Transformator montiran na stup

Transformator montiran na stupje razvodni transformator za ugradnju na stupove. Većina jedinica koristi asklop jezgre i namota uronjene u tekućinusmješten u zatvorenom čeličnom spremniku. Jednofazni transformatori obično imaju cilindrični spremnik pričvršćen za stup s montažnim nosačima, dok trofazne instalacije mogu koristiti jedan trofazni transformator ili skup od tri jednofazne jedinice.

Transformatori postavljeni na stupove smanjuju električnu energiju srednjeg napona na niže napone potrebne za stambene, poljoprivredne, komercijalne i lake industrijske opterećenja. Obično se postavljaju duž nadzemnih distribucijskih mreža za opskrbu električnom energijom pojedinačnih zgrada ili više lokacija povezanih s distribucijskim priključkom.

Uobičajene konfiguracije pokrivaju5–167 kVA za jednofazne transformatorei30–315 kVA za trofazne transformatore, s primarnim naponima odabranim tako da odgovaraju distribucijskoj mreži. Dostupne su izolacijske tekućine na bazi mineralnog ulja i estera, zajedno s različitim rasporedima čahura, zaštitnim uređajima i strukturama za montažu.

Distribucijski transformatori montirani na stup proizvode se u različitim električnim i mehaničkim konfiguracijama koje odgovarajuANSI/IEEE i IEC distribucijske mreže. Kapacitet, omjer napona, razina izolacije i raspored montaže odabiru se zajedno jer transformator mora zadovoljiti i električne zahtjeve dovoda i fizička ograničenja nosive strukture.

Navedene vrijednosti predstavljaju uobičajene konfiguracije proizvoda. Stvarninapon primarnog namota, sekundarni priključak, razina izolacije, dimenzije i radna težinaovise o odabranoj izvedbi transformatora.

Cijene transformatora koji se montiraju na stup općenito se kreću od približno 800 USD do 5000 USD po jediniciza konvencionalne izvozne konfiguracije. Mala jednofazna jedinica obično je jeftinija od većeg trofaznog transformatora s višim naponima i dodatnom zaštitnom opremom. Bakreni namotaji, esterske izolacijske tekućine, posebni zahtjevi za učinkovitost i pribor specifičan za komunalne usluge također mogu povećati cijenu. Veći ili posebno projektirani modeli kotiraju se pojedinačno.

Stubni transformatori dizajnirani su prema primjenjivimIEEE ili IEC standardima, ovisno o odredišnom tržištu, radnoj frekvenciji, klasi napona i zahtjevima komunalnih usluga. Ovi standardi pokrivaju električnu izvedbu, izolaciju, mehaničku konstrukciju i ispitivanje.

IEEE C57.12.20-2023pokriva nadzemne distribucijske transformatore od 60 Hz nazivne vrijednosti do500 kVA, s visokim naponom koji ne prelazi34.5 kV. Ovo je opseg standarda, a ne univerzalna ocjena kapaciteta za svaku instalaciju montiranu na stup. Maksimalna praktična veličina transformatora također ovisi o strukturi stupa, opremi za montažu i zahtjevima za instalaciju komunalne mreže.

Za projekte temeljene na IEC-u, relevantnoSerija IEC 60076upravlja električnim projektiranjem i ispitivanjem.IEC 60076-2bavi se porastom temperature u transformatorima uronjenim u tekućinu, dokIEC 60076-3pokriva razine izolacije i ispitivanje dielektrika.

Obje se konfiguracije koriste u nadzemnim distribucijskim sustavima, ali se njihovi spojevi namota, karakteristike opterećenja i rasporedi montaže razlikuju.

Jednofazni transformatori montirani na stup

A jednofazni transformator na stupuobično opskrbljuje jednofaznom električnom energijom stambene zgrade, farme, ruralna imanja i manja komercijalna opterećenja. Uobičajene ocjene uključuju10, 15, 25, 37,5, 50, 75, 100 i 167 kVA, iako su dostupne i manje jedinice.

Na sjevernoameričkoj uzemljenoj distribucijskoj mreži transformator se može spojiti između faznog vodiča i neutralne točke sustava. Na primjer, hranilica koja radi na12,470Y/7,200 Vima otprilike7.200 V između faze i nule. Transformator spojen na ovaj način koristi primarni namot ocijenjen za odgovarajući fazni napon prema neutralnom, iako se dovod obično identificira kao sustav od 12,47 kV.

A 120/240 V dvofazni sekundarosigurava priključke od 120 V za rasvjetu i opće utičnice, zajedno s 240 V za kućnu opremu višeg napona. Za zahtjeve industrijske ili regionalne distribucije dostupni su različiti sekundarni aranžmani.

Primarni raspored čahura ovisi o mrežnom priključku.Dizajni s jednom čahuromkoriste se s odgovarajućim uzemljenim sustavima, dokizvedbe s dvije čahureimaju dvije izolirane primarne stezaljke za aplikacije koje zahtijevaju da oba kraja namota budu spojena izvana.

Trofazni transformatori montirani na stup

A trofazni transformator na stupuopskrbljuje trofazna opterećenja kao što su poljoprivredne pumpe, strojevi za radionice, ventilacijski sustavi i komercijalne električne instalacije.

Jedna opcija je ajednostruki trofazni transformatorkoji sadrži kompletnu trofaznu jezgru i sklop namota u jednom spremniku. Drugi je abanka s tri transformatora, formiran spajanjem tri jednofazne jedinice u odgovarajući trofazni raspored.

Jedan trofazni spremnik pruža integrirani sklop i može smanjiti broj zasebnih spremnika i komponenti za montažu. Skupina jednofaznih transformatora nudi mogućnosti zamjene pojedinačnih jedinica i omogućuje komunalnim službama korištenje standardizirane jednofazne opreme.

Izbor utječe više od broja spremnika.Spojevi namota, ravnoteža faza, koordinacija zaštite, ukupna instalirana težina i zahtjevi za sekundarni naponmoraju biti kompatibilni s distribucijskim sustavom. U nekim mrežama, otvoreni trokut se može koristiti s dva jednofazna transformatora, ali njegov kapacitet i karakteristike opterećenja razlikuju se od onih pune tri transformatora.

Tipični transformator montiran na stup sastoji se od amagnetska jezgra, izolirani namoti, čelični spremnik, izolacijska tekućina, čahure i hardver za montažu na stup. Sklop jezgre i namota uronjen je u izolacijsku tekućinu, koja osigurava dielektričnu izolaciju i prenosi toplinu s aktivnih dijelova na spremnik.

Zrnasti elektrotehnički čelikse obično koristi za jezgre transformatora jer njegove magnetske karakteristike pomažu u kontroli gubitaka u praznom hodu. Amorfne metalne jezgre dostupne su u odabranim izvedbama gdje su potrebni manji gubici u jezgri. Za namote se koriste bakreni ili aluminijski vodiči, s izolacijom postavljenom da izdrži normalni radni napon i navedena dielektrična ispitivanja.

Čelični spremnik podupire aktivni sklop i štiti ga od vlage i vanjske kontaminacije. Zavareni spojevi, brtve poklopca i brtve čahure čine dio sustava za zadržavanje tekućine. Dizajn također prilagođava promjene u volumenu izolacijske tekućine kako radna temperatura raste i pada.

Čahure i vanjske veze

Visokonaponske čahure osiguravaju izolirane veze između nadzemnog napajanja i namota transformatora. Niskonaponske čahure prenose struju do odlaznih servisnih vodiča.

Porculanske i polimerne čahurekoriste se prema klasi napona, dizajnu opreme i zahtjevima komunalnih usluga. Dimenzije terminala i materijali konektora moraju se prilagoditi odabranim vodičima, uključujući bakrene ili aluminijske spojeve gdje je navedeno.

Spremnik obično uključuje uzemljenje, točke za podizanje i nosače za montažu. Ovisno o modelu, dodatna oprema može uključivati ​​auređaj za rasterećenje tlaka, indikator razine ulja, odvodni priključak ili mogućnost uzorkovanja.

Konvencionalna i CSP zaštita

Konvencionalni transformatori montirani na stupopćenito se oslanjaju na zasebno instaliranu zaštitnu opremu. Isključivanje primarnog osigurača može izolirati transformator tijekom specificiranih stanja kvara, dok odvodnik prenapona ograničava prijelazne prenapone povezane s munjama i događajima preklapanja.

A Potpuno samozaštićeni (CSP) transformatoruključuje odabrane zaštitne funkcije u sklopu transformatora. Ovisno o dizajnu, to može uključivatiunutarnji primarni osigurač, niskonaponski prekidač i odvodnik prenapona. Neke konfiguracije imaju vanjske upravljačke ručke ili indikaciju preopterećenja.

CSP zaštita se razlikuje ovisno o proizvođaču, kapacitetu i klasi napona. Oni ne eliminiraju potrebu za procjenom uzvodnih razina greške ili koordiniranjem zaštite s distribucijskim dovodom.

Električna izvedba transformatora montiranog na stup određena je njegovimnazivni kapacitet, omjer napona, gubici, impedancija kratkog spoja i toplinske karakteristike.

Gubitak bez opterećenjadogađa se svaki put kada je transformator pod naponom, čak i kada se električna energija ne isporučuje povezanoj opremi. Uglavnom je povezan s magnetskim gubicima u jezgri.Gubitak opterećenjase proizvodi strujom koja teče kroz namote i povezane mehanizme zalutalog gubitka, povećavajući se kako raste električno opterećenje.

Smanjenje od40 W u gubitku bez opterećenjapredstavlja približno350 kWh električne energije godišnjeza transformator pod naponom neprekidno 8760 sati. U distribucijskoj mreži koja sadrži stotine jedinica pod naponom, razlike u gubicima u jezgri mogu imati mjerljiv učinak na godišnju potrošnju energije.

Električne vrijednosti također određuju struju koju prenose sekundarni terminali. Na primjer, a50 kVA jednofazni transformator koji napaja 240 Vima nazivnu sekundarnu struju od približno208 A. A Trofazni transformator od 100 kVA koji napaja 415 V line-to-linenosi otprilike139 A po retkupri nazivnom uravnoteženom opterećenju. Te struje utječu na odabir sekundarnog priključka, dimenzioniranje vodiča i raspored spajanja.

Impedancija kratkog spojautječe na pad napona pod opterećenjem i struju kvara dostupnu na sekundaru transformatora. Niža impedancija općenito omogućuje veću očekivanu struju kvara, ovisno o impedanciji uzvodnog sustava. Sama izmjerena vrijednost impedancije ne utvrđuje potpunu sposobnost podnošenja kratkog spoja transformatora; također moraju biti zadovoljeni mehanički dizajn namota i primjenjivi zahtjevi za otpornost.

Obično se koriste transformatori montirani na stupONAN hlađenje, u kojem toplina iz namota prelazi u izolacijsku tekućinu i ispušta se kroz površinu spremnika u okolni zrak bez pumpi ili ventilatora.

Sposobnost kontinuiranog opterećenja ovisi o temperaturi okoline, porastu temperature namota i površini površine za hlađenje. Na mjestima s visokim temperaturama okoline ili povišenom nadmorskom visinom, transformator može zahtijevati drugačiji toplinski dizajn ili radnu ocjenu za održavanje navedenih temperaturnih ograničenja.

Proizvodnja transformatora počinje ssklop jezgre i namota. Slojevi jezgre složeni su i učvršćeni kako bi se zadržale potrebne magnetske karakteristike, dok su namoti oblikovani s kontroliranim postavljanjem vodiča, debljinom izolacije i električnim razmacima.

Sastavljeni namoti i izolacija suše se prije punjenja uljem. Zaostala vlaga u čvrstoj izolaciji može smanjiti dielektričnu čvrstoću i pridonijeti pogoršanju izolacije tijekom rada. Procesi sušenja i punjenja tekućinom stoga su usko povezani s dugotrajnom izolacijom transformatora.

Thečelični spremnikje proizveden i zavaren prije ugradnje aktivnog sklopa i navedenog pribora. Zavareni spojevi, čahure, brtve i spojevi poklopca provjeravaju se na mehanički integritet i curenje. Spremnik se zatim obrađuje odgovarajućim sustavom premaza za okolinu instalacije.

Nakon sklapanja,tvorničko električno ispitivanjemjereotpor namota, omjer napona, polaritet ili odnos faza, gubitak u praznom hodu, gubitak pod opterećenjem i impedancija kratkog spoja. Dielektrični testovi provjeravaju izolacijski sustav prema specificiranim električnim zahtjevima.

Ispitivanje primjenjivim metodamaIEEE C57.12.90iliIEC 60076može se nadopuniti dodatnim provjerama potrebnim za projekt. Ispitivanja otpornosti na porast temperature, udar groma i kratki spoj obrađuju se primjenjivim zahtjevima za dizajn ili ispitivanje tipa i ne ponavljaju se automatski na svakoj proizvedenoj jedinici.

Konačna inspekcija također ispitujezavršna obrada spremnika, čahure, montažni nosači, priključci za uzemljenje, natpisna pločica i ugrađeni pribor. Zapisi o električnim ispitivanjima i identifikacijski detalji povezani su s odgovarajućim serijskim brojem transformatora.

Radna težina transformatora montiranog na stup uključujespremnik, jezgra i namoti, izolacijska tekućina i ugrađeni pribor. Ova težina djeluje na stup preko montažnih nosača ili potporne platforme.

Mala jednofazna jedinica može se montirati izravno na stup pomoću odgovarajuće vješalice. Veći transformatori i trofazne instalacije mogu zahtijevati poprečne nosače, platforme ili dvopolne potporne strukture. Mehanički dizajn mora uzeti u obzir težinu opreme, geometriju ugradnje i opterećenja okoline.

Vanjska instalacija također izlaže transformator uvjetima koji utječu na izolaciju i vijek trajanja.

Električni razmaciovise o naponu sustava, rasporedu obližnjih vodiča i zahtjevima lokalne mreže. Čahure, osigurači i odvodnici prenapona trebaju dovoljno odvojeno od susjedne opreme pod naponom i uzemljenih struktura.

Vjetar, led i seizmička opterećenja, gdje je primjenjivo, utjecati na potpornu strukturu i hardver za montažu. Mjesta s pticama ili drugim divljim životinjama mogu zahtijevati izolirane poklopce čahura i dodatne komponente za zaštitu divljih životinja kako bi se smanjile greške povezane s kontaktom.

Za obalna mjesta, sol u zraku može ubrzati propadanje izloženog čelika i armatura. Sustavi premaza dizajnirani da zadovoljeIEEE C57.12.30može se specificirati za odgovarajuću opremu montiranu na stup, zajedno s odgovarajućim hardverom otpornim na koroziju.

Visoka temperatura okoline, izloženost suncu i ograničeno kretanje zraka mogu povećati radnu temperaturu transformatora. Nadmorska visina mjesta još je jedno razmatranje jer smanjena gustoća zraka utječe na rasipanje topline i performanse vanjske izolacije.

Ovi uvjeti ugradnje utječu na prikladnost kompletnog rasporeda transformatora, čak i kada su potrebne kVA i nazivni napon inače točni.

Stubni transformatori koriste se uglavnom u distribucijskim mrežama sanadzemni srednjenaponski vodiči, posebno tamo gdje je prostor za opremu na razini tla ograničen ili su tereti raspoređeni na veliko područje.

Ruralna stambena distribucijaobično koristi jednofazne jedinice za opskrbu pojedinačnih domova, grupa kuća i društvenih zgrada. Pozicioniranje transformatora uzduž srednjenaponskog dovoda omogućuje uslužnim vodičima nižeg napona da dosegnu obližnje kupce bez širenja jednog niskonaponskog kruga na prekomjernu udaljenost.

Poljoprivredne instalacijemože zahtijevati električnu energiju za pumpe za navodnjavanje, opremu za rukovanje žitaricama, ventilaciju, hlađenje i gospodarske zgrade. Manje instalacije mogu raditi iz jednofaznog napajanja, dok veća motorna oprema često zahtijeva trofazno napajanje. Karakteristike pokretanja motora i radni zadatak utječu na kapacitet transformatora potreban za ova opterećenja.

Poslovni objektikao što su tvrtke uz cestu, seoske trgovine, mala skladišta i uslužne zgrade mogu primati energiju iz distribucijske opreme montirane na stupove gdje postojeća električna mreža koristi nadzemne vodove.

Mjesta lake industrijemogu koristiti trofazne transformatore za radionice, procesnu opremu i pomoćne energetske sustave. Oprema se mora prilagoditi kombiniranom radnom opterećenju i promjenama napona povezanih s pokretanjem motora ili drugim povremenim opterećenjima velike struje.

Udaljene zajednice i disperzirane komunalne mrežetakođer koristite transformatore montirane na stup jer se pojedinačne jedinice mogu instalirati na prikladnim točkama duž nadzemnih vodova. Položaji transformatora i nazivne vrijednosti mogu se odabrati tako da odražavaju distribuciju priključenih opterećenja.

NaOktalna cijev, specifikacije transformatora montiranih na stup pregledavaju se u odnosu na stvarni distribucijski sustav i uvjete instalacije. Thenapon primarnog namota, nazivni kapacitet, sekundarni priključak, razina izolacije, raspored čahura i zaštitna opremaprovjeravaju se zajedno. Na uzemljenim dvostrukim mrežama, međulinijski napon dovodnika razlikuje se od napona primijenjenog na fazno-neutralni namot transformatora, zbog čega je točna vrijednost primarnog napona posebno važna. Za zamjenske jedinice, postojećepoložaji ugradnje i spojevi vodičatakođer se smatraju za minimiziranje izmjena tijekom instalacije.

Detalji opreme su uneseni u projektnu dokumentaciju.Nacrti općeg rasporeda, podaci s natpisne pločice, izvješća o tvorničkim ispitivanjima i podaci o pakiranjuodgovaraju transformatoru pripremljenom za otpremu. Za ponovljene narudžbe ili zamjenske projekte, prethodne specifikacije i crteži mogu se pozvati kako bi se održalo potrebnoelektrične vrijednosti, raspored terminala i detalje o montaži.

Kontaktirajte odmah

FAQ

 

 

01. Može li transformator na stupu od 60 Hz raditi na električnoj mreži od 50 Hz?

Ne automatski. Pri istom naponu, smanjenje frekvencije sa 60 Hz na 50 Hz povećava omjer napona i frekvencije za 20%, riskirajući zasićenje jezgre i pregrijavanje. Transformator mora biti ocijenjen za 50 Hz ili odobren za dvofrekventni rad.

02.Zašto neki jednofazni transformatori na stupu imaju jedan visokonaponski čahur, a drugi dva?

Raspored ovisi o spoju primarnog namota i uzemljenju sustava. Jedinice s jednom izolacijom koriste unutarnji povratni priključak na odgovarajućim uzemljenim sustavima, dok jedinice s dvije izolacije omogućuju pristup oba primarna priključka.

03. Može li transformator montiran na stup opskrbiti opremu visokom strujom pokretanja motora?

Da, ako njegova regulacija napona, impedancija kratkog spoja i toplinski kapacitet odgovaraju motoru. Visoke struje pokretanja mogu uzrokovati privremene padove napona, tako da se zahtjevi za pokretanje moraju procijeniti odvojeno od rada kVA.

04. Jesu li transformatori montirani na stup već isporučeni s izolacijskim uljem?

Mnogi zatvoreni transformatori isporučuju se prethodno napunjeni izolacijskim uljem. Jedinice koje se isporučuju bez potpunog punjenja uljem zahtijevaju odgovarajuće punjenje, kontrolu vlage i provjere prije pokretanja.

Certifikati

 

CE certifikat

Certifikat ISO 9001

API Q1 certifikat

ABS certifikat

AP-5L Certifikat

API-5CT Certifikat

 

Popularni tagovi: Transformator na stupu, Distribucijski transformator na stupu, Jednofazni transformator na stupu, Trofazni transformator na stupu