Ένα άρθρο για να κατανοήσετε τα πράγματα για τους μετασχηματιστές ενέργειας

Το σύμβολο τουμετασχηματιστής ισχύοςIS (T ή TM), που είναι ο πιο κρίσιμος πρωτογενής εξοπλισμός στον υποσταθμό. Η κύρια λειτουργία του μετασχηματιστή ισχύος είναι η αύξηση ή η μείωση της τάσης της ηλεκτρικής ενέργειας στο σύστημα ενέργειας για να διευκολυνθεί η λογική μετάδοση, διανομή και χρήση ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε μετασχηματιστές βημάτων και μετασχηματιστές βημάτων σύμφωνα με τη λειτουργία μετασχηματισμού τάσης. Οι υποσταθμοί του εργοστασίου χρησιμοποιούν μετασχηματιστές βήμα προς τα κάτω. Ο μετασχηματιστής βήμα προς τα κάτω του τερματικού υποσταθμού ονομάζεται μετασχηματιστής διανομής. Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε σειρές χωρητικότητας R8 και σειρές χωρητικότητας R10 σύμφωνα με τις σειρές χωρητικότητας. Το νέο επίπεδο χωρητικότητας μετασχηματιστή της χώρας μου υιοθετεί τη σειρά R10 και τα επίπεδα χωρητικότητας είναι 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000KVA, κλπ.
Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε μονο φάσμα και τριφασικά ανάλογα με τον αριθμό των φάσεων. Οι εργοστασιακοί υποσταθμοί χρησιμοποιούν συνήθως μετασχηματιστές τριών φάσεων. Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε δύο κατηγορίες σύμφωνα με τη μέθοδο ρύθμισης της τάσης, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης τάσης χωρίς φορτίο (επίσης γνωστή ως ρύθμιση τάσης μη εκμετάλλευσης) και ρύθμιση τάσης σε φορτίο. Οι περισσότεροι υποσταθμοί του εργοστασίου χρησιμοποιούν μετασχηματιστές ρύθμισης τάσης χωρίς φορτίο. Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε δύο κατηγορίες σύμφωνα με το υλικό του αγωγού της περιέλιξης (πηνίο): η περιέλιξη του χαλκού και η περιέλιξη του αλουμινίου. Οι εργοστασιακοί υποσταθμοί χρησιμοποιούν γενικά γενικά μετασχηματιστές με χαμηλή απώλεια χαλκού. Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τον τύπο περιέλιξης: μετασχηματιστές διπλής περιόδου, μετασχηματιστές τριών περιόδων και αυτο-μετασχηματιστές. Οι εργοστασιακοί υποσταθμοί χρησιμοποιούν γενικά μετασχηματιστές διπλής κατάστασης.
Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε μετασχηματιστές με εμβάπτιση πετρελαίου, ξηρό και αέριο (SF6) σύμφωνα με τις μεθόδους μόνωσης και ψύξης των περιελίξεων. Μεταξύ αυτών, οι μετασχηματιστές με εμβάπτιση πετρελαίου περιλαμβάνουν αυτο-ψύξη πετρελαίου, εμβάπτιση με πετρέλαιο, ψύξη αέρα, εμβάπτιση με πετρέλαιο, βακτηρίου ψύξης νερού και αναγκαστικής κυκλοφορίας πετρελαίου. Οι περισσότεροι υποσταθμοί του εργοστασίου χρησιμοποιούν μετασχηματιστές αυτο-ψύξης με εμβάπτιση πετρελαίου. Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε δύο κατηγορίες σύμφωνα με το υλικό πυρήνα: μετασχηματιστές πυρήνα από χάλυβα από σιλικόνες και μετασχηματιστές πυρήνα άμορφων κραμάτων. Οι μετασχηματιστές πυρήνα των άμορφων κραμάτων έχουν χαμηλότερη απώλεια σιδήρου και είναι πιο ενεργειακά αποδοτικές. Οι μετασχηματιστές ισχύος χωρίζονται σε συνηθισμένους μετασχηματιστές ισχύος, πλήρως κλειστούς μετασχηματιστές και μετασχηματιστές προστασίας από αστραπές ανάλογα με τις χρήσεις τους. Οι πλήρως κλειστοί μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται σε εύφλεκτα και εκρηκτικά μέρη και μέρη με εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας και οι μετασχηματιστές προστασίας από αστραπές χρησιμοποιούνται σε περιοχές με συχνή αστραπή.
Η βασική δομή ενός μετασχηματιστή ισχύος περιλαμβάνει δύο σημαντικά μέρη: τον πυρήνα και την περιέλιξη. Η περιέλιξη χωρίζεται σε υψηλή τάση και χαμηλή τάση ή πρωτογενή και δευτερογενή περιελίγματα. Η αναπαράσταση και η έννοια του πλήρους μοντέλου του μετασχηματιστή ισχύος έχουν ως εξής
Η ομάδα σύνδεσης του μετασχηματιστή ισχύος αναφέρεται στις διαφορετικές σχέσεις φάσης μεταξύ των τάσεων γραμμής που αντιστοιχούν στις κύριες και δευτερογενείς (ή πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτοβάθμιες) πλευρές του μετασχηματιστή που σχηματίζονται από τις διαφορετικές μεθόδους σύνδεσης των κυρίων και δευτερογενών (ή πρωτογενών, δευτερογενών και τριτογενών) περιελίξεων του μετασχηματιστή. Υπάρχουν δύο κοινώς χρησιμοποιούμενες ομάδες σύνδεσης για {{0}} kV μετασχηματιστές διανομής (δευτερογενής τάση είναι 22 0/38 0 V): yyn0 (δηλαδή y/y0 －12) και dyn11 (IE δ/y0 －11). Για τους συνδεδεμένους μετασχηματιστές Dyn 11-, το 3ο (N είναι ένα θετικό ακέραιο) αρμονικό ρεύμα σχηματίζει έναν βρόχο στην κύρια περιέλιξη της σύνδεσης τριγώνου, οπότε δεν θα εγχυθεί στο δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο υψηλής τάσης. Αυτό είναι πιο ευνοϊκό για την καταστολή των αρμονικών υψηλής τάξης στο ηλεκτρικό δίκτυο από το yyn 0- συνδεδεμένο μετασχηματιστή με την κύρια περιέλιξη που συνδέεται σε σχήμα αστεριού. Η αντίσταση μηδενικής ακολουθίας του συνδεδεμένου μετασχηματιστή Dyn 11- είναι πολύ μικρότερος από εκείνον του μετασχηματιστή βραχυκυκλώματος και την απομάκρυνση του σφάλματος. Όταν η πλευρά χαμηλής τάσης συνδέεται με ένα μονοπάθεια μη ισορροπημένου φορτίου, αφού το yyn 0- συνδεδεμένο μετασχηματιστή απαιτεί την πλήρη χρήση του εξοπλισμού ουδέτερου τάσης.
GB 50052-2009 "Προδιαγραφές σχεδίασης για συστήματα τροφοδοσίας και διανομής" ορίζει: σε συστήματα χαμηλής τάσης, πρέπει να επιλεγούν οι συνδεδεμένοι μετασχηματιστές συνδεδεμένου.
Το ρεύμα ουδέτερης γραμμής στην πλευρά χαμηλής τάσης του μετασχηματιστή σύνδεσης Dyn11 επιτρέπεται να φτάσει περισσότερο από το 75% του ονομαστικού ρεύματος της περιέλιξης χαμηλής τάσης και η ικανότητά του να αντέχει σε ένα μη φάσμα μη ισορροπημένο φορτίο είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό του Yyn 0 μετασχηματιστή σύνδεσης. Η απαίτηση αντοχής μόνωσης της κύριας περιέλιξης του yyn 0 μετασχηματιστή σύνδεσης είναι ελαφρώς χαμηλότερος από εκείνον του μετασχηματιστή σύνδεσης Dyn11. Επομένως, στα συστήματα TN και TT, όταν το ρεύμα ουδέτερου γραμμής χαμηλής τάσης που προκαλείται από ένα μη ισορροπημένο φορτίο δεν υπερβαίνει το 25% του ονομαστικού ρεύματος της περιέλιξης χαμηλής τάσης και το ρεύμα μιας φάσης δεν υπερβαίνει την ονομαστική τιμή όταν είναι πλήρως φορτωμένο, ο μετασχηματιστής Yyn {12}} μπορεί ακόμα να επιλεγεί.
Οι μετασχηματιστές προστασίας από αστραπές χρησιμοποιούν συνήθως ομάδες σύνδεσης YZN11. Τα δομικά χαρακτηριστικά είναι ότι η δευτερεύουσα περιέλιξη σε κάθε στήλη πυρήνα χωρίζεται σε δύο μισές περιελίξεις με ίσες στροφές και υιοθετείται σύνδεση ζιγκ-ζαγκ (z-shaped). Όταν η υπέρταση της κεραίας εισβάλει κατά μήκος της δευτερεύουσας πλευράς (πλευρά χαμηλής τάσης) της γραμμής του μετασχηματιστή, καθώς οι τρέχουσες κατευθύνσεις της δύο μισών περιελίξεων στην ίδια στήλη πυρήνα της γραμμής της δευτερεύουσας πλευράς του μετασχηματιστή είναι ακριβώς αντίθετες, οι μαγνητικές δυνάμεις τους ακυρώνουν ο ένας τον άλλον έξω, επομένως η υπέρθεση δεν θα προκληθεί στην πρωτογενή πλευρά (η γραμμή υψηλής σχιστόλιθου. Παρομοίως, εάν μια υπερεκτίμηση κεραυνών εισβάλλει κατά μήκος της πρωτεύουσας πλευράς (πλευρά υψηλής τάσης) του μετασχηματιστή, δεν θα εμφανιστεί υπερβολική υπέρβαση στη δευτερεύουσα πλευρά, επειδή οι επαγόμενες ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις των δύο μισών περιελίξεων στην ίδια στήλη πυρήνα στη δευτερεύουσα πλευρά (πλευρά χαμηλής τάσης) του μετασχηματιστή ακυρώνονται μεταξύ τους.