atât ca mediu de izolație, cât și ca mediu de transfer termic. Funcția sa principală este de a reduce puterea de medie tensiune de 11 kV la 400 V de joasă tensiune pentru instalațiile industriale, comunitățile rezidențiale și infrastructura publică. Acest tip de transformator este instalat în mod obișnuit în substații exterioare, cadre montate pe stâlpi sau cabine de transformatoare compacte și este cel mai utilizat tip de transformator în rețelele de distribuție urbane și rurale.
Capacitate nominală: Măsurat în kVA (kilovolt-amperi). Se referă la puterea aparentă pe care o poate furniza continuu un transformator în condiții de răcire specificate și limite definite de creștere a temperaturii. Evaluările comune includ 50kVA, 100kVA, 200kVA, 400kVA, 630kVA și 1000kVA. Este esențial să distingem kVA de kW. Capacitatea nominală descrie puterea totală care conține atât putere activă, cât și putere reactivă.
Tensiune nominală: Separat în tensiune nominală primară și tensiune nominală secundară. Partea primară este evaluată la 11 kV, în timp ce partea secundară este în mod normal de 0,4 kV. Tensiunea nominală reprezintă tensiunea de funcționare proiectată a înfășurărilor. Comutatorul de reglaj poate regla turele efective ale înfășurării de înaltă tensiune într-un interval limitat pentru a compensa fluctuațiile tensiunii rețelei.
Atingeți Schimbător: Un dispozitiv folosit pentru a modifica numărul efectiv de spire de înfășurare de înaltă tensiune și pentru a schimba raportul de transformare, astfel încât să se stabilizeze tensiunea de ieșire pe partea de joasă tensiune. Majoritatea transformatoarelor de ulei de 11 kV sunt echipate cu comutatoare de reglaj în afara circuitului, care pot fi reglate numai după ce transformatorul este complet deconectat. Comutatoarele sub sarcină sunt opționale pentru scenarii speciale de lucru și permit reglarea tensiunii fără întreruperi de alimentare.
Miezul transformatorului: Miezul circuitului magnetic al transformatorului, asamblat din foi de oțel siliconic laminate la rece stivuite cu permeabilitate magnetică ridicată. Curentul alternativ generează flux magnetic alternativ. Inducția electromagnetică se bazează pe miez pentru a transfera energia electrică. Miezul trebuie să fie împământat în mod fiabil pentru a evita potențialul de plutire și descărcarea parțială.
Înfășurare: Bobine înfăşurate cu conductoare izolate, împărţite în înfăşurări de înaltă tensiune şi înfăşurări de joasă tensiune. Înfășurările de joasă tensiune sunt plasate aproape de miez, în timp ce înfășurările de înaltă tensiune sunt dispuse pe stratul exterior. Bariere de izolare sunt instalate între înfășurări și între înfășurări și miez pentru a preveni defecțiunile de scurtcircuit.
Ulei pentru transformatoare: Ulei mineral rafinat cu două funcții principale. În primul rând, acționează ca izolație pentru a separa componentele la diferite niveluri potențiale. În al doilea rând, transferă căldura generată de înfășurări și miez la suprafața rezervorului pentru disiparea căldurii. În plus, uleiul de transformator suprimă arcurile electrice și încetinește îmbătrânirea materialelor izolatoare solide.
3. Condiții de funcționare și caracteristici electrice
Pierdere fără sarcină: Cunoscută și ca pierdere de fier. Apare atunci când partea de joasă tensiune este în circuit deschis și tensiunea nominală este aplicată pe partea de înaltă tensiune. Pierderea de putere provine din pierderea prin histerezis și pierderea curenților turbionari în interiorul foilor de oțel siliciu ale miezului. Pierderea fără sarcină persistă continuu atâta timp cât transformatorul este alimentat. Este un indicator de bază pentru evaluarea claselor de eficiență energetică a transformatoarelor.
Pierdere de sarcină: Denumită și pierdere de cupru. Este generat atunci când transformatorul funcționează la sarcină nominală. Pierderea provine din disiparea căldurii cauzată de curentul care trece prin rezistența conductorilor de înfășurare. Pierderea de sarcină variază proporțional cu pătratul curentului de sarcină. Pierderea rămâne scăzută la sarcină ușoară și atinge valoarea maximă la sarcină maximă.
Curent fără sarcină: Curentul mic care curge în înfășurarea de înaltă tensiune atunci când bornele de joasă tensiune sunt deschise și tensiunea nominală este aplicată pe partea de înaltă tensiune. Acest curent asigură în principal excitație pentru a stabili fluxul magnetic, iar magnitudinea lui reprezintă de obicei doar câteva procente din curentul nominal.
Impedanta de scurtcircuit: Denumit și tensiune de impedanță. Partea de joasă tensiune a transformatorului este scurtcircuitată, iar tensiunea de înaltă tensiune este crescută treptat până când curentul de joasă tensiune atinge valoarea nominală. Raportul procentual dintre această tensiune înaltă aplicată și tensiunea înaltă nominală este impedanța de scurtcircuit. Acest parametru determină mărimea curentului de scurtcircuit în rețelele electrice și este esențial pentru proiectarea protecției sistemului de alimentare.
Reglarea Tensiunii: Modificarea procentuală a tensiunii la borna secundară de la sarcină completă la fără sarcină sub un factor de putere de sarcină fix. O valoare mai mică de reglare a tensiunii indică o mai bună stabilitate a tensiunii de ieșire atunci când transformatorul suportă sarcini variabile.
Creșterea temperaturii: Diferența dintre temperatura de funcționare a echipamentului și temperatura aerului ambiant. Pentru transformatoarele cu scufundare în ulei, creșterea temperaturii superioare a uleiului și creșterea temperaturii înfășurării sunt ținte cheie de monitorizare. IEC și standardele naționale definesc limitele maxime admisibile de creștere a temperaturii. Temperatura excesivă de funcționare accelerează îmbătrânirea izolației și reduce durata de viață a transformatoarelor.
4. Condiții structurale, de răcire și de protecție
Rezervor: Carcasă din oțel care acoperă miezul, înfășurările șitransformatorulei. De asemenea, servește ca structură de disipare a căldurii. Tipurile comune includ rezervoare ondulate și rezervoare echipate cu radiatoare cu panouri. Rezervoarele din carton ondulat folosesc pereți ondulați elastici pentru a compensa expansiunea și contracția volumului de ulei cauzate de schimbările de temperatură.
Conservator de ulei: Adesea numită pernă de ulei, montată deasupra rezervorului principal. Când temperatura uleiului crește, uleiul de transformator se dilată și uleiul în exces curge în conservator. Când temperatura scade, uleiul se contractă și conservatorul furnizează ulei înapoi în rezervor. Acest design reduce contactul pe suprafețe mari dintre uleiul de transformator și aer, atenuând oxidarea uleiului și pătrunderea umidității.
Respirator: Instalat pe conducta de conectare a conservatorului, umplut cu desicant cu silicagel. Aerul curge în și din conservator în urma modificărilor volumului de ulei. Respiratorul elimină umezeala din aerul care intră și menține izolația internă uscată. Echipele de întreținere pot verifica vizual culoarea gelului de silice pentru a evalua starea de umiditate.
Stafeta Buchholz: Un dispozitiv critic de protecție a defecțiunilor interne pentru transformatoarele cu scufundare în ulei, montat pe conducta care leagă rezervorul și conservatorul. Defecțiunile interne minore produc gaz, în timp ce defecțiunile severe creează un flux rapid de ulei. Releul Buchholz poate declanșa semnale de alarmă sau poate declanșa întrerupătorul pentru a preveni deteriorarea catastrofală a transformatorului.
Indicator de nivel de ulei: Montat pe partea laterală a conservatorului pentru a afișa în timp real nivelul uleiului. Este marcat cu scale de temperatură, ajutând operatorii de întreținere să verifice dacă nivelul uleiului se potrivește cu temperatura ambientală.
Tip de răcire: ONAN (Ulei Natural Aer Natural) este denumirea comună. Disiparea căldurii depinde de convecția naturală a uleiului și de răcirea naturală a aerului pe suprafața rezervorului. ONAF (Oil Natural Air Forced) adoptă ventilatoare pentru a forța circulația aerului pentru o disipare îmbunătățită a căldurii, permițând o capacitate de ieșire continuă mai mare. ONAN este cea mai utilizată clasă de răcire pentru transformatoarele de distribuție de 11 kV.
5. Termeni de izolare, testare și defecțiuni
Test de rezistență la frecvența de putere: Un articol de testare de tip. Tensiunea înaltă de putere-frecvență specificată este aplicată înfășurărilor pentru o durată definită. Verifică capacitatea izolației principale de a rezista la supratensiune de frecvență de putere și detectează defecte ascunse de izolație.
Test de tensiune indusă: Proiectat pentru a testa rezistența izolației între spire și interstrat a înfășurărilor și pentru a identifica punctele slabe de izolație din interiorul bobinelor.
Descărcare parțială (PD): Descărcări electrice nepenetrante care apar local în materialele izolatoare. Descărcarea parțială susținută erodează treptat izolația și în cele din urmă duce la defectarea dielectrică. Măsurarea PD este un indicator vital pentru evaluarea stării de sănătate a sistemelor de izolare a transformatoarelor.
Îmbătrânirea izolației: Degradarea izolației hârtiei celulozice sub efectele combinate ale temperaturii ridicate, oxigenului și umidității, rezultând o rezistență mecanică redusă. Temperatura este factorul principal care accelerează îmbătrânirea. Funcționarea îndelungată la supratemperatură va scurta drastic durata de viață proiectată a transformatoarelor.
6. Concluzie
Stăpânirea terminologiei standard pentruTransformatoare immerse în ulei de 11 kVelimină barierele în comunicarea tehnică. Acesta ajută personalul de achiziții, inginerie și întreținere să citească cu acuratețe fișele tehnice, acordurile tehnice și rapoartele de testare. Termenii acoperiți în acest articol sunt fundamentali și se face referire frecvent în documentele industriei de distribuție, standardele IEC, broșurile de produse și manualele de operare. Când selectați transformatoare cu scufundare în ulei de 11 kV și evaluați eficiența energetică, performanța la scurtcircuit și schemele de răcire, aceste definiții vă ajută să comparați cu precizie produsele de la diferiți producători și să evitați riscurile tehnice.
