Күч трансформатору жана таркатуу трансформатору: негизги айырмалар, колдонулушу жана тандау боюнча көрсөтмө

Күчтүү трансформатор менен таркатуу трансформатору ортосундагы айырмачылыкты түшүнүү электр системаларында иштеген ким болсо да өтө маанилүү. Эки трансформатор да электромагниттик индукция аркылуу электр энергиясын бир тизмектен экинчи тизмекке өткөрөт, бирок алар электр тармагында өтө ар кандай милдеттерди аткарат. Бул макала күчтүү трансформаторлор менен таркатуу трансформаторлорунун негизги айырмачылыктарын — кернеңин деңгээли, эффективдүүлүк дизайны жана чындыкта колдонулушун — түшүндүрөт, ошондой эле сиздин долбооруңуз үчүн туура трансформаторду тандаңыз.

Күч трансформатору менен таркатуу трансформаторунун ортосундагы айырманы түшүнүү үчүн, чоң жолду шаардык жолго салыштырыңыз. Күч трансформатору чоң жолдой — ал жогорку кернеэде узак аралыкка чоң көлөмдөгү электр энергиясын ташыйт. Таркатуу трансформатору болсо жергиликтүү көчөлөрдөй иштейт — ал негизги электр таркатуу тармагынан үйлөргө, офисторго жана заводдорго коопсуздукту камсыз кылган, колдонууга ыңгайлуу кернеэде электр энергиясын берет.

Алар экиси да зарыл, бирок алар толугу менен башка иштөө шарттары үчүн долбоорлонгон. Туура эмес түрдү тандоо энергиянын чыгымын көбөйтүп, ашыкча чыгымдарга жана тажрыйбалык жабдуулардын иштебеүүнө алып келет.

Күч трансформатору электр энергиясын ар кандай кернеэ деңгээлдери ортосунда которуу үчүн трансмиссия тармагында колдонулат — мисалы, электр станциясынан аймактык подстанцияга. Анын негизги милдети — узак аралыкта ташуу үчүн кернеэни жогорулатуу же кийинки таркатуу үчүн төмөндөтүү.

Күч трансформаторлорунун негизги белгилери:

• Кернеэлүүлүш: Адатта 110 кВ, 220 кВ, 500 кВ же андан да жогору (ультра-жогорку кернеэли системаларда 1000 кВ чейин)

• Мощность: Адатта 10 МВА (мегавольт-ампер) жогору; ири бирдиктер 200 МВАдан ашып кетиши мүмкүн

• Жайгашуу: Электр станцияларында, кернеэни жогорулатуучу трансформатордук подстанцияларда жана ири өткөрүү подстанцияларында кездешет

• Иштөө режими: Тәулүк ичинде 24 саат, аптада 7 күн бойу толук же толукка жакын жүктөмдө үзбөлүксүз иштейт

• Суутуу ыкмасы: Чоң жылуулук чыгарылгандыктан, адатта май менен же суу менен талап кылынган суутуу системалары колдонулат

Алар күчтүү жана туруктуу жүктөмдө иштегендиктен, күч трансформаторлорунун изоляция системалары башкача, ошондой эле комплекстүү салкындатуу системалары менен жасалган. Алардын физикалык өлчөмү дистрибуциялык трансформаторлорго караганда көпкө чыгат.

Дистрибуциялык трансформатор электр тармагынын акыркы этапында колдонулат. Ал ортоңку кернеүдөгү электр энергиясын — адатта 10 кВ же 35 кВ — аяккы пайдалануучулар үчүн керектелген төмөн кернеүгө түшүрөт, мисалы, 380 В — өнөрөлүк жабдуулар үчүн же 220 В — үй-бүлөлүк техника үчүн.

Дистрибуциялык трансформаторлордун негизги белгилери:

• Кернеэлүүлүш: Биринчи тарапта адатта 35 кВ же андан төмөн; экинчи тарапта адатта 380 В / 220 В

• Мощность: Жалпысынан 6300 кВА (6,3 МВА) же андан төмөн — күч трансформаторлорго караганда көпкө кичине

• Жайгашуу: Тургундук аймактарда, коммерциялык имараттарда, заводдордо же айыл чарба аймактарындагы электр барактарында орнотулат

• Жайгашкан түрлөрү: Майга батырылган (S9, S11, S13 сериялары), кургак түрдөгү жана аморфтуу кушактын негизинде жасалган трансформаторлор

• Иштөө режими: Күндөлүк жүктүн көлөмү көпчүлүк учурда татаал өзгөрөт — ээртэн жана акшамдын чыңында жүк чоң, түнкүсүн жүк аз

Тармагын трансформаторлор жыш өзгөрүп турган жүктү ташууга ыңгайланган. Алар сырткы орчунга да көбүрөөк чыгып калат, ошондуктан алардын көпчүлүгүнө шамалга, жаанга каршы корпуслар же барактарга орнотулган корпуслар коюлат.

Азыр эми ток трансформатору менен тармагын трансформаторунун ортосундагы айырмаларды техникалык жана практикалык жактан маанилүүлүгү жагынан талдап көрөлү.

1. Кернең жана кубат

Бул эң ачык айырмачылык. Эгерде сиздин системаныз 110 кВ же жогору кернеште иштесе, анда сиз күч трансформаторлорунун областындасыз. Эгерде сиз 10 кВдан 380 Вга чейинки кернешти өзгөртүү менен алектенсеңиз, анда сизге таратуу трансформатору керек.

2. Тириштиктин дизайн философиясы — Эң маанилүү айырмачылык

Бул жерде эки түр тажрыйбалык логикада чыныгы айырмаланат.

• Күч трансформаторлору толук жүктө (100% жүктө) максималдуу тириштиктин үчүн долбоорлонгон. Алар туруктуу толук жүктө иштегендиктен, инженерлер алардын ошол учурдагы иштешин оптималдашат. Алардын мис тубалары (жүктөн пайда болгон тубалар) жана темир тубалары (түркүн тубалары) узак мезгилдүү күчтүү иштеш үчүн балансталган.

• Таратуу трансформаторлору бөлүкчө жүктө — адатта 50%–70% жүктө — максималдуу тириштиктин үчүн долбоорлонгон. Неге? Себеби алар көбүнчө толук жүктөлбөйт. Чынында, күндүн көпчүлүгүндө алар толук жүктөн көпчүлүгүндө төмөн иштейт. Түндө алар 10–20% жүктө иштей алат.

Бул маанилүү концепцияга алып келет: бүтүн күндүк эффективдүүлүк (аякташып, энергия эффективдүүлүгү деп да аталат). Тармак трансформаторлору толук жүктөмдөгү эффективдүүлүгү менен гана эмес, бүтүн 24-сааттык цикл боюнча жалпы энергиялык иштешүүсү менен бааланат. Бул себептүү түркүнүн залалы (темир залалы) туруктуу болот — трансформатор тынчтыкта турганда дагы. Бул тынчтыкта болгон залалдарды азайтуу тармак трансформаторлорунун производителдери үчүн негизги багыт болуп саналат.

3. Чоңдугу, салмагы жана изоляция деңгээли

Күч трансформаторлору чоң. 500 кВт бирдиги жүздөгөн тонна салмакта болушу мүмкүн жана арнайы негиздер менен ташуу уюштурууларын талап кылат. Алардын изоляция системалары абдан жогорку кернеэге чыдайт, ошондуктан алар жогорку сапаттагы изоляциялоочу май, кагаз жана кээде газ-изоляциялоочу технологияны колдонот.

Таркатуучу трансформаторлор көпчүлүк учурда компакттуу. Алар чектелген орундарга — жер астындагы башкаруу башкаларына, ичке электр бөлмөлөрүнө же бетондун таянычтарына орнотулуш үчүн проектиленген. Изоляция талаптары аз талап кылат, бирок жергиликтүү коопсуздук жана өрткө каршы коргоо стандарттарын, айрыкча ичке кургак трансформаторлор үчүн, милдеттүү түрдө сактоо керек.

4. Кернеэни регуляциялоо ыкмасы

Көпчүлүк таркатуучу трансформаторлор жүктөмсүз тап-өзгөртүүчүлөр менен же кээ бир заманбап моделдерде жүктөм токтотуучу трансформаторлор . Бул операторлорго таркатуу линиясы боюнча кернеэ төмөндөгөндөн компенсациялоо үчүн чакан диапазондо чыгыш кернеэсин түзөтүүгө мүмкүндүк берет. Бул узун төмөн кернеэли линиянын аягындагы кернеэ кабыл алынбаган чегинен төмөндөгөндөн маанилүү.

Күч трансформаторлорунда да тап-өзгөртүүчүлөр бар, бирок алардын регуляция талаптары таркатуу тармактарына караганда жалпысынан туруктуураак жана аз гана жышыраак түзөтүлөт.

5. Жоголтуулардын сапаты жана энергияны экономиялоо тенденциялары

Тармага таркатуу трансформаторлорунун жалпы чыгымдарынын ичинде чоң үлүшү бар. Ошондуктан дүйнөнүн ар кандай өлкөлөрүндөгү өкмөттөр жана энергетикалык компаниялар бул топтун эффективдүүлүгүнө карата катуу стандарттарды киргизишти талап кылышат.

Бул жерде энергия сактоо боюнча негизги ишмердиктер келтирилген:

• S11 сериясы тармага таркатуу трансформаторлору жакында

• S13 сериясы жүктөмсүз чыгымдарды жакында

• Аморфтуу кушактуу ортодогу трансформаторлор жүктөмсүз чыгымдарды максималдуу деңгээлде

Күчтүк трансформаторлор үчүн эффективдүүлүктү жакшыртуу да уланып жатат, бирок негизги басым жүктөмдүү чыгымдарды (мыс чыгымдарын) азайтууга багытталган, анткени алар көбүнчө толук жүктөмдө иштейт.

Аны тагыда ачык көрсөтүү үчүн күчтүк трансформаторлор менен тармага таркатуу трансформаторлорунун колдонулушу боюнча кыскача таблица келтирилген:

Күчтүн трансформатору менен таркатуу трансформаторунун ортосунда тандоо кыйын эмес, эгерде сиз бул чечим кадамдарын утуп кетсеңиз:

1-кадам: Сиздин кернеңиздин деңгээлини текшерип чыгыңыз

• Эгерде негизги кернеңиз 35 кВ же төмөн болсо жана аяккы колдонуучуларга энергия берүү керек болсо → сизге таратуу трансформатору керек

• Эгерде негизги кернеңиз 110 кВ же жогору болсо жана сиз торлорду бириктирүүгө же генерациядан жогорулатууга даярдансаңыз → сизге күч трансформатору керек

2-кадам: Жүктүн профилиңизди баалоо

• Туруктуу, жогорку жүктүн иштөөсү (күндүн көпчилүгүндө 100% жакын) → күч трансформатору

• Жүктүн оюшуп турганы жана узак мөөнөткө төмөн суроо → таратуу трансформатору

3-кадам: Орнотуу үчүн жетиштүү орун жана коопсуздукту эсепке алыңыз

• Чектелген орун же ичке орнотуу → кургак түрдөгү таратуу трансформаторун (өрттөн коргоо, аз кызмат көрсөтүү) тандаңыз

• Таштакта, таякка орнотулган же таратуу станциясынын айланасында → май менен толтурулган таратуу трансформатору баасы төмөн тандоо

4-кадам: Энергиянын эффективдүүлүгүнө байланыштуу мыйзамдарга көңүл буруңуз

• Көп өлкөлөрдө таратуу трансформаторлору үчүн минималдуу эффективдүүлүк деңгээли талап кылынат. Ар дайым жергиликтүү стандарттарды текшериңиз (мысалы, АКШдагы DOE, Европадагы Eco-design талаптары, Кытайдагы GB стандарттары)

• Эгерде сиздин долбооруңуз жашыл имарат же энергиянын уткузулушун төмөндөтүү боюнча стимулдарга тиешелүү болсо, s13 же аморфтуу кушактагы трансформаторлорго киреше киргизүү узак мөөнөттүү уткузулушту камсыз кылат

5-адым: Баштапкы баа менен жашоо цикли баасын салыштыруу

Энергияны тийимдүү колдонгон трансформаторлордун баштапкы баалары жогору, бирок иштеп турганда чыгымдары төмөн. 20–30 жыл иштей турган трансформатор үчүн энергиянын утуп алынышы көп учурда баштапкы инвестициянын баасынан көбүрөөк болот.

Суроо 1: Таркатуу трансформаторун күч трансформатору катары колдонууга болобу?

Техникалык жагынан жок. Алардын экиси да кернеңди өзгөртөт, бирок алар ар кандай жүктөм шарттарына ыңгайланган. Таркатуу трансформаторун күч трансформатору катары колдонуу ашыкча ысып кетүүгө жана изоляциянын тез жашаруусуна алып келет, анткени ал туруктуу толук жүктөмдө иштөөгө проектиленбеген.

Суроо 2: Күч трансформаторун таркатуу үчүн колдонууга болобу?

Иштейт, бирок тийимсиз. Жарым жүктөмдө күч трансформаторунун өзүнүн жогору чыгымы бар, бул энергиянын чачырандысына алып келет. Анын чоң өлчөмү да жашоо же коммерциялык объекттерге орнотууга практикалык эмес.

Суроо 3: Күч трансформатору менен таркатуу трансформаторунун негизги айырмасы жөнөкөй түрдө эмнеде?

Күч трансформатору жогорку кернештеги электр энергиясын узак аралыкка ташыйт; таркатуу трансформатору төмөн кернештеги электр энергиясын үйгө же ишканага берет.

Суроо 4: Неге таркатуу трансформаторлорунун «бүтүн күндүк эффективдүүлүгү» жакшы?

Алар бүтүн күн ичинде, төмөн жүктөмдүү мезгилдерди да камтып, бааланат. Алардын конструкциясы трансформатор тыныч турганда дагы болуп турган өзөк чыгымдарын минималдаштырат.

Суроо 5: Аморфдуу кушулма трансформатор деген эмне жана ал кайда колдонулат?

Бул таркатуу трансформаторунун бир түрү, анын өзөгү аморфдуу (кристаллдык эмес) металл кушулмасынан жасалган. Ал жүктөмсүз чыгымдарды күчтүү төмөндөт жана жүктөм көпчүлүк учурда төмөн болгон аймактарда — айыл аймактарында, шамал электр станцияларында жана күн энергиясын пайдаланган долбоорлордо айрыкча ыңгайлуу.

Күч трансформатору менен тармактагы трансформатордун ортосундагы айырмачылык — бул жөнөкөй гана кернеу сандарынан ашып кетет; бул — трансформаторду анын чындыгында иштеген ортосуна ылайыкташтыруу. Күч трансформаторлору — бул токтун таратуу тармагындагы күчтүү иштеген трансформаторлор, алар туруктуу толук жүктөмдө иштөөгө оптималдаштырылган. Тармактагы трансформаторлор — бул токтун тармактагы акыркы байланышы, алар түрлүү жүктөмдөрдө эффективдүү иштөөгө жана компакттуу орнотулушка ылайыкташтырылган.

Туура тандау — бул надёждуу ток камсыздоосун камсыз кылуу гана эмес, бирок энергиянын чыгындысын жана трансформатордун иштөө мөөнөтүндөгү чыгымдарды да азайтат. Дүйнөлүк деңгээлде карбондун нейтралдуулугуна жана энергиянын эффективдүүлүгүнө басым коюлган учурда, туура трансформаторду тандау — ошол эле жогорку капаситеттүү күч трансформатору же энергиянын уткузулушун азайткан тармактагы трансформатор — буга чейин эч качан ошончолук маанилүү болгон эмес.

Эгер сиз жаңы долбоорду ишке ашырууну же бар болгон инфраструктураны жаңыртууну пландап жатсаңыз, өзүңүздүн кернеу деңгээлиңизди, жүктөмдүн шаблонын жана орнотуу шарттарын талдоого убакыт бөлүңүз. Эгер сизге тагында көмөк керек болсо, сизге техникалык жана экономикалык жагынан эң жакшы чечим чыгарууга жардам бере алган квалификациясы бар трансформатордун поставщиктери же электр инженерлер менен кеңешүңүз.