Elektrik kullanırken voltajı bir seviyeden diğerine değiştirmek gerekir. Kuru tip transformatörler (diğer adıyla hava soğutmalı) bu işlevi o kadar güvenli ve verimli bir şekilde gerçekleştirirler ki, bu tür cihazların diğer türlerinin çok riskli olduğu düşünülen kamu ve konut binalarındaki iç mekan kurulumlarında yaygın olarak kullanılırlar.
Transformatör türleri: sıvı ve kuru
Temel olarak, böyle bir cihazın iki farklı türü vardır: sıvı yalıtımlı ve soğutmalı (sıvı tip) ve hava veya hava-gaz karışımı soğutmalı (kuru tip).
Birinci tip transformatörler için, soğutma ortamı sıradan mineral yağ olabilir. Alev geciktirici hidrokarbonlar ve silikon sıvıları gibi başka maddeler de kullanılır. Bu tür transformatörler, hem yalıtkan hem de soğutucu görevi gören bir sıvı ortam tankına daldırılmış bir çekirdeğe ve sargılara sahiptir.
En yaygın kuru güçtransformatörler, yalıtkan görevi gören epoksi reçine ile doldurulmuş sargılara sahiptir. İletkenleri tozdan ve atmosferik korozyondan korur. Ancak kangal döküm kalıpları sadece sabit ölçülerde kullanıldığından, bu tür cihazların tasarımında değişiklik için daha az yer vardır. Küçük sanayi işletmelerinin yanı sıra kamu ve konut binalarının güç kaynağında yaygın olarak kullanılan aralıkta, kuru tip transformatörler, sıvı muadillerinin kapasite aralığını tamamen çoğ altır.
Ana parametreler
Söz konusu cihazların çalışmasında en kritik an, sargıların sıcaklık rejimini sağlamaktır. Çeşitli nesnelerin güç kaynağı için kuru tip bir aparatın seçimine veya satın alınmasına yardımcı olmak için birkaç temel operasyonel parametreyi dikkate alacağız:
- Güç, kVA.
- Anma birincil ve ikincil voltaj.
- Bir yalıtım sisteminin ısı yayılımı, maksimum ortam sıcaklığı + sargılardaki ortalama sıcaklık artışı + sargılardaki ortalama sıcaklık artışı ile sargılardaki en yüksek sıcaklık arasındaki farkın toplamıdır.
- Çekirdek ve bobinler - çekirdeğe olası hasar veya delaminasyon birikimi (bakır veya alüminyum iletkenler) özellikle endişe vericidir.
Öncelikle sargılarını izole etmek için kullanılan yöntemlerle belirlenen çeşitli yapısal transformatör türleri vardır. Bunlar arasında şunlar bilinmektedir: vakumlu emprenye, kapsülleme ve dökme bobin. Her birini ayrı ayrı ele alalım.
Vakum emdirme (VPI) yalıtımı
Bu teknoloji, basınç ve vakum döngülerini değiştirerek iletkenler üzerinde cilalı bir yüzey oluşturur. VPI işlemi polyester reçineler kullanır. İletkenlere geleneksel daldırma işleminden daha iyi bir cila kaplaması sağlar. Bununla kaplanmış bobinler daha sonra pişirmenin gerçekleştiği bir fırına yerleştirilir. Korona deşarjlarına karşı çok daha dayanıklıdırlar. Böyle bir transformatör neye benziyor? Onun fotoğrafı aşağıda yayınlandı.
Vakum Kapsülleme (VPE)
Bu yöntem genellikle VPI işleminden daha iyi performans gösterir. Bobini kapsüllemek için üretim işlemi sırasında birkaç daldırma eklenir, ardından kaplamaları bir fırında pişirilir. Bu transformatörler, VPI muadillerine göre agresif ve nemli ortamlara karşı daha iyi koruma sağlar. Böyle bir transformatör neye benziyor? Onun fotoğrafı aşağıda sunulmuştur.
Enkapsülasyon (sızdırmazlık)
Kapsüllü transformatörler, sargıları silikon bileşikleri veya epoksi reçine ile kaplanmış ve tamamen ağır bir muhafaza içine alınmış geleneksel cihazlardır. Üretim süreci, sargıları yoğun, yüksek dielektrik dayanımlı epoksi reçine ile doldurur ve transformatörü tüm ortamlardan korur.
Döküm bobinler (kalıplanmış yoğunlaştırılmış epokside)
Bu cihazlar, kalıplama işlemi sırasında epoksi içinde kapsüllenen bobinler içerir. Etkisi altında tamamen reçine ile doldurulurlar.vakum.
Her sargı yalıtım yöntemi, belirli ortamlar için özel olarak uygundur. Uygun cihaz türlerini kullanmanın en iyi nerede olduğunu anlamak çok önemlidir. Örneğin, kuru dökme reçineli transformatörler, VPE veya VPI ürünlerinden yaklaşık %50 daha pahalıdır. Bu nedenle, belirli bir cihaz türünün seçimi, projenin genel maliyetini önemli ölçüde etkileyebilir.
Seçim için öneriler
Korona deşarjlarına karşı artan direnç (yani, yalıtımın dielektrik kuvvetini aşan bir alan kuvvetinin neden olduğu elektrik deşarjları) gerektiğinde, sargıların artan mekanik mukavemeti gerekli olmadığında, VPI tipi bir transformatör kullanılmalıdır..
Kimyasal proses tesisleri, yapı malzemeleri fabrikaları ve dış mekan kurulumları gibi zorlu ortamlar gibi ekstra güç ve koruma gerektiğinde bunları dökme bobinlerle birlikte kullanın. Agresif ortamlar, tuzlar, toz, aşındırıcı gazlar, nem ve metal partiküller dahil olmak üzere diğer kuru tip transformatörlerin sargılarını olumsuz yönde etkileyebilecek maddeleri içerir.
Ayrıca, dökme reçine sargılar, birçok üretim sürecinde yaygın olan kısa süreli ve tekrarlanan aşırı yüklere dayanma kabiliyetini artırmıştır.
Bir mühendis, kritik uygulamalar ve zorlu ortamlar için genellikle dökme reçine veya VPI/VPE tipi arasında bir seçim yapmak zorundadır. İlk tip genellikle en iyisi olarak kabul edilir. Bazı üreticilerancak, dökme reçine yalıtımının transformatörün ömrünü sınırladığına dikkat çekilmektedir. Epoksi reçinenin termal genleşme katsayısı, bakır iletkenlerinkinden daha azdır. Bobinler ısınırken ve soğurken döngüsel genişleme ve daralma, sonunda reçinenin çatlamasına neden olabilir. Ayrıca, VPI tipi transformatörün bu tür işlemlerle daha iyi başa çıkabileceği ve dolayısıyla daha uzun süre dayanabileceği belirtilmektedir. Sonunda, son seçim elektrik mühendisine kalmış.
Sıvıya Karşı Kuru
Sıvı dolgulu transformatörler kuru dolgulu olanlardan daha verimli olma eğilimindedir, bu nedenle daha uzun hizmet ömürleri vardır. Ayrıca sıvı, sargılardaki yerel yüksek sıcaklık alanlarını soğutmak için daha verimli bir ortamdır. Ayrıca, sıvı dolu cihazlar daha iyi aşırı yük kapasitesine sahiptir.
Böylece, yarım yükte 1000 KVA kuru tip bir transformatörün kayıp seviyesi yaklaşık 8 kW ve tam yükte yaklaşık 16 kW'dır. Aynı zamanda, aynı "bin", ancak sıvı, atığın yaklaşık yarısına sahiptir. Yarım yükte "iki bin" yağ, 8 kW ve tam yükte - 16 kW kayıplara neden olur. Kuru muadili, sırasıyla 13 ve 26,5 kW'lık maliyetlerle karakterize edilir. Bu, kayıplar açısından şüpheli liderliği tutan kuru tip transformatörler olduğu anlamına gelir. Aynı zamanda fiyatları likit olanlardan daha yüksektir.
Sargıların daha yoğun soğutulması nedeniyle, sıvı cihazlar aynı güçteki kuru cihazlara göre daha küçük boyutlara (derinlik ve genişlik) sahiptir. Olabilirtrafo trafo merkezlerinin (özellikle yerleşik olanlar) gerekli alanını ve dolayısıyla tüm tesisin maliyetini etkiler. Bu nedenle, tipik bir kuru tip 1000 KVA transformatörü 1,6 m derinliğe ve 2,44 m genişliğe sahiptir Aynı zamanda, yakın bir derinlikte benzer bir yağlı transformatör yaklaşık 1,5 m genişliğe sahiptir, ancak bu tip, bir takım dezavantajlara sahiptir.
Örneğin, yanıcı bir soğutma sıvısı kullanırken sıvı transformatörler için yangından korunma daha önemlidir. Doğru, kuru transformatörler de alev alabilir. Yanlış kullanılan sıvı tipi bir cihaz bile patlayabilir.
Çalışma koşullarına bağlı olarak, sıvı dolu ürünler, herhangi bir soğutma sıvısı sızıntısını toplamak için bir damlama tepsisi gerektirebilir.
Belki de transformatörleri seçerken, kuru tip için net bir tercihten sıvı tipe geçiş 500 kVA ile 2,5 MVA arasındadır, birinci tip tercihen aralığın alt sınırında, ikincisi ise aralığın üstünde kullanılır.
Tür seçiminde önemli bir faktör, bir ofis binasının içi veya dışı gibi transformatörün kurulum konumu ve ayrıca endüstriyel yüklere hizmet verilmesidir.
5MVA'nın üzerindeki kuru tip transformatörler hazırdır, ancak çoğu sıvı dolguludur. Dış mekan kurulumu için bu tip de baskındır.
Havalandırma hakkında birkaç kelime
Transformatör bir üfleyici fan ile donatıldığında, yük önemli ölçüde artabilir. Yani, döküm sargılar içinbu işlev, sürekli yük kapasitesini nominal yükün %50 üzerine çıkarabilir. VPE veya VPI türleri için bu durumda güç artışı %33'e kadar çıkabilir.
Örneğin, standart bir 3000 kVA dökme sargılı transformatörün gücü, bir üfleyici fan ile donatıldığında 4500 kVA'ya (%50 oranında) yükselir. Aynı zamanda, fanlı 2500 kVA VPE veya VPI tipi bunu 3,333 kVA'ya (%33 oranında) yükseltecektir.
Ancak, bir üfleyicinin varlığının sistemin genel güvenilirliğini az alttığını her zaman hesaba katmalısınız. Nominal değerden daha yüksek bir yük altında üfleme ile çalışırken fan arızalanırsa, ciddi bir kaza riski vardır ve bunun sonucunda tüm transformatörü kaybedebilirsiniz.
Peki ya Rusya pazarı?
Son yıllarda Rusya'da, yeni kurulan tüm transformatörlerin %90'ına kadarının kuru tip olduğu Avrupa deneyimini tekrarlama yönünde sürekli bir eğilim olduğunu belirtmekte fayda var. Piyasa buna göre tepki verir. Bugün Rusya Federasyonu'nda iki üretici grubundan bu tür cihazların teklifleri var. Bunlardan ilki Rus, İtalyan, Çin ve Kore markalarını içeriyor. Temel olarak, tanınmış Rus markalarının yapıcı analogları sunulmaktadır: TSZ, TSL, TSGL. Böyle bir kuru transformatörün maliyeti nedir? Tipik bir "bin" fiyatı 900 bin ile 1 milyon ruble arasında değişmektedir.
İkinci grup, Alman ve Fransız üreticileri içerir. DTTH, GDNN, GDHN serisinin kalitelerini sunarlar. Böyle bir ithal transformatörün maliyeti ne kadar olacak? Aynı “bin” fiyatı 1,5 ila 2 milyon ruble arasında olacak.
