Трансфарматары з'яўляюцца неад'емнымі кампанентамі размеркавальнай электрычнай сістэмы, якія пераўтвараюць высакавольтную электрычнасць у прыдатныя для выкарыстання канчатковымі спажыўцамі ўзроўні напружання. Сярод многіх тыпаў трансфарматараў, якія выкарыстоўваюцца сёння, найбольш шырока выкарыстоўваюцца падстанцыйныя трансфарматары і трансфарматары, якія мацуюцца на пляцоўках, кожны з якіх выконвае сваю ролю ў электрасетцы. Хоць абодва тыпы выконваюць трансфармацыю напружання, яны адрозніваюцца канструкцыяй, маштабам, прымяненнем і эксплуатацыйнымі характарыстыкамі. Разуменне гэтых адрозненняў мае важнае значэнне для інжынераў-электрыкаў, планавальнікаў камунальных службаў і кіраўнікоў аб'ектаў пры выбары абсталявання для праекта.
Агляд трансфарматараў падстанцый
Трансфарматары падстанцый — гэта магутнасныя агрэгаты, устаноўленыя ўнутры падстанцыі — абароненай зоны, прызначанай для апрацоўкі высокавольтнай энергіі з электрасеткі і паніжэння яе напружання для размеркавання. Яны часта падключаюцца да высокавольтных ліній электраперадачы, па якіх праходзіць магутнасць у дзясяткі ці сотні кілавольт (кВ).
Гэтыя трансфарматары могуць быць сілавымі для пераўтварэння напружання ў аб'ёме або размеркавальнымі трансфарматарамі для лакалізаванага харчавання. Падстанцыя можа ўтрымліваць некалькі трансфарматараў, размеркавальных прылад, выключальнікаў і ахоўных прылад. У залежнасці ад канструкцыі, падстанцыі могуць быць з вонкавай паветранай ізаляцыяй або ўнутранай газавай ізаляцыяй, але асноўная функцыя застаецца нязменнай: бяспечна і эфектыўна перадаваць электраэнергію з сеткі перадачы ў размеркавальную сетку.
Агляд трансфарматараў, якія мацуюцца на пляцоўку
Трансфарматары, усталяваныя на пляцоўках, — гэта меншыя, цалкам закрытыя блокі, усталяваныя на ўзроўні зямлі на бетоннай пляцоўцы. Звычайна яны з'яўляюцца часткай падземных размеркавальных сістэм і служаць канчатковым пунктам пераўтварэння напружання, перш чым электрычнасць дасягне дамоў, прадпрыемстваў або прамысловых аб'ектаў.
У адрозненне ад трансфарматараў падстанцый, якія могуць вытрымліваць сотні МВА (мегавольт-ампер), трансфарматары, якія мацуюцца на пляцоўках, прызначаны для меншай магутнасці, звычайна да некалькіх МВА. Іх сталёвыя шафы, якія замыкаюцца, забяспечваюць фізічную абарону і прадухіляюць выпадковы кантакт з высакавольтнымі кампанентамі, што робіць іх прыдатнымі для грамадскіх месцаў. Яны распаўсюджаныя ў жылых раёнах, камерцыйных комплексах і прамысловых аб'ектах універсітэцкага тыпу.
Асноўныя адрозненні паміж падстанцыйнымі і мантажнымі трансфарматарамі
| асаблівасць | Падстанцыя трансфарматарная | Трансфарматар, усталяваны на калодцы |
|---|---|---|
| магутнасць | Вельмі высокі (ад дзясяткаў да сотняў MVA) | Нізкі або сярэдні (звычайна <5 МВА) |
| Узроўні напружання | Апрацоўвае паніжэнне напружання ад перадачы да размеркавання (напрыклад, з 230 кВ да 33 кВ) | Апрацоўвае паніжэнне напружання ад размеркавальнай сеткі да працоўнай (напрыклад, з 13.8 кВ да 480 В) |
| ўстаноўка Размяшчэнне | Унутры агароджаных падстанцый | На бетонных пляцоўках у грамадскіх або напаўграмадскіх месцах |
| Conception | Вялікія, адкрытыя або закрытыя; часта запоўненыя алеем, з радыятарамі | Кампактны, цалкам закрыты, абаронены ад несанкцыянаванага ўзлому корпус |
| L'entretien | Патрабуюцца падрыхтаваныя камунальныя брыгады і цяжкая тэхніка | Прасцейшы доступ да месцаў эксплуатацыі для тэхнікаў камунальных службаў |
| дадатак | Пераўтварэнне магутнасці для вялікіх сегментаў сеткі | Канчатковае зніжэнне напружання для канчатковых спажыўцоў |
Прынцып працы абодвух трансфарматараў
Нягледзячы на розніцу ў прымяненні, як трансфарматары падстанцыйнага, так і трансфарматары, усталяваныя на пляцоўках, працуюць па прынцыпе электрамагнітнай індукцыі. Калі пераменны ток (AC) праходзіць праз першасную абмотку, ён стварае магнітнае поле ў стрыжні. Гэта магнітнае поле індукуе напружанне ў другаснай абмотцы, якое прапарцыйна каэфіцыенту выкідаў дзвюх абмотак.
Аднак іх канструктыўныя параметры, такія як канфігурацыя абмотак, сістэмы астуджэння і ізаляцыя, аптымізаваны для іх канкрэтных роляў у электрычнай сетцы.
Апрацоўка пускавых токаў і механічных нагрузак
Адной з праблем, з якімі сутыкаюцца абодва тыпы трансфарматараў, з'яўляецца пускавы ток, які ўзнікае пры ўключэнні трансфарматара. Калі трансфарматар уключаны, генеруецца моцны імпульсны ток, выкліканы насычэннем магнітнага стрыжня падчас працэсу пераключэння. Нягледзячы на тое, што імпульс доўжыцца ўсяго некалькі цыклаў, ён можа выклікаць сур'ёзныя электрычныя, механічныя і тэрмічныя нагрузкі, што прыводзіць да дэфармацыі абмоткі, нагрэву ізаляцыі і расцяжэння структурных кампанентаў.
Вось чаму як падстанцыйныя, так і трансфарматарныя канструкцыі, усталяваныя на пляцоўках, уключаюць ахоўныя прылады, разраднікі для абароны ад перанапружання і аўтаматычныя выключальнікі, каб мінімізаваць рызыку пашкоджання падчас уключэння.
Пашыраныя магчымасці маніторынгу і сувязі
Сучасныя трансфарматарныя сістэмы ўсё часцей інтэгруюць функцыі інтэлектуальнага маніторынгу для павышэння надзейнасці. Блок кіравання можа апрацоўваць і абменьвацца сігналамі для эксплуатацыйных дадзеных трансфарматара. Праз модуль сувязі ён забяспечвае хуткасны абмен дадзенымі з сістэмай кіравання вышэйшага ўзроўню, што спрыяе інтэграцыі інфармацыі на ўзроўні завода.
На падстанцыях гэтая магчымасць з'яўляецца часткай больш шырокай сістэмы SCADA (дыспетчарскага кіравання і збору дадзеных), якая дазваляе аператарам кантраляваць стан нагрузкі, тэмпературу і няспраўнасці ў рэжыме рэальнага часу. У трансфарматарах, усталяваных на пляцоўках, кампактныя модулі маніторынгу забяспечваюць падобныя перавагі ў меншым маштабе, дазваляючы праводзіць прафілактычнае абслугоўванне і скарачаць час прастою.
Меркаванні па ўжыванні
Трансфарматары падстанцый: ідэальна падыходзяць для камунальных службаў, якія кіруюць размеркаваннем электраэнергіі па вялікіх геаграфічных тэрыторыях. Яны падыходзяць для прамысловых паркаў, падстанцый і пунктаў падключэння да сетак.
Трансфарматары, якія мацуюцца на пляцоўках: найлепш падыходзяць для зон, дзе патрабуецца бяспечнае лакалізаванае пераўтварэнне напружання ў непасрэднай блізкасці ад канчатковых карыстальнікаў, асабліва там, дзе падземная кабельная пракладка пераважнейшая з пункту гледжання эстэтыкі і бяспекі.
Conclusion
Нягледзячы на тое, што як трансфарматары на падстанцыях, так і трансфарматары, усталяваныя на пляцоўках, выконваюць адну і тую ж асноўную функцыю — пераўтварэнне напружання, іх маштаб, канструкцыя і асяроддзе прымянення вельмі адрозніваюцца. Трансфарматары на падстанцыях — гэта магутныя рабочыя прылады для апрацоўкі вялікіх аб'ёмаў энергіі, у той час як трансфарматары, усталяваныя на пляцоўках, — гэта кампактныя, зручныя для насельніцтва ўстаноўкі для лакалізаванага размеркавання энергіі.
Дасягненні ў тэхналогіях маніторынгу, сувязі і абароны робяць абодва тыпы больш надзейнымі, бяспечнымі і прасцейшымі ў абслугоўванні. Выбар правільнага тыпу трансфарматара залежыць ад патрабаванняў да напружання, месца ўстаноўкі, нагрузачнай здольнасці і доўгатэрміновых эксплуатацыйных патрэб.