Õlitrafod, mis on tööstus- ja kaevandusettevõtete ning tsiviilhoonete elektrijaotussüsteemide võtmeseadmed, täidavad tähtsa ülesande vähendada 10(6)kV või 35kV kõrgepingevõrkude pinget 230/400V siinipingele, et rahuldada kasutajate energiavajadusi. Seda tüüpi trafod sobivad vahelduvvoolu 50 (60) Hz toiteallikatele, mille maksimaalne kolmefaasiline nimivõimsus on 2500 kVA ja maksimaalne ühefaasiline nimivõimsus on 833 kVA (kuid ühefaasilisi trafosid üldiselt ei soovitata). Seda saab kasutada siseruumides või paigaldada väljas. Trafode puhul, mille võimsus on 315 kVA ja alla selle, saab selle paigaldada isegi otse postile. Lisaks on sellel teatud nõuded seoses keskkonnatingimustega, sealhulgas ümbritseva õhu temperatuurivahemik, maksimaalne ööpäevane keskmine temperatuur, maksimaalne aasta keskmine temperatuur, suhteline õhuniiskus ja kõrgus merepinnast. Kui tegelikud kasutustingimused ei vasta nendele eeskirjadele, tuleb vastavalt standardile GB6450-86 teha vastavaid kvoote korrigeerimisi.
1. Phase Distinction Oil-sukeldatud trafod võib jagada kolmefaasilisteks-faasilisteks ja ühe-faasilisteks trafodeks. Kolmefaasilistes toitesüsteemides on tavaline valik kolme-faasiga trafod. Kui aga võimsus on liiga suur või transporditingimused piiratud, saab nõudluse rahuldamiseks kasutada kolme ühefaasilist-trafot, et moodustada trafopank.
2. Mähise klassifikatsioon
Trafod võib mähiste arvu järgi liigitada kaheks-mähistrafoks ja kolmeks-mähistrafoks. Kaks-mähisega trafot on levinud tüüp, mille südamikus on kaks mähist: üks on primaarmähis ja teine sekundaarmähis. Kolm-mähistrafot sobivad tavaliselt suurema võimsusega (üle 5600 kVA) jaoks ja neid trafosid saab ühendada kolme erineva pingega ülekandeliiniga. Lisaks kasutatakse mõnes erirakenduses isegi rohkemate mähistega Satonsi trafosid.
3. Struktuurne klassifikatsioon
Trafod võib nende struktuuriomaduste alusel liigitada südamiku-tüüpi trafodeks ja kest-tüüpi trafodeks. Tuum--tüüpi trafode puhul on mähised tavaliselt ümbritsetud südamiku välisküljega, samas kui shell--tüüpi trafodes paikneb südamik mähiste ümber. Nendel kahel trafotüübil on väikesed struktuurierinevused, kuid nende tööpõhimõtted ei ole põhimõtteliselt erinevad. Praktikas on valdav enamus elektrisüsteemides tavaliselt kasutatavatest trafodest südamiku-tüüpi.
Lisaks sisaldavad trafod ka muid võtmekomponente, nagu südamik, mähised, õlipaak, õlikonservaator, isolatsioonipuksid, astmelülitid ja gaasireleed, mis koos moodustavad trafo tervikliku struktuuri.
4. Südamik Trafo magnetahela südamikuna mängib südamik üliolulist rolli. Trafo töö ajal tekitab südamik soojust hüstereesi ja pöörisvoolukadude tõttu. Selle soojuskao tõhusaks vähendamiseks ning trafo suuruse ja kaalu minimeerimiseks kasutatakse tavaliselt südamiku ehitamiseks külmvaltsitud teraga-orienteeritud räniteraslehti, millel on suur läbilaskvus ja paksus alla 0,35 mm. Lisaks võib mähiste paigutuse põhjal südamikus jaotada trafod kahte tüüpi: südamiku-tüüp ja kesta-tüüp.
Suure võimsusega-trafode puhul on südamik tavaliselt projekteeritud spetsiaalsete jahutusõlikanalitega, et isolatsiooniõli tsirkulatsiooni ajal tõhusalt ära viiks südamikukadudest tekkiva soojuse, mis tagab hea jahutuse.
5. Mähised Mähised on trafo põhikomponent, mis vastutab elektrienergia muundamise eest magnetenergiaks ja seejärel tagasi elektrienergiaks. Trafode mähised on tavaliselt valmistatud isoleeritud vask- või alumiiniumtraadist, et vähendada juhtivuskadusid. Samaaegselt kasutatakse isolatsioonimaterjale mähiste mähkimiseks ja isoleerimiseks, et tagada isolatsiooni jõudlus ja soojuse hajumine. Tuginedes mähiste paigutusele südamikus, võib trafod jagada kahte tüüpi: südamiku-tüüp ja kesta-tüüp.
Mähised ja südamik koos moodustavad trafo südamikukomponendid. Trafo töö ajal tekitavad mähised soojust oma takistuse või ühenduste kontakti takistuse tõttu; seda nähtust saab seletada Joule'i seadusega.
Mähised on trafos kriitilised komponendid ja nende nõuetekohane toimimine on trafo jõudluse jaoks hädavajalik. Kuid mähised võivad töötamise ajal tekkida mitmesuguseid probleeme. Esiteks tekib soojus mähiste enda takistuse või kontakti takistuse tõttu liigendites, mis on füüsikaline nähtus, mille paljastab Joule'i seadus. Seetõttu peavad mähised ülekuumenemise vältimiseks vältima nende nimivoolu ületavate voolude kandmist pikema aja jooksul. Veelgi enam, kui lühisvool-läbib, tekitab see mähistele märkimisväärse elektromagnetilise jõu, mis võib trafot tõsiselt kahjustada.
Trafo mähiseid on erinevat tüüpi, kõige elementaarsemad on kontsentrilised ja põimitud mähised. Peamised vead, millega need mähised võivad kokku puutuda, on pöördelühised ja korpuse lühised. Pöördevahelisi lühiseid võib põhjustada isolatsiooni vananemine, ülekoormus või mehaanilised kahjustused läbiva Vahepealsed lühised võivad tekkida ka siis, kui õlitase trafos langeb, mistõttu mähiste osad jäävad õlipinnast kõrgemale. Samal ajal võib läbivoolu{8}}lühise ajal tekkiv liigvool deformeerida mähiseid, kahjustades veelgi isolatsiooni ja käivitades seega pöördevahelise lühise.
Kui tekib pööretevaheline Sel juhul võib aktiveeruda gaasikaitseseade, raskematel juhtudel võib sekkuda ka diferentsiaalkaitseseade. Korpuse lühiseid võib põhjustada ka isolatsiooni vananemine, õli niiskus, õlitaseme langus või äike ja tööülepinged. Veelgi enam, liigvool läbiva-lühise ajal võib samuti põhjustada mähise deformatsiooni, mis põhjustab lühise korpuses. Seda tüüpi lühis käivitab tavaliselt gaasikaitseseadme ja maanduskaitseseadme töö.
6. Õlipaak Õlitrafo-südamiku-mähised ja südamik- on paigutatud trafoõliga täidetud õlipaaki. Seda tüüpi õlipaaki keevitatakse tavaliselt terasplaatidest ja see on loodud pakkuma tugevat mehaanilist kaitset ja suurepärast jahutust. Keskmiste ja väikeste trafode puhul koosneb paak tavaliselt kahest osast: paagi kestast ja paagi kattest. Trafo korpus paikneb kesta sees, samas kui paagi kaane avamine hõlbustab kere kontrollimist ja hooldamist.
Lisaks saab trafod jagada kahte põhikategooriasse nende isolatsiooni- ja jahutusmeetodite alusel: õli{0}}sukeldatud ja kuiv{1}}tüüp. Õli-sukeldatud trafode südamik ja mähised kastetakse koos trafoõlisse, parandades seeläbi isolatsiooni jõudlust ja optimeerides jahutustingimusi. Sellegipoolest kasutatakse kuiv-tüüpi trafosid ka teatud spetsiifilistes rakendustes, nagu tänavavalgustus ja kaevanduste valgustus.
1. Mitte-suletud õli-kasutustrafosid, nagu S8, S9 ja S10 seeriad, kasutatakse tavaliselt tööstus- ja kaevandusettevõtetes, põllumajanduses ja tsiviilehituses.
2. Suletud õli-sukeldatavad trafod, sealhulgas sellised mudelid nagu S9, S9-M ja S10-M, sobivad eriti keerukates keskkondades, kus on palju õli ja keemilisi aineid, näiteks nafta- ja keemiatööstuses.
3. Suletud õli{1}}sukeltrafosid, nagu BS9, S9-, S10-, S11-MR, SH ja SH12-M seeriad, kasutatakse laialdaselt elektri jaotamiseks erinevates kohtades, sealhulgas tööstus- ja kaevandusettevõtetes, põllumajanduses ja tsiviilhoonetes.
Lisaks on olemas spetsiaalseks otstarbeks mõeldud trafod, nagu kõrge{0}}pingetrafod katsetamiseks, trafod elektriahjude jaoks, trafod keevitamiseks ja trafod, mida kasutatakse türistori ahelates. Mõõteriistade pingetrafod ja voolutrafod on samuti asendamatud.
a. Õlitrafo-madalpinge mähis, välja arvatud juhul, kui kasutatakse vaskjuhti väikese -võimsusega mudelis, kasutab tavaliselt silindrilist konstruktsiooni vaskfooliummähisega. Kõrgepinge{5}}mähis kasutab mitme-kihilist silindrilist struktuuri. See disain aitab säilitada tasakaalustatud ampri-pöörete jaotust, vähendab lekkevoogu ning suurendab mehaanilist tugevust ja vastupidavust lühistele-.
b. Stabiilsuse tagamiseks on nii südamik kui mähised kinnitatud iselukustuvate-mutritega, mis taluvad transportimise ajal põrutusi. Lisaks võimaldab südamikuta struktuur trafol taluda suuremaid transpordilööke.
c. Tootmise ajal läbivad nii rullid kui ka südamik vaakumkuivatamise ning sisemise niiskuse taseme minimeerimise tagamiseks kasutatakse õli vaakumfiltreerimist ja sissepritse.
d. Õlipaagil on geniaalne disain gofreeritud lehtedega, millel on hingav funktsioon, mis kompenseerib temperatuurimuutustest põhjustatud õlimahu muutusi, välistades nii vajaduse õlikonservaatori järele ja vähendades trafo kõrgust.
e. Tänu gofreeritud lehtede kasutamisele on trafoõli välisõhust isoleeritud, takistades tõhusalt hapniku ja niiskuse sissetungimist, säilitades seeläbi suurepärase isolatsioonivõime.
f. Kokkuvõttes tagavad need konstruktsiooniomadused ühiselt, et õli-kasutustrafod ei vaja õlivahetust tavalistes koormustingimustes, vähendades oluliselt hoolduskulusid ja pikendades oluliselt nende kasutusiga.
Olukordades, kus on palju primaarseid või sekundaarseid koormusi, on soovitatav konfigureerida kaks või enam trafot. Nii suudab ka ühe trafo lahtiühendamisel ülejäänud trafode võimsus vastata primaar- ja sekundaarkoormuse võimsusvajadustele. Samal ajal tuleks primaar- ja sekundaarkoormused võimalikult palju kontsentreerida, et vältida liigset hajumist.
Kui hooajaline kandevõime on suur, on soovitatav kasutada spetsiaalseid trafosid. Näited hõlmavad kliimaseadmete jahutuskoormust ja kütte elektrikütte koormust suurtes tsiviilhoonetes. Suure kontsentreeritud koormusega rakendustes on soovitatav kasutada spetsiaalseid trafosid. See hõlmab suuri kütteseadmeid, suuri röntgeniseadmeid-ja elektrikaarahjusid.
Kui valgustuskoormus on suur või kui toite- ja valgustustrafo jagamine mõjutab oluliselt valgustuse kvaliteeti ja pirni eluiga, saab paigaldada spetsiaalse valgustustrafo. Tavaliselt jagavad toide ja valgustus ühte trafot.
7. Töökeskkond:
Tavalistes keskkonnatingimustes on mõistlikud valikud nii õli--kui kuiv{1}}-tüüpi trafod. Need trafod sobivad tööstus- ja kaevandusettevõtetele, iseseisvatele või ühendatud alajaamadele põllumajanduses ja sõltumatutele alajaamadele elamupiirkondades. Saadaolevate trafomudelite hulka kuuluvad S8, S9, S10, SC(B)9 ja SC(B)10. Lisaks tuleb arvestada temperatuuri mõjuga trafo valikule.
① Need trafod suudavad säilitada pikaajalise{0}}stabiilse töö 220 kraadi juures.
② Nad taluvad kergesti lühiajalisi-kõrge-temperatuuri lööke kuni 350 kraadi.
③ Need trafod säilitavad suurepärase jõudluse olenemata suurtest temperatuurikõikumistest või niiskuse kõikumisest.
④ 250 kraadi juures need ei sula, ei voola ega toeta põlemist.
⑤ Veelgi tähelepanuväärsem on see, et need trafod ei eralda mürgiseid ega söövitavaid gaase isegi äärmuslikel temperatuuridel kuni 750 kraadi.
Lisaks on neil trafodel suurepärane kandevõime, mis suudab rahuldada võimsusvajadusi erinevates keerulistes töötingimustes.
Jaotustrafode võimsuse määramisel tuleb igakülgselt läbi mõelda erinevate elektriseadmete võimsus, arvutada koormus (enamasti tulekaitsekoormust arvestamata). Kompenseeritud näivvõimsus on trafo võimsuse ja arvu valiku esmane alus. Tavaliselt hoitakse trafo koormustegurit ligikaudu 85%. See meetod on suhteliselt lihtne ja sobib võimsuse hindamiseks.
Vastavalt GB/T17468-1998. aasta "Toitetrafode valikujuhistele" soovitustele tuleks jaotustrafode võimsuse valik kombineerida GB/T15164-94 "Õliga sukeldatud jõutrafode koormusjuhised" või GB/T17211-1998, mis põhinevad DLoad-Trafode juhendil ja juhendil "DLoad-Tformers" arvestuslik koormus. Eespool mainitud kaks juhist pakuvad arvutiprogramme ja tavatsükli koormusskeeme jaotustrafode võimsuse täpsemaks määramiseks.
Trafoõli on eelistatud selle suurepärase isolatsiooni ja soojusjuhtivuse tõttu ning selle hind on suhteliselt soodne.
Trafoõli lahendab tõhusalt soojuse hajumise ja{0}}kõrgepinge isolatsiooniprobleemid suure võimsusega-trafodes.
Siiski on sellel ka mõned puudused:
Trafoõli on tuleohtlik; kokkupuude leegiga võib põhjustada põlemist või isegi plahvatuse, mis nõuab hoolikat käsitsemist.
See õli kujutab endast potentsiaalset terviseriski, mistõttu on töö ajal vaja võtta asjakohaseid kaitsemeetmeid.
Trafoõli vajab regulaarset professionaalset kontrolli, et tagada selle stabiilne ja ohutu töö.
Õli-trafosid iseloomustab halb tihendusvõime ja vastuvõtlikkus vananemisele, mis võib põhjustada tõsise õlilekke töökohas. See ei mõjuta mitte ainult seadmete normaalset tööd, vaid võib avaldada negatiivset mõju ka ümbritsevale keskkonnale.
Õli-sukeldatud trafodel on suhteliselt madalad isolatsiooniklassid, mis on tavaliselt projekteeritud ja toodetud vastavalt klassi A isolatsioonistandarditele. Seetõttu tuleb valikul ja kasutamisel pöörata erilist tähelepanu nende eluea hindamisele.
Trafo isolatsioonimaterjalide polümerisatsiooniaste (DP) on isolatsiooni vananemisastme mõõtmise võtmenäitaja ning selle täpsus ja töökindlus on laialt tunnustatud. Trafode vananemistaseme määramiseks kasutame tavaliselt standardina isoleerpapi keskmist polümerisatsiooniastet (DP). Meie kriteeriumid on järgmised: keskmine DP alla 450 näitab eluea hinnet; keskmine DP alla 250 näitab ohtlikku klassi.
1) Eluea ja ohuastmete tõmbetugevuse standardid
Eluea klassis säilitab isoleerpaber 60% oma esialgsest maksimaalsest tõmbetugevusest välise lühise{1}}tingimustes. Kui ohtlikkuse tase on saavutatud, langeb see jääktugevus 15% -ni.
2) Jaapani isoleerpaberikiudude DP-tõrgete tõenäosuse standardid
Kui DP väärtus on suurem või võrdne 450-ga, on isoleeriva paberikiu rikke tõenäosus 0; kui DP väärtus on vahemikus 450 kuni 250, on rikke tõenäosus pöördvõrdeline DP väärtusega, täpsemalt (450 - DP) / 200; ja kui DP väärtus on väiksem kui 250, on rikke tõenäosus 1.
3) Trafo järelejäänud eluea hindamise valem, kasutades keskmist DP-d
Saame hinnata trafo järelejäänud eluiga, kasutades selle esialgset keskmist DP väärtust (n0), keskmist DP-d pärast L aastat (nL) ja aastate arvu L. Konkreetne valem on järgmine: järelejäänud eluiga (nL/n0)=(1 - r)L, kus r on keskmise DP vähenemise kiirus.
Õli{0}}toitetrafo töötamise ajal kantakse mähiste ja südamiku poolt tekitatud soojus esmalt üle trafoõlile ja seejärel läbi õli jahutuskeskkonda. Sõltuvalt trafo võimsusest on mitu jahutusmeetodit:
1. Looduslik õlitsirkulatsiooniga jahutus, st õli{3}}isejahutus-.
2. Loodusliku õlitsirkulatsiooniga õhkjahutus, st õliga -sukelduv õhkjahutus.
3. Õli sundringlusega vesijahutus.
4. Õli sundtsirkulatsiooniga õhkjahutus.
Need on õli{0}}toitetrafode levinud jahutusmeetodid. Sobiva jahutusmeetodi valimine tegeliku kasutuse põhjal on ülioluline.
1. Kohaldatav ulatus: sobib kasutamiseks kuni 1000 meetri kõrgusel, sise- või välistingimustes kasutamiseks.
2. Keskkonnatingimused: stabiilne töötamine maksimaalse välistemperatuuri +40 kraadi ja maksimaalse ööpäevase keskmise temperatuuri +30 kraadi tingimustes.
3. Temperatuurivahemik: Aasta keskmine temperatuur +20 kraadi, minimaalne temperatuur -25 kraadi.
4. Kohandamine: vastavalt kasutaja vajadustele saab pakkuda trafolahendusi spetsiaalsete töötingimuste jaoks.
Järgmisena süveneme nende jahutusmeetodite rikete analüüsi praktilistes rakendustes.
Trafodel võib töötamise ajal esineda mitmesuguseid tõrkeid, sealhulgas mähiste, pukside, astmelülitite ja tarvikute, nagu südamik ja paak, rikkeid. Mähise tõrked avalduvad peamiselt pöördevaheliste-lühiste, mähise maanduse, faasi-to-faaside lühiste, avatud vooluahelate ja keevisõmbluste riketena. Läbiviigu tõrked on tavaliselt põhjustatud katlakivi kogunemisest, mis võib tugeva udu või nõrga vihma korral kergesti vallandada sähvatuse, mis toob kaasa ühe-faasilise maanduse või faasi---faasilühise trafo kõrge{8}}pingepoolel. Lisaks on oluline probleem ka tõsine leke, mida võivad põhjustada keevispraod, tihendi rike, vibratsioon töö ajal, välismõjud paagile ja korrosioonikahjustused. Lekke tuvastamisel tuleb trafo remondiks ja määrimiseks kohe välja lülitada. Samal ajal tuleb tähelepanelikult jälgida ka kraanilüliti rikkeid.