Kompletny zespół transformatora składa się głównie z żelaznego rdzenia, uzwojeń miedzianych, zbiornika oleju, konserwatora oleju, tulei izolacyjnych,-podobciążeniowego przełącznika zaczepów, przekaźnika gazowego i innych elementów rdzenia. Jako „serce magnetyczne” transformatora, żelazny rdzeń decyduje o wydajności konwersji elektromagnetycznej,-stratach bez obciążenia, całkowitej objętości sprzętu i-długim okresie użytkowania. Klasa materiału i konstrukcja konstrukcyjna to podstawowe wskaźniki oceny jakości produktu, zwłaszcza dlaTransformatory rozdzielcze o mocy 500 kVA, konwencjonalne-energooszczędne transformatory dystrybucyjne i transformatory typu skrzynek fotowoltaicznych-. Konstrukcja rdzenia o wysokiej-wydajności stanowi podstawową gwarancję niskich-strat, stabilnej i długiej-pracy sprzętowej do dystrybucji energii.
1. Podstawowe funkcje i-ulepszenie materiału ze stali krzemowej wysokiej jakości
Żelazny rdzeń służy jako główny nośnik obwodu magnetycznego transformatora. Aby stłumić straty histerezy i straty prądu wirowego generowane przez zmienny strumień magnetyczny, w nowoczesnych transformatorach zastosowano ułożone w stos-cienkie arkusze stali krzemowej wysokiej jakości (0,35 mm lub cieńsze). Obecnie główne-energooszczędne fabryki transformatorów powszechnie zastępują tradycyjną zwykłą stal krzemową stalą krzemową o wysokiej-przepuszczalności-walcowanej-ziarnie.
To zoptymalizowane rozwiązanie materiałowe skutecznie zmniejsza objętość rdzenia i całkowitą masę sprzętu, zmniejsza zużycie drutu miedzianego i minimalizuje straty ciepła w wyniku rezystancji przewodnika. Wiodący producenci-efektywnych energetycznie transformatorów dystrybucyjnych w pełni stosują ten-materiał magnetyczny wysokiej jakości w całej swojej linii produktów, w tym standardowychTransformatory rozdzielcze o mocy 500 kVA, aby spełnić międzynarodowe standardy-oszczędności energii i niskich-strat. Tymczasem profesjonalni producenci transformatorów skrzynkowych do fotowoltaiki również polegają na tej zaawansowanej technologii podstawowej, aby zwiększyć stabilność operacyjną w zmiennych warunkach zewnętrznych i przy zmiennych obciążeniach mocy fotowoltaicznej.
2. Podstawowy skład rdzenia i klasyfikacja głównego nurtu
Żelazny rdzeń transformatora składa się z dwóch podstawowych części: kolumn rdzenia i żelaznych jarzm. Uzwojenia są zainstalowane na kolumnach rdzenia, natomiast górne i dolne jarzma łączą każdą kolumnę rdzenia, tworząc zamknięty obwód magnetyczny. Zgodnie z układem uzwojeń i strukturą obwodu magnetycznego transformatory dzielą się na dwa główne typy:transformatory rdzeniowe-Itransformatory typu powłoki-. Obydwa projekty konstrukcyjne są powszechnie stosowane w-energooszczędnych transformatorach dystrybucyjnych i fotowoltaicznych transformatorach skrzynkowych, aby dostosować się do różnych klas wydajności i scenariuszy zastosowań.
3. Charakterystyka strukturalna transformatorów typu-z wspólnym rdzeniem
3.1 Struktura rdzenia pojedynczej-fazy drugiej-kolumny
W konstrukcji tej zastosowano dwie pionowe kolumny rdzenia połączone górnym i dolnym żelaznym jarzmem, tworząc niezależny zamknięty obwód magnetyczny. Zarówno uzwojenia wysokiego-, jak i niskiego- napięcia są umieszczone na kolumnach z podwójnym rdzeniem w układzie warstwowym: uzwojenia-niskiego napięcia są umieszczone po wewnętrznej stronie, blisko rdzenia, a uzwojenia-wysokiego napięcia są umieszczone po stronie zewnętrznej. Ta warstwowa struktura upraszcza obróbkę izolacji, z łatwością spełnia standardowe wymagania dotyczące wytrzymałości dielektrycznej i charakteryzuje się prostą strukturą i wysoką wydajnością kosztową.
Jest to główna konstrukcja przeznaczona dla małych i średnich-jednofazowych urządzeń dystrybucyjnych-, szeroko stosowana wTransformatory rozdzielcze o mocy 500 kVAdla miejskich i wiejskich konwencjonalnych sieci elektroenergetycznych. Producenci transformatorów skrzynkowych do fotowoltaiki również preferują tę konstrukcję w przypadku małych i średnich-rozproszonych projektów fotowoltaicznych ze względu na jej stabilną wydajność i wygodną instalację.
3.2 Struktura rdzenia z trzema-fazami-kolumnowymi
Trójfazowa konstrukcja z trzema-rdzeniowymi-kolumnami jest najczęstszym rozwiązaniem dla transformatorów trójfazowych o średniej i małej-pojemności. Trzy grupy uzwojeń fazowych są odpowiednio zainstalowane na trzech niezależnych kolumnach rdzenia, które są połączone jako całość poprzez górną i dolną płytkę jarzma, tworząc sprzężony trójfazowy zamknięty obwód magnetyczny. Zasada układu uzwojeń jest zgodna z zasadą obowiązującą w transformatorach jednofazowych-, charakteryzującą się prostą konstrukcją, wygodną produkcją i dojrzałą technologią.
Konstrukcja ta, odpowiednia do konwencjonalnych scenariuszy dystrybucji energii przemysłowej i cywilnej, jest masowym standardowym produktem-energooszczędnych fabryk transformatorów dystrybucyjnych, pokrywającym większość zapotrzebowania na energię z konwencjonalnej sieci.
3.3 Struktura rdzenia z trzema-fazą piątą-kolumnową
Struktura trój-pięciofazowa-kolumnowa jest ulepszoną wersją opartą na trójfazowym rdzeniu-kolumnowym. Po obu stronach głównych trzech kolumn rdzeniowych dodano dwie pomocnicze kolumny z odwiniętym rdzeniem, służące jako obwody magnetyczne obejściowe. Pole-przekroju poprzecznego oraz wysokość górnego i dolnego jarzma są odpowiednio zmniejszone, skutecznie obniżając całkowitą wysokość wyposażenia transformatora.
Jego podstawową zaletą są niezależne trójfazowe obwody magnetyczne. Strumień magnetyczny składowej zerowej generowany przez obciążenia niezrównoważone można zamknąć przez boczne kolumny obejściowe, dzięki czemu impedancja wzbudzenia składowej zerowej jest zgodna z impedancją roboczą składowej zgodnej. Konstrukcja ta dostosowuje się do pracy przy niezrównoważonym obciążeniu i rozwiązuje problem ograniczenia wysokości sprzętu-o dużej pojemności podczas transportu.
Energooszczędne-fabryki transformatorów powszechnie stosują tę strukturę w przypadku-sprzętu dystrybucyjnego o dużej wydajności.Trójfazowe-pięciofazowe-transformatory dystrybucyjne o mocy 500 kVAcieszą się dużym uznaniem w parkach przemysłowych i scentralizowanych projektach wytwarzania nowej energii. Jest to również preferowana konstrukcja w przypadku transformatorów skrzynkowych do fotowoltaiki w dużych-elektrowniach naziemnych i dachowych projektach fotowoltaicznych o ograniczonej wysokości instalacji.
4. Charakterystyka strukturalna transformatorów-powłokowych
4.1 Konstrukcja jednofazowa-powłokowa-(żelazna-obudowa)
Transformator typu płaszczowego,-znany również jako konstrukcja jednofazowa i trójkolumnowa, składa się z jednej środkowej kolumny z rdzeniem głównym i dwóch symetrycznych bocznych kolumn z jarzmem. Szerokość środkowej kolumny rdzenia jest równa całkowitej szerokości dwóch kolumn bocznych. Wszystkie uzwojenia są skupione w środkowej kolumnie rdzenia, podczas gdy dwie boczne kolumny owijają uzwojenia, tworząc-konstrukcję ochronną przypominającą powłokę.
Konstrukcja ta zapewnia silne mechaniczne utwierdzenie i wsparcie dla uzwojeń, zapewniając doskonałą odporność na siłę uderzenia elektromagnetycznego. Nadaje się do specjalnych-warunków pracy o wysokim natężeniu prądu. Wielu producentów dostosowuje transformatory płaszczowe-do trudnych warunków pracy na zewnątrz i specjalnych scenariuszy przemysłowych.
4.2 Konstrukcja trójfazowa-powłokowa-(żelazna-obudowa)
Rdzeń trójfazowy-powłokowy-jest odpowiednikiem trzech niezależnych jednofazowych obwodów magnetycznych-powłokowych-ułożonych obok siebie. Charakteryzuje się dużą sztywnością strukturalną i wysoką ogólną stabilnością, stosowaną głównie w scenariuszach transformacji mocy o dużej-wysokiej{6}}wysokim natężeniu.
5. Porównawcze zalety struktur-typu podstawowego i typu powłoki-
Transformator rdzeniowy-typu: Prosta ogólna konstrukcja, mniej procedur przetwarzania i-uzwojenia wysokiego napięcia znajdują się daleko od rdzenia, co zapewnia niskie trudności w obróbce izolacji i wysokie bezpieczeństwo operacyjne. Jest to główny wybór w przypadku konwencjonalnych transformatorów rozdzielczych.
Powłoka-Typ Transformator: Solidna konstrukcja mechaniczna i silne uzwojenie zapobiegające-wibracjom i-udarom. Jednak proces produkcyjny jest złożony, a uzwojenia-wysokiego napięcia znajdują się blisko rdzenia, co stwarza wyższe wymagania w zakresie technologii izolacji. Ma zastosowanie głównie do sprzętu wysoko-prądowego, o dużej-pojemności i o specjalnych warunkach pracy, w tym dostosowanych do indywidualnych potrzeb transformatorów dystrybucyjnych o dużej wytrzymałości-500 kVA do scenariuszy ciężkich-obciążeń przemysłowych.
6. Podstawowy projekt wewnętrznego chłodzenia do-pracy przy dużym obciążeniu
W przypadku transformatorów-o dużej i średniej mocy w rdzeniu zarezerwowane są standardowe kanały oleju chłodzącego. Krążący olej izolacyjny odbiera ciepło generowane przez utratę rdzenia, zapewniając skuteczną kontrolę temperatury. Wewnętrzne kanały olejowe mogą być rozmieszczone równolegle lub prostopadle do płaszczyzny laminowania blachy ze stali krzemowej, zgodnie z wymaganiami projektowymi.
Ta wbudowana-konstrukcja chłodząca jest standardową konfiguracjąTransformatory rozdzielcze o mocy 500 kVAi transformatory fotowoltaiczne. Skutecznie rozwiązuje problem akumulacji ciepła podczas-terminowej-pracy pod dużym obciążeniem, gwarantuje stabilną wydajność elektromagnetyczną rdzenia i wspiera niezawodne działanie w długim-cyklu zarówno tradycyjnych systemów dystrybucji energii, jak i nowych systemów wytwarzania energii fotowoltaicznej.