Apa itu transformer kering? Karakteristik dan cakupan teknis

Bila menggunakan listrik, Anda perlu mengubah voltase satu tingkat ke tingkat lainnya. Transformator kering (jika tidak - berpendingin udara) melakukan fungsi ini dengan sangat aman dan efektif sehingga banyak digunakan untuk pemasangan dalam ruangan di bangunan umum dan tempat tinggal, di mana jenis perangkat lainnya dianggap terlalu berisiko.

Jenis transformer: cair dan kering

Pada prinsipnya, ada dua jenis alat yang berbeda: dengan insulasi dan pendinginan cair (tipe cairan) dan dengan campuran pendingin udara atau campuran gas udara (tipe kering).

Untuk transformator tipe pertama, media pendinginan bisa menjadi minyak mineral biasa. Zat lain, seperti hidrokarbon tahan api dan cairan organosilicon, juga digunakan. Transformator semacam itu memiliki inti dan gulungan yang direndam dalam tangki dengan media cair, yang berfungsi sebagai isolator dan sebagai pendingin.

Trafo kering listrik yang paling umum memiliki gulungan yang diisi dengan resin epoksi, yang berfungsi sebagai isolator. Ini melindungi konduktor dari debu dan korosi atmosfer. Namun, karena cetakan untuk kumparan casting hanya digunakan dengan dimensi tetap, ada sedikit kemungkinan untuk mengubah desain perangkat tersebut. Dalam rentang yang biasanya digunakan dalam pasokan listrik perusahaan industri kecil, serta bangunan umum dan perumahan, transformer kering benar-benar menduplikat sejumlah kapasitas analog cairan mereka.

Parameter dasar

Saat yang paling penting dalam pengoperasian perangkat yang sedang dipertimbangkan adalah memastikan rezim suhu gulungan. Untuk membantu dalam pemilihan atau pembelian perangkat tipe kering untuk catu daya ke berbagai fasilitas, marilah kita mempertimbangkan beberapa parameter operasional dasar:

1. Kekuatan, kVA.
2. Tegangan terukur dari gulungan primer dan sekunder.
3. Perpindahan panas dari sistem insulasi adalah jumlah suhu ambien maksimum + kenaikan suhu rata-rata pada gulungan + perbedaan antara kenaikan rata-rata suhu pada belitan dan yang tertinggi di dalamnya.
4. Inti dan kumparan - kemungkinan kerusakan pada inti atau akumulasi stratifikasi (konduktor tembaga atau aluminium) sangat penting.

Ada berbagai tipe desain transformer, terutama ditentukan oleh metode yang digunakan untuk mengisolasi gulungannya. Diantaranya diketahui: impregnasi vakum, encapsulation dan cast coil. Mari kita pertimbangkan masing-masing secara terpisah.

Isolasi dengan impregnasi vakum (VPI)

Teknologi ini menciptakan pelapis pernis dari konduktor dengan mengubah siklus tekanan dan vakum. Proses VPI menggunakan resin poliester. Ini menyediakan konduktor dengan cakupan pernis yang lebih baik daripada dengan perendaman konvensional. Kumparan dilapisi dengan itu, lalu dimasukkan ke dalam oven, dimana baking berlangsung. Mereka jauh lebih tahan terhadap munculnya pelepasan korona. Seperti apa transformator seperti itu? Foto terletak di bawah ini.

Isolasi enkapsulasi vakum (VPE)

Metode ini biasanya melebihi proses VPI. Beberapa penyelaman ditambahkan selama proses pembuatan untuk merangkum koil, setelah itu lapisannya dipanggang di oven. Transformer ini memiliki perlindungan yang lebih baik terhadap efek lingkungan yang agresif dan lembab daripada rekan VPI mereka. Seperti apa transformator seperti itu? Foto disajikan di bawah ini.

Enkapsulasi (penyegelan)

Perekat yang dienkapsulasi adalah perangkat konvensional dengan gulungan yang dilapisi dengan senyawa yang mengandung silikon atau resin epoksi dan benar-benar tertutup dalam casing tugas berat. Proses produksi mengisi gulungan dengan resin epoksi padat dengan kekuatan dielektrik tinggi, melindungi trafo dari media yang mempengaruhi.

Cast coils (dalam resin epoxy dikemas dikemas)

Perangkat ini mengandung gulungan yang dienkapsulasi dalam resin epoksi selama proses pembentukan. Mereka benar-benar diisi dengan resin di bawah aksi vakum.

Masing-masing metode insulasi berkelok-kelok sangat sesuai untuk media tertentu. Hal ini sangat penting untuk memahami di mana sebaiknya menggunakan jenis perangkat yang sesuai. Misalnya, transformer cor-terisolasi kering berharga sekitar 50% lebih tinggi dari produk VPE atau VPI. Dengan demikian, pilihan jenis perangkat tertentu dapat mempengaruhi keseluruhan biaya proyek secara signifikan.

Rekomendasi untuk seleksi

Jika perlu untuk meningkatkan ketahanan terhadap pelepasan korona (yaitu, pelepasan listrik yang disebabkan oleh kekuatan medan yang melebihi kekuatan dielektrik insulasi), bila kekuatan mekanik yang meningkat dari gulungan tidak diperlukan, jenis transformator VPI harus digunakan.

Gunakan dengan gulungan kumparan, bila diperlukan kekuatan dan perlindungan tambahan, misalnya di lingkungan yang agresif, seperti pabrik pengolahan kimia, bangunan bahan bangunan, dan juga untuk instalasi luar ruangan. Lingkungan agresif meliputi zat yang dapat mempengaruhi lilitan transformator kering lainnya, termasuk garam, debu, gas korosif, uap air dan partikel logam.

Selain itu, belitan terisolasi telah meningkatkan kemampuan menahan overloads jangka pendek dan berulang, khas untuk banyak proses produksi.

Insinyur sering harus memilih antara perangkat terisolasi dengan cor atau tipe VPI / VPE-nya untuk digunakan di lingkungan kritis dan lingkungan yang agresif. Tipe pertama, sebagai aturan, dianggap yang terbaik. Beberapa produsen, bagaimanapun, menunjukkan bahwa insulasi resin dibentuk membatasi kehidupan transformator. Koefisien ekspansi termal resin epoksi lebih rendah dari pada konduktor tembaga. Ekspansi dan kontraksi siklik dengan pemanasan dan pendinginan gulungan akhirnya bisa menyebabkan retak resin. Juga dicatat bahwa transformator tipe VPI dapat mengatasi proses tersebut dengan lebih baik dan karena itu berfungsi lebih lama. Pada akhirnya, pilihan terakhir adalah insinyur energi.

Jenis cairan kering

Trafo yang terisi cairan, secara umum, memiliki efisiensi yang lebih tinggi daripada yang kering, karena itu mereka memiliki masa pakai lebih lama. Selain itu, cairan tersebut merupakan media yang lebih efisien untuk pendinginan daerah panas lokal pada belitan. Plus, perangkat yang diisi cairan memiliki kapasitas overload yang lebih baik.

Jadi, trafo 1000 kVA kering pada setengah beban memiliki tingkat kehilangan sekitar 8 kW, dan dengan kekuatan penuh sekitar 16 kW. Pada saat yang sama, sama "seribu", tapi cair, memiliki sekitar setengah limbah. Minyak "dvuhtysyachnik" pada setengah beban membawa kerugian 8 kW, dan pada kecepatan penuh - 16 kW. Analis keringnya dicirikan dengan biaya masing-masing 13 dan 26,5 kW. Ini berarti transformator kering memiliki keunggulan yang meragukan dalam hal kerugian. Harganya lebih tinggi dari yang cair.

Karena pendinginan gulungan yang lebih intensif, perangkat cair memiliki dimensi lebih kecil (kedalaman dan lebar) daripada yang kering dengan kekuatan serupa. Hal ini dapat mempengaruhi wilayah gardu transformator yang diperlukan (terutama yang tertanam), dan oleh karena itu, biaya keseluruhan fasilitas. Dengan demikian, trafo 1000 kVA kering khas memiliki kedalaman 1,6 m dan lebar 2,44 m. Pada saat bersamaan, minyak serupa pada kedalaman dekat memiliki lebar sekitar 1,5 m. Namun, jenis ini memiliki sejumlah kelemahan.

Misalnya, proteksi kebakaran lebih penting untuk transformator cair saat menggunakan media pendingin yang mampu menyulut. Benar, trafo kering juga bisa terbakar. Perangkat jenis cairan yang tidak dioperasikan dengan benar mungkin meledak.

Bergantung pada kondisi pengoperasian untuk produk yang diisi cairan, mungkin perlu dipasang sebuah wadah untuk mengumpulkan pendingin agar bisa bocor.

Mungkin, ketika memilih transformer, bagian transisi dari preferensi unik tipe kering menjadi cairan adalah antara 500 kVA dan 2,5 MVA, tipe pertama sebaiknya digunakan sampai batas bawah kisaran, dan yang kedua lebih tinggi dari pada jenisnya.

Faktor penting dalam pemilihan jenis adalah tempat pemasangan transformator, misalnya di dalam gedung perkantoran atau di luar, dan juga melayani beban industri.

Transformer kering dengan kapasitas lebih dari 5 MVA cukup terjangkau, namun banyak di antaranya mengandung cairan. Untuk instalasi outdoor, tipe ini juga dominan.

Beberapa kata tentang ventilasi

Bila transformator dilengkapi blower blower, muatannya bisa diangkat secara substansial. Jadi, untuk gulungan tuang, fungsi ini dapat menaikkan beban yang diperbolehkan sebesar 50% di atas beban pengenal. Untuk tipe VPE atau VPI, kenaikan daya dalam hal ini bisa sampai 33%.

Misalnya, kekuatan transformator standar 3000 kVA dengan cor berkelok-kelok saat dilengkapi blower blower naik menjadi 4500 kVA (sebesar 50%). Pada saat yang sama, sebuah tipe VPE atau VPI tipe 2500 kVA dengan kipas angin akan menaikkannya menjadi 3.333 kVA (sebesar 33%).

Namun, kita harus selalu memperhitungkan bahwa adanya kipas blower mengurangi keandalan keseluruhan sistem. Jika ventilator gagal saat bekerja dengan blower di bawah beban di atas yang diberi nilai, berarti ada risiko nyata dari kecelakaan berat, karena kemungkinan kehilangan seluruh transformator.

Dan bagaimana dengan pasar Rusia?

Perlu dicatat bahwa dalam beberapa tahun terakhir kecenderungan stabil telah terbentuk di Rusia untuk mengulang pengalaman Eropa, dimana sampai 90% dari semua transformer yang baru dipasang berasal dari tipe kering. Dengan demikian, pasar bereaksi. Hari ini di Rusia ada tawaran perangkat semacam itu dari dua kelompok produsen. Yang pertama bisa berupa merek Rusia, Italia, Cina dan Korea. Pada dasarnya, analog konstruktif dari merek Rusia terkenal diusulkan: TSZ, TSL, TSGL. Berapakah trafo kering itu? Harga khas "ribuaire" bervariasi dari 900 ribu sampai 1 juta rubel.

Kelompok kedua termasuk pabrikan Jerman dan Perancis. Mereka menawarkan merek DTTH, GDNN, GDHN. Berapakah biaya trafo yang diimpor? Harga "seribu" yang sama akan berkisar 1,5 sampai 2 juta rubel.