Mi a különbség a száraz típusú transzformátorok és az olajos transzformátorok között? Hogyan válasszunk?

A transzformátorok gyakori és kritikus fontosságú berendezések az energiarendszerekben, amelyeket a váltakozó feszültség nagyságának megváltoztatására használnak az elektromos energia átviteléhez és elosztásához az energiaátvitelben, -elosztásban és más alkalmazásokban. A száraz típusú transzformátorok és az olajos transzformátorok két elterjedt típus, amelyek jelentős különbségeket mutatnak a szigetelő közegben, a hőelvezetési módszerekben és a környezeti alkalmazkodóképességben. Ez a cikk feltárja a különbséget a száraz típusú és az olajba merülő transzformátorok között, és ajánlásokat ad a megfelelő transzformátortípus kiválasztásához.

A legjelentősebb különbség az olajos és a száraz típusú transzformátorok között az „olaj” jelenlétében vagy hiányában rejlik. Mivel az olaj folyékony folyadék, az olajba merülő transzformátorok szükségszerűen burkolattal rendelkeznek. A burkolat belsejében transzformátorolaj található, amely alámeríti a transzformátor tekercseit, így kívülről láthatatlanná teszi őket. Az olajhiányos száraz típusú transzformátorok nem igényelnek burkolatot, amely lehetővé teszi a transzformátor tekercseinek közvetlen láthatóságát. Egy másik jellemző az olajbemerített transzformátorokon található olajtartály, amely transzformátorolajat tárol. Előfordulhat azonban, hogy az újabb olajba merülő transzformátorok nem tartalmaznak olajtartályt.

Mindkettő teljesítménytranszformátor, vasmaggal a mágneses áramkörhöz és tekercsekkel az elektromos áramkörhöz. Az elsődleges különbség az „olajba merített” és a „száraz típusú” kivitelben rejlik. Pontosabban a hűtőközegük különbözik: az előbbi transzformátorolajat (vagy más olajat, például β-olajat) használ mind a hűtésre, mind a szigetelésre, míg az utóbbi levegőt vagy gázokat, például SF6-ot használ hűtőközegként. Az olajba merülő transzformátorok egy transzformátorolajjal megtöltött olajtartályba merítik a mag-tekercs-szerelvényt. A száraz típusú transzformátorok jellemzően epoxigyantával kapszulázzák a magot és a tekercseket; A gyakrabban használt nem kapszulázott típusok speciális szigetelőpapírt használnak, amelyet speciális lakkkal impregnálnak, hogy megakadályozzák a nedvesség bejutását a tekercsekbe vagy a magba.

Az olajbemerített transzformátorok külső radiátorokkal rendelkeznek, amelyek a hőleadást – különösen a belső szigetelőolaj keringését – megkönnyítik, és hűtőbordákként működnek. A száraz típusú transzformátoroknál hiányoznak ilyen radiátorok, ehelyett a transzformátortekercsek alatti ventilátorokra támaszkodnak a hűtésre.

Az olajbemerített transzformátorokat a tűzbiztonsági követelmények miatt jellemzően erre a célra kialakított transzformátor helyiségekben vagy a szabadban telepítik. A száraz típusú transzformátorokat azonban mindig beltérben szerelik fel, általában az elosztó helyiségekben.

A gyártási mennyiséget és a felhasználást tekintve a száraz típusú transzformátorok jelenleg csak a 35 kV névleges feszültséget érik el, és az olajba merülő típusokhoz képest viszonylag kisebb kapacitásúak, jellemzően körülbelül 2500 kVA-ig. Ezenkívül a száraz típusú transzformátorok gyártási folyamata összetettebb, mint az azonos névleges feszültségű és kapacitású olajbemerített transzformátoroké, ami magasabb költségeket eredményez. Ezért az olajjal töltött transzformátorok továbbra is elterjedtebbek a jelenlegi alkalmazásokban. A száraz típusú transzformátorokat azonban gyakran használják nagy igénybevételű beltéri tápellátási és elosztási helyeken – például szállodákban, irodaházakban és sokemeletes épületekben – környezeti előnyeik, égésgátló tulajdonságaik és ütésállóságuk miatt.

Nyilvánvaló, hogy mind a száraz típusú, mind az olajjal töltött transzformátoroknak külön előnyei és hátrányai vannak. Az olajjal töltött transzformátorok alacsonyabb költségeket és egyszerűbb karbantartást kínálnak, de éghetőek és robbanásveszélyesek. A kiváló tűzállóságukkal rendelkező száraz típusú transzformátorok a terhelési központokba telepíthetők a feszültségesés és az energiaveszteség minimalizálása érdekében. Ezek azonban drágábbak, terjedelmesebbek, kevésbé ellenállnak a nedvességnek és a pornak, és magasabb zajszintet produkálnak.

Ezután foglaljuk össze a fent említett különbségeket a következő hét pontban:

1. Megjelenés

Különböző tokozási formák: A száraz típusú transzformátorok szabaddá teszik a magot és a tekercseket, míg az olajos transzformátorok csak a külső burkolatot.

2. Lead Configuration

A száraz típusú transzformátorok túlnyomórészt szilikongumi átvezetést használnak, míg az olajos transzformátorok többnyire porcelán perselyt;

3. Kapacitás és feszültség

A száraz típusú transzformátorok általában elosztó alkalmazásokra alkalmasak, jellemzően 2000 kVA alatti kapacitással és 10 kV alatti feszültséggel, bár egyesek elérhetik a 35 kV feszültségszintet is. Az olajbemerített transzformátorok azonban bármilyen szükséges kapacitást képesek elérni, és minden feszültségszintet lefednek; Kína jelenleg épülő ultra-nagy feszültségű 1000 kV-os távvezetékei kizárólag olajbemerítésű transzformátorokat alkalmaznak.

4. Szigetelés és hőelvezetés különbségei

A száraz típusú transzformátorok jellemzően műgyanta szigetelést használnak, és természetes léghűtésre támaszkodnak, a nagyobb kapacitásokat pedig léghűtés egészíti ki. Az olajba merülő transzformátorok azonban szigetelőolajat használnak az elektromos szigeteléshez. A tekercsek által termelt hő a transzformátoron belül keringő szigetelőolajon keresztül a radiátor bordáihoz kerül elvezetés céljából.

5. Alkalmazási környezetek

A száraz típusú transzformátorokat túlnyomórészt „tűz- és robbanásbiztosságot” igénylő helyeken használják, így alkalmasak nagyméretű épületek és sokemeletes építmények számára. Az olajba merülő transzformátorok azonban meghibásodás esetén olajpermetet vagy szivárgást tapasztalhatnak, ami tüzet okozhat. Következésképpen ezeket elsősorban a szabadban helyezik el, ahol a helyszíneket feltárt „baleseti olajbányákkal” látják el.

6. Különböző teherbíró képességek

A száraz típusú transzformátoroknak általában névleges teljesítményen kell működniük, míg az olajba merülő transzformátorok kiváló túlterhelési képességet mutatnak.

7. Változatos költségstruktúrák

Az egyenértékű kapacitású transzformátorok esetében a száraz típusú egységek lényegesen magasabb beszerzési árat írnak elő, mint az olajba merülő társaik.

Hogyan válasszunk

1. Biztonsági szempontok: Ha nagyobb biztonságra és tűzállóságra van szükség, válasszon száraz típusú transzformátorokat, mivel ezek nem tartalmaznak gyúlékony szigetelőolajat.

2. Teljesítményigény: A nagy teljesítményű transzformátorok esetében az olajbemerítésű transzformátorok jellemzően alkalmasabbak kiváló hőelvezetési képességeik miatt.

3. Környezeti korlátok: Vegye figyelembe a transzformátor működési környezetének jellemzőit, és válassza ki a megfelelő transzformátortípust az adott beállításhoz.

4. Karbantartási költségek: Az olajjal töltött transzformátorok általában rendszeres ellenőrzést és a szigetelőolaj minőségének fenntartását igénylik, míg a száraz típusú transzformátorok karbantartási költségei viszonylag alacsonyabbak.

A száraz típusú és az olajjal töltött transzformátorok határozott különbségeket mutatnak a szigetelő közegben, a hőelvezetési módszerekben és a környezeti alkalmazkodóképességben. A megfelelő transzformátortípus kiválasztása az alkalmazási követelményektől és a környezeti feltételektől függ. A transzformátorkiválasztási stratégiák kialakításakor átfogóan figyelembe kell venni az olyan tényezőket, mint a biztonság, a teljesítményigény, a környezeti korlátok és a karbantartási költségek. Kritikus létesítményekben és magas biztonsági követelményeket támasztó helyeken, mint például kórházak és iskolák, általában a száraz típusú transzformátorokat részesítik előnyben a biztonság maximalizálása érdekében. Ezzel szemben a nagy ipari komplexumokban és a nagy teljesítményű transzformátorokat igénylő energiarendszerekben az olajba merülő transzformátorok gyakran alkalmasabbak kiváló hőelvezetési képességeik és a zord környezeti feltételeknek való ellenálló képességük miatt.