Која је разлика између трансформатора сувог типа и трансформатора уроњених у уље? Како одабрати?

Трансформатори су уобичајена и критична опрема у електроенергетским системима, која се користи за промену величине наизменичног напона за пренос и дистрибуцију електричне енергије у преносу, дистрибуцији и другим применама. Трансформатори сувог типа и трансформатори потопљени у уље су два преовлађујућа типа, показујући значајне разлике у изолационим медијима, методама одвођења топлоте и прилагодљивости околини. Овај чланак истражује разлике између трансформатора сувог типа и трансформатора уроњених у уље и даје препоруке за избор одговарајућег типа трансформатора.

Најзначајнија разлика између трансформатора уроњених у уље и трансформатора сувог типа лежи у присуству или одсуству „уља“. Пошто је уље течност са течношћу, трансформатори потопљени у уље обавезно имају кућиште. Унутар овог кућишта је трансформаторско уље, које потапа намотаје трансформатора, чинећи их невидљивим споља. Суви трансформатори, без уља, не захтевају кућиште, омогућавајући директну видљивост намотаја трансформатора. Друга карактеристика је резервоар за уље на трансформаторима уроњеним у уље, који складишти трансформаторско уље. Међутим, новији трансформатори потопљени у уље можда не садрже резервоар за уље.

Оба су енергетски трансформатори, са гвозденим језгром за магнетно коло и намотајима за електрично коло. Примарна разлика лежи у дизајну „уроњеног у уље“ у односу на „суви“. Конкретно, њихови расхладни медији се разликују: први користи трансформаторско уље (или друга уља попут β уља) и за хлађење и за изолацију, док други користе ваздух или гасове као што је СФ6 као расхладни медијум. Трансформатори потопљени у уље потапају склоп језгра и намотаја у резервоар за уље напуњен трансформаторским уљем. Трансформатори сувог типа обично облажу језгро и намотаје епоксидном смолом; Чешће коришћени некапсулирани тип сада користи специјални изолациони папир импрегниран наменским лаком да спречи улазак влаге у намотаје или језгро.

Трансформатори уроњени у уље имају спољне радијаторе дизајниране да олакшају дисипацију топлоте – конкретно, циркулацију унутрашњег изолационог уља – који функционишу као хладњаци. Трансформаторима сувог типа недостају такви радијатори, већ се за хлађење ослањају на вентилаторе испод намотаја трансформатора.

Трансформатори потопљени у уље, због захтева против пожара, обично се инсталирају у наменским трансформаторским просторијама или на отвореном. Трансформатори сувог типа се, међутим, увек постављају у затвореном простору, обично у дистрибутивним просторијама.

Што се тиче обима производње и употребе, трансформатори сувог типа тренутно достижу само напон од 35 кВ и имају релативно мањи капацитет у поређењу са типовима који су уроњени у уље, обично до око 2500 кВА. Поред тога, производни процес за трансформаторе сувог типа је сложенији од оног за трансформаторе уроњене у уље истог напона и капацитета, што резултира већим трошковима. Због тога су трансформатори пуњени уљем и даље заступљенији у тренутним применама. Међутим, суви трансформатори се често користе на локацијама за снабдевање и дистрибуцију електричне енергије у затвореном простору високе потражње – као што су хотели, пословне зграде и високе структуре – због својих еколошких предности, отпорности на ватру и отпорности на удар.

Јасно је да трансформатори сувог типа и трансформатори пуњени уљем имају јасне предности и недостатке. Трансформатори пуњени уљем нуде ниже трошкове и лакше одржавање, али су запаљиви и експлозивни. Трансформатори сувог типа, са својом одличном отпорношћу на ватру, могу се инсталирати у центрима оптерећења како би се смањио пад напона и губитак енергије. Међутим, они су скупљи, гломазнији, мање отпорни на влагу и прашину и производе већи ниво буке.

Затим, хајде да сумирамо горе поменуте разлике у следећих седам тачака:

1. Изглед

Различити облици инкапсулације: Трансформатори сувог типа откривају језгро и намотаје, док трансформатори уроњени у уље откривају само спољашње кућиште.

2. Конфигурација електрода

Суви трансформатори углавном користе чауре од силиконске гуме, док трансформатори уроњени у уље углавном користе порцеланске чауре;

3. Капацитет и напон

Трансформатори сувог типа су генерално погодни за дистрибутивне апликације, обично са капацитетима испод 2000кВА и напонима од или испод 10кВ, мада неки могу да достигну нивое напона од 35кВ. Трансформатори потопљени у уље, међутим, могу постићи било који потребан капацитет и покрити све напонске нивое; Кинески далеководи ултрависоког напона од 1000 кВ који су тренутно у изградњи користе искључиво трансформаторе уроњене у уље.

4. Разлике у изолацији и дисипацији топлоте

Трансформатори сувог типа обично користе изолацију од смоле и ослањају се на природно хлађење ваздуха, са већим капацитетима допуњеним принудним ваздушним хлађењем. Трансформатори потопљени у уље, међутим, користе изолационо уље за електричну изолацију. Топлота коју стварају намотаји преноси се кроз циркулационо изолационо уље унутар трансформатора до ребара радијатора ради дисипације.

5. Апликациона окружења

Трансформатори сувог типа се претежно користе на локацијама које захтевају „заштиту од пожара и експлозије“, што их чини погодним за велике зграде и високе структуре. Трансформатори потопљени у уље, међутим, могу доживети прскање или цурење уља у случају квара, што може изазвати пожар. Сходно томе, они су првенствено распоређени на отвореном где су локације опремљене ископаним „нафтним јамама за несреће“.

6. Различити капацитети носивости

Трансформатори сувог типа би генерално требало да раде са номиналним капацитетом, док трансформатори уроњени у уље показују супериорну способност преоптерећења.

7. Разноврсне структуре трошкова

За трансформаторе еквивалентног капацитета, јединице сувог типа захтевају знатно веће набавне цене него аналогне јединице потопљене у уље.

Како одабрати

1. Безбедносна разматрања: Ако је потребна већа безбедност и отпорност на ватру, изаберите трансформаторе сувог типа јер не садрже запаљиво изолационо уље.

2. Захтеви за снагом: За трансформаторе велике снаге, трансформатори уроњени у уље су типично погоднији због својих супериорних могућности одвођења топлоте.

3. Ограничења околине: Размотрите карактеристике радног окружења трансформатора и изаберите одговарајући тип трансформатора за ту поставку.

4. Трошкови одржавања: Трансформатори пуњени уљем генерално захтевају периодичне провере и одржавање квалитета изолационог уља, док суви трансформатори имају релативно ниже трошкове одржавања.

Трансформатори сувог типа и трансформатори пуњени уљем показују јасне разлике у изолационим медијима, методама одвођења топлоте и прилагодљивости околини. Избор одговарајућег типа трансформатора зависи од специфичних захтева примене и услова околине. Приликом формулисања стратегија избора трансформатора, фактори као што су безбедност, захтеви за снагом, ограничења животне средине и трошкови одржавања морају се свеобухватно размотрити. За критичне објекте и локације са високим безбедносним захтевима, као што су болнице и школе, обично се преферирају трансформатори сувог типа како би се максимизирала безбедност. Насупрот томе, у великим индустријским комплексима и енергетским системима који захтевају трансформаторе велике снаге, трансформатори уроњени у уље су често прикладнији због својих супериорних могућности одвођења топлоте и способности да издрже оштре услове околине.