ترانسفورماتور نوع خشک: انواع، عایق ها و کاربردها|یاوی

A ترانسفورماتور نوع خشکبرق را بدون استفاده از روغن ترانسفورماتور معمولی برای عایق کاری و خنک کننده انتقال می دهد. در عوض، از مواد عایق جامد، رزین، هوا یا در برخی طرح های خاص از گاز استفاده می کند.

این امر ترانسفورماتورهای نوع خشک را به گزینه ای کاربردی برای بسیاری از تاسیسات داخلی و حساس به محیط زیست تبدیل می کند. اغلب آنها را در ساختمان‌های تجاری، کارخانه‌ها، مراکز داده، بیمارستان‌ها، پروژه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر، سیستم‌های راه‌آهن و سایر تأسیساتی که ایمنی آتش‌سوزی و شرایط نصب اهمیت دارند، پیدا خواهید کرد.

اگرچه هیچ طرح واحدی وجود ندارد که متناسب با هر پروژه باشد. ترانسفورماتورهای نوع رزین، ترانسفورماتورهای VPI، ترانسفورماتورهای عایق پلی آریل آمین، SF₆ترانسفورماتورهای عایق گاز و ترانسفورماتورهای خشک{0} نوع کابلی همگی رویکردهای متفاوتی برای عایق کاری و خنک کننده دارند.

بنابراین، وقتی کسی می گوید "ترانسفورماتور نوع خشک"، ارزش این را دارد که بپرسیم واقعاً منظور آنها چیست.

ترانسفورماتور نوع خشک چیست؟

A ترانسفورماتور نوع خشکبرای جداسازی سیم‌پیچ‌ها و هسته خود از عایق‌های غیر مایع-استفاده می‌کند. از آنجایی که ترانسفورماتور هنوز از تلفات هسته و سیم پیچ گرما تولید می کند، به یک سیستم خنک کننده مناسب نیز نیاز دارد تا دما را تحت کنترل نگه دارد.

یک ترانسفورماتور نوع خشک معمولی شامل یک هسته مغناطیسی،-سیم پیچ ولتاژ بالا، سیم پیچ- ولتاژ پایین، سیستم عایق، پایانه ها، تکیه گاه های مکانیکی و آرایش خنک کننده است. بسته به طراحی، سنسورهای دما، فن ها، محفظه و تجهیزات حفاظتی نیز ممکن است شامل شوند.

یک مزیت آشکار این است که مخزن روغن ترانسفورماتور معمولی وجود ندارد. این خطر نشت روغن را از بین می برد و می تواند ترانسفورماتورهای خشک را برای اتاق های برق داخلی و مناطقی که عایق مایع نامطلوب است مناسب کند.

گفته شد، "خشک" به معنای تعمیر و نگهداری- رایگان نیست. ترانسفورماتور هنوز به تهویه مناسب، بازرسی، تمیز کردن، نظارت بر دما و حفاظت نیاز دارد. محیط نصب می تواند تفاوت زیادی ایجاد کند.

ترانسفورماتورهای نوع رزین-نوع خشک-

ترانسفورماتورهای-نوع خشک-رزینبه طور گسترده در سیستم های قدرت صنعتی و تجاری استفاده می شود. رزین بخش عمده ای از عایق سیم پیچ را تشکیل می دهد و به محافظت از هادی ها در برابر رطوبت، گرد و غبار، آلودگی و استرس مکانیکی کمک می کند.

چندین فناوری مبتنی بر رزین{0}} وجود دارد و همه آنها دقیقاً یکسان نیستند.

رزین-ریخته گری پر شده

با ساخت و ساز پر از رزین، سیم پیچ با رزین عایق احاطه یا پر شده است. هنگامی که رزین سخت می شود، یک ساختار عایق جامد در اطراف سیم پیچ تشکیل می دهد.

این می تواند در محیط هایی که رطوبت یا آلودگی نگران کننده است مفید باشد. برای مثال، تأسیسات صنعتی ممکن است دارای گرد و غبار، رطوبت یا آلاینده‌های موجود در هوا باشد که می‌تواند برای سیستم‌های سیم‌پیچ محافظت‌شده کمتر مشکل ایجاد کند.

اما کیفیت رزین مهم است. در واقع خیلی زیاد حفره ها، ترک ها، هوای محبوس شده، یا سخت شدن ضعیف می توانند سیستم عایق را تضعیف کنند و ممکن است به تخلیه جزئی در کاربردهای ولتاژ بالا کمک کنند.

ریخته گری رزین

ریخته گری رزینیک فرآیند تولیدی است که در آن سیم پیچ در داخل قالب قرار می گیرد و رزین عایق در اطراف آن وارد می شود. سپس رزین تحت شرایط کنترل شده پخت می شود.

این روند ممکن است ساده به نظر برسد، اما در پشت صحنه چیزهای زیادی در جریان است. دمای رزین، ویسکوزیته، شرایط خلاء، زمان پخت و ضخامت عایق همه باید به دقت کنترل شوند.

ریخته گری خوب به کاهش حباب های هوای داخلی و سایر عیوب کمک می کند. این مهم است زیرا حتی عیوب کوچک در داخل عایق ولتاژ بالا می‌تواند پس از سال‌ها استرس الکتریکی و حرارتی به مشکل تبدیل شود.

سیم پیچ رزینی

در یکسیم پیچ رزینیرزین به بخش مهمی از سیستم عایق سیم پیچ تبدیل می شود. هادی های مس یا آلومینیوم ممکن است با رزین، الیاف شیشه، کاغذ عایق یا فیلم عایق ترکیب شوند.

سیم پیچ باید هر دو تنش الکتریکی و مکانیکی را تحمل کند. هنگامی که ترانسفورماتور به شدت بارگذاری می شود، سیم پیچ گرم می شود. وقتی بار پایین می آید، خنک می شود. این چرخه در طول عملیات عادی بارها و بارها تکرار می شود.

به همین دلیل، سیستم عایق به عملکرد الکتریکی خوب و همچنین مقاومت مکانیکی کافی برای مقاومت در برابر انبساط و انقباض حرارتی نیاز دارد.

اشباع فشار خلاء رزین

اشباع فشار خلاء رزین (VPI)یکی دیگر از فناوری های عایق رزینی است که در ترانسفورماتورهای نوع خشک استفاده می شود.

در طول VPI، سیم پیچ تحت شرایط خلاء و فشار کنترل شده در معرض رزین قرار می گیرد. این به رزین اجازه می دهد تا به طور موثرتری به ساختار عایق نفوذ کند و در عین حال به کاهش هوای حبس شده کمک کند.

پس از پخت، سیم پیچ از نظر مکانیکی قوی تر می شود و بهتر از رطوبت و تأثیرات محیطی محافظت می شود.

VPI و ریخته‌گری رزین گاهی اوقات با هم ذکر می‌شوند، اما فرآیند تولید یکسان نیستند. ساختار سیم پیچ و روش تولید متفاوت است، بنابراین انتخاب بستگی به کاربرد مورد نظر ترانسفورماتور دارد.

ترانسفورماتورهای عایق پلی آریل آمین

ترانسفورماتورهای عایق پلی آریل آمیناز مواد پلیمری مبتنی بر{0}}پلی آریلامین به عنوان بخشی از سیستم عایق استفاده کنید.

پلی آریل آمین یک پلیمر با کارایی بالا-با خواص الکتریکی و حرارتی مفید است. در ساخت ترانسفورماتور، عایق پلیمری پیشرفته می تواند انعطاف بیشتری را در هنگام طراحی سازه های سیم پیچ فشرده و سیستم های عایق ایجاد کند.

این نوع ترانسفورماتور ممکن است در مواردی در نظر گرفته شود که عایق الکتریکی خوب، عملکرد حرارتی و ساختار فشرده مهم هستند.

با این حال، قضاوت در مورد ترانسفورماتور تنها بر اساس مواد عایق آن اشتباه خواهد بود. طراحی هسته، انتخاب هادی، آرایش سیم پیچ، خنک کاری، کیفیت ساخت و شرایط عملیاتی همه با هم کار می کنند.

در پروژه‌های{0}}در دنیای واقعی، سیستم عایق کامل مهم است.

SF₆ترانسفورماتورهای عایق گاز

SF₆ترانسفورماتورهای عایق گازاستفاده از هگزا فلوراید گوگرد (SF₆) گاز به جای عایق مایع معمولی.

SF₆استحکام دی الکتریک بالایی دارد و سال هاست در تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا استفاده می شود. تحت فشار مناسب و در یک محفظه با طراحی مناسب، می تواند عایق موثری را در عین پشتیبانی از طرح های تجهیزات فشرده ارائه دهد.

با این حال، SF₆سیستم ها نیز با برخی الزامات خاص همراه هستند.

ویژگی های عایق SF₆گاز

یکی از مزایای اصلی SF₆عملکرد دی الکتریک قوی آن است. هنگامی که فشار گاز و طراحی تجهیزات مناسب باشد، می تواند عایق الکتریکی موثری را بین اجزای برق دار ایجاد کند.

اما این فقط یک مورد از قرار دادن SF نیست₆داخل یک محفظه فلزی و آن را انجام داده است. فشار گاز، دما، توزیع میدان الکتریکی، طراحی محفظه و تنگی گاز همگی نیاز به توجه دقیق دارند.

اتلاف حرارت SF₆خنک کننده گاز و ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها صرف نظر از اینکه عایق روغن، هوا، رزین یا گاز باشد، گرما تولید می کنند.

در یک SF₆ترانسفورماتور عایق گاز، گرما از هسته و سیم پیچ ها به داخل گاز منتقل می شود و سپس باید از طریق محفظه و سیستم خنک کننده منتقل شود.

بسته به طراحی ترانسفورماتور، خنک کننده ممکن است از گردش گاز طبیعی، گردش گاز اجباری، یا آرایش خنک کننده خارجی استفاده کند.

بنابراین طراحی حرارتی به اندازه طراحی دی الکتریک مهم است. یک ترانسفورماتور ممکن است عایق عالی داشته باشد، اما اگر گرما به طور موثری حذف نشود، همچنان با مشکل مواجه می شود.

SF₆اجزای ترانسفورماتور عایق گاز

پیکربندی دقیق به سازنده و برنامه بستگی دارد، اما SF₆ترانسفورماتور عایق گاز می‌تواند شامل هسته، سیم‌پیچ‌ها، محفظه پر از گاز، پایانه‌ها یا بوش‌ها، تجهیزات نظارت بر گاز، دستگاه‌های کنترل فشار{1}، تجهیزات خنک‌کننده، و سیستم‌های حفاظتی باشد.

نظارت بر فشار گاز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اگر نشت گاز و فشار کمتر از سطح مورد نیاز باشد، عملکرد عایق ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد.

SF₆اثر گلخانه ای

یک موضوع زیست محیطی نیز وجود دارد که نباید از آن غافل شد.

SF₆یک گاز گلخانه ای بسیار قوی است و می تواند برای مدت طولانی در جو باقی بماند. در نتیجه، تولیدکنندگان و اپراتورها باید به پیشگیری از نشت، بازیابی گاز، بازیافت، و مدیریت-پایان عمر- توجه زیادی داشته باشند.

مقررات زیست محیطی نیز در تهیه تجهیزات الکتریکی اهمیت بیشتری پیدا می کند. برای پروژه هایی که SF را در نظر می گیرند₆فناوری، منطقی است که هم مزایای فنی و هم الزامات زیست محیطی آن را ارزیابی کنیم.

کابل -Type Dry-Type Transformers

ترانسفورماتورهای{0}}نوع خشک- کابلیاز کابل یا کابل{0}}عایق مانند هادی به عنوان بخشی از سیستم سیم پیچ استفاده کنید.

به جای استفاده از هادی های معمولی لخت یا نواری، فناوری کابل عایق شده در سیم پیچ ادغام شده است. این می تواند به دستیابی به ترتیبات عایق خاص و در برخی طرح ها، ساخت و ساز فشرده تر کمک کند.

ترانسفورماتورهای خشک کابلی -به طور کلی تخصصی تر از ترانسفورماتورهای ریختگی{1} رزینی استاندارد هستند. آنها ممکن است زمانی در نظر گرفته شوند که یک پروژه دارای ولتاژ، عایق، فضا یا سیم پیچ خاصی باشد.

عایق کابل همچنان باید با استرس الکتریکی، گرما، نیروهای مکانیکی و تغییرات مکرر دما مقابله کند. بنابراین باز هم، طراحی حرارتی و کیفیت عایق هر دو مهم هستند.

نحوه انتخاب ترانسفورماتور نوع خشک مناسب

انتخاب حقترانسفورماتور نوع خشکبا سیستم الکتریکی شروع می شود، نه بروشور محصول.

ظرفیت نامی، ولتاژ اولیه و ثانویه، فرکانس، امپدانس، گروه برداری، سطح عایق، افزایش دما، روش خنک‌سازی، دمای محیط، ارتفاع نصب، رتبه‌بندی محفظه و استانداردهای قابل اجرا همه باید بررسی شوند.

محیط زیست به همان اندازه مهم است.

یک کارخانه ممکن است ترانسفورماتور را در معرض گرد و غبار، رطوبت، مواد شیمیایی، لرزش یا تغییر بار قرار دهد. یک مرکز داده ممکن است بارگذاری مداوم، هارمونیک، چگالی توان بالا و نیاز شدید به توسعه آینده داشته باشد.

برای تاسیسات داخلی، تهویه به خصوص به راحتی قابل چشم پوشی است. اگر اتاق برق نتواند گرمای کافی را حذف کند، ترانسفورماتور می تواند به درستی طراحی شود و همچنان بسیار داغ باشد.

خنک کننده ترانسفورماتور نوع خشک

خنک کاری یکی از عوامل کلیدی در طراحی ترانسفورماتور خشک است.

بسیاری از ترانسفورماتورهای نوع خشک استفاده می کنندخنک کنندهبه معنی خنک کننده طبیعی هوا. گرمای تولید شده در هسته و سیم پیچ ها از طریق ساختار ترانسفورماتور منتقل شده و به هوای اطراف آزاد می شود.

برای رتبه های بزرگتر یا بارهای سنگین تر،خنک کننده AF، یا خنک کننده اجباری هوا، ممکن است استفاده شود. فن ها جریان هوا را افزایش می دهند و به حذف موثرتر گرما کمک می کنند.

روش خنک کننده بر افزایش دما و قابلیت بارگذاری مداوم تأثیر می گذارد. اما تهویه اتاق نیز مهم است. یک اتاق ترانسفورماتور با تهویه ضعیف می‌تواند عملکرد عملی حتی یک ترانسفورماتور-خوب طراحی شده را کاهش دهد.

کاربرد ترانسفورماتورهای نوع خشک

ترانسفورماتورهای نوع خشک در طیف وسیعی از کاربردها، از جمله ساختمان‌های تجاری، کارخانه‌ها، بیمارستان‌ها، مراکز داده، مراکز خرید، ساختمان‌های بلند{0}، تونل‌ها، سیستم‌های ریلی، پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر و تأسیسات زیربنایی استفاده می‌شوند.

آنها به ویژه در مواردی جذاب هستند که اجتناب از روغن ترانسفورماتور می تواند برنامه ریزی ایمنی آتش{0}}را ساده کند یا نگرانی در مورد نشت مایع را کاهش دهد.

پروژه های خورشیدی و بادی نیز ممکن است از ترانسفورماتورهای نوع خشک برای کاربردهای خاص تبدیل و توزیع توان استفاده کنند. انتخاب نهایی به ولتاژ، ظرفیت، مشخصات بار، شرایط محیطی و مشخصات پروژه بستگی دارد.

ترانسفورماتور نوع خشک در مقابل روغن-ترانسفورماتور غوطه‌ور

هیچ کدام از این دو فناوری به طور خودکار بهتر نیستند.

ترانسفورماتور نوع خشک اغلب انتخاب خوبی برای اتاق‌های برق داخلی، تأسیسات تجاری، تونل‌ها، بیمارستان‌ها و مراکز داده است که ایمنی در برابر آتش و عدم وجود عایق مایع مهم است.

ترانسفورماتورهای غوطه‌ور شده در روغن همچنان به‌طور گسترده در پست‌های فضای باز، نیروگاه‌ها، تاسیسات برق، و سیستم‌های انتقال و توزیع با ظرفیت بالا استفاده می‌شوند. روغن ترانسفورماتور هم عایق الکتریکی و هم انتقال حرارت کارآمد را فراهم می کند که می تواند یک مزیت قابل توجه برای ترانسفورماتورهای قدرت بزرگ باشد.

در پایان، تصمیم باید بر اساس پروژه کامل-نه فقط نوع ترانسفورماتور باشد.

استانداردها و کیفیت ساخت

قابل اعتمادترانسفورماتور نوع خشکبه خیلی بیشتر از مواد عایق بستگی دارد.

ساخت هسته، کیفیت هادی، طراحی سیم‌پیچ، پردازش رزین، مونتاژ مکانیکی، خنک‌کننده و آزمایش کارخانه همگی بر عملکرد و عمر مفید ترانسفورماتور تأثیر می‌گذارند.

بسته به کاربرد، ترانسفورماتورهای نوع خشک ممکن است طراحی و آزمایش شوندIEC 60076-11، همراه با استانداردهای ملی قابل اجرا و مشخصات پروژه.

آزمایش‌های معمول کارخانه ممکن است شامل تست‌های مقاومت سیم‌پیچ، نسبت ولتاژ، عایق، عدم تلفات بار، کاهش بار، دی‌الکتریک، افزایش دما، سطح صدا-و آزمایش‌های تخلیه جزئی در صورت لزوم باشد.

برای پیمانکاران EPC و تیم های تدارکات، ارزش مقایسه بیشتر از قیمت و رتبه kVA را دارد. دو ترانسفورماتور با ظرفیت نامی یکسان می‌توانند سیستم‌های عایق، کیفیت ساخت، عملکرد خنک‌کننده و عمر مورد انتظار متفاوتی داشته باشند.

نتیجه گیری

راترانسفورماتور نوع خشکیک راه حل مهم برای توزیع برق مدرن است، به ویژه جایی که نصب در داخل ساختمان، ایمنی آتش سوزی، حفاظت از محیط زیست، و کاهش تعمیرات مربوط به نفت{0}}در اولویت هستند.

ترانسفورماتورهای نوع رزین{0}}از فناوری هایی مانندریخته گری رزین، سیم پیچی رزین و اشباع فشار خلاء رزین. ترانسفورماتورهای عایق پلی آریل آمیناستفاده از مواد پلیمری پیشرفته برای سیستم های عایق تخصصی.SF₆ترانسفورماتورهای عایق گازعملکرد دی الکتریک قوی را ارائه می دهد، اما به دلیل اینکه نیاز به مدیریت دقیق گاز داردSF₆اثر گلخانه ای. ترانسفورماتورهای{0}}نوع خشک- کابلیاز فناوری کابل عایق برای کاربردهای تخصصی تر سیم پیچ استفاده کنید.

پیچیده ترین تکنولوژی همیشه بهترین انتخاب نیست. گاهی اوقات یک ترانسفورماتور ریخته گری رزینی معمولی- دقیقاً همان چیزی است که یک پروژه به آن نیاز دارد. در شرایط دیگر، یک سیستم عایق یا سیم پیچ تخصصی ممکن است مناسب تر باشد.

برایترانسفورماتور Yawei، رویکرد عملی این است که با سیستم الکتریکی واقعی و محیط کاری شروع کنید. ولتاژ، ظرفیت، سرمایش، عایق کاری، شرایط نصب، و{1}}نیازهای عملیاتی طولانی مدت همه باید با هم کار کنند.

این همان چیزی است که یک ترانسفورماتور نوع خشک را از یک محصول در برگه مشخصات به تجهیزات قابل اعتمادی تبدیل می کند که می تواند یک سیستم الکتریکی را روز به روز کار کند.

اکنون تماس بگیرید