Elektri kasutamisel on vaja pinget ühelt tasemelt teisele muuta. Kuivtüüpi trafod (teise nimega õhkjahutusega) täidavad seda funktsiooni nii ohutult ja tõhus alt, et neid kasutatakse laialdaselt avalikes ja elamutes siseruumides paigaldamiseks, kus muud tüüpi neid seadmeid peetakse liiga riskantseks.
Trafode tüübid: vedel ja kuiv
Põhimõtteliselt on selliseid seadmeid kahte erinevat tüüpi: vedelikuisolatsiooniga ja -jahutusega (vedelikku tüüpi) ning õhk- või õhu-gaasiseguga jahutatud (kuivtüüp).
Esimest tüüpi trafode puhul võib jahutusaineks olla tavaline mineraalõli. Kasutatakse ka muid aineid, näiteks leegiaeglustavaid süsivesinikke ja silikoonvedelikke. Sellistel trafodel on südamik ja mähised, mis on sukeldatud vedela keskkonna paaki, mis toimib nii isolaatori kui ka jahutusvedelikuna.
Kõige tavalisem elektrikuivtrafodel on mähised täidetud epoksüvaiguga, mis toimib isolaatorina. See kaitseb juhte tolmu ja atmosfääri korrosiooni eest. Kuna aga spiraalvaluvorme kasutatakse ainult fikseeritud mõõtmetega, on selliste seadmete konstruktsioonis vähem ruumi muuta. Väikeste tööstusettevõtete, aga ka avalike ja elamute toiteallikas tavaliselt kasutatavas vahemikus dubleerivad kuivtüüpi trafod täielikult oma vedelate analoogide võimsust.
Peamised parameetrid
Kõige olulisem hetk kõnealuste seadmete töös on mähiste temperatuurirežiimi tagamine. Erinevate objektide toiteallikaks mõeldud kuivtüüpi seadme valimisel või ostmisel abistamiseks kaalume mitmeid põhilisi tööparameetreid:
- Toide, kVA.
- Niminaalne primaar- ja sekundaarpinge.
- Isolatsioonisüsteemi soojuseraldus on maksimaalse välistemperatuuri + mähiste keskmise temperatuuri tõusu + mähiste keskmise temperatuuri tõusu ja nende kõrgeima temperatuuri vahe summa.
- Südamik ja mähised – südamiku võimalik kahjustus või delaminatsiooni kogunemine (vask- või alumiiniumjuhtmed) on eriti murettekitav.
Trafosid on mitmesuguseid konstruktsioonitüüpe, mille määravad peamiselt nende mähiste isoleerimiseks kasutatavad meetodid. Nende hulgas on teada: vaakum-immutamine, kapseldamine ja valatud mähis. Vaatleme neid kõiki eraldi.
Vakuumimmutusega (VPI) isolatsioon
See tehnoloogia loob juhtmetele lakikihi, muutes survet ja vaakumit. VPI protsessis kasutatakse polüestervaiku. See tagab juhtmetele parema lakipinna kui tavaline kastmine. Sellega kaetud rullid asetatakse seejärel ahju, kus toimub küpsetamine. Need on koroonaheite suhtes palju vastupidavamad. Kuidas selline trafo välja näeb? Tema foto on postitatud allpool.
Vakuumkapseldamine (VPE)
See meetod ületab tavaliselt VPI protsessi. Tootmisprotsessi käigus lisatakse mähise kapseldamiseks mitu kastet, misjärel nende kate küpsetatakse ahjus. Need trafod pakuvad paremat kaitset agressiivse ja niiske keskkonna eest kui nende VPI kolleegid. Kuidas selline trafo välja näeb? Tema foto on esitatud allpool.
Kapseldamine (tihendamine)
Kappistatud trafod on tavapärased seadmed, mille mähised on kaetud räniühendite või epoksüvaiguga ja täielikult suletud raskesse kesta. Tootmisprotsess täidab mähised tiheda, suure dielektrilise tugevusega epoksüvaiguga, kaitstes trafot igasuguse keskkonna eest.
Valatud poolid (vormitud tihendatud epoksiidist)
Need seadmed sisaldavad pooli, mis on vormimise ajal kapseldatud epoksiidiga. Need on toimel täielikult vaiguga täidetudvaakum.
Iga mähise isolatsioonimeetod sobib spetsiaalselt konkreetsete keskkondade jaoks. Väga oluline on mõista, kus on sobivaid seadmetüüpe kõige parem kasutada. Näiteks kuivvaluvaigu trafod maksavad umbes 50% rohkem kui VPE või VPI tooted. Seega võib konkreetset tüüpi seadme valik oluliselt mõjutada projekti kogumaksumust.
Soovitused valikuks
Kui on vaja suuremat vastupanu koroonalahendustele (st isolatsiooni dielektrilist tugevust ületavast väljatugevusest põhjustatud elektrilahendus), siis kui mähiste mehaanilist tugevust pole vaja, tuleks kasutada VPI-tüüpi trafot..
Kasutage neid koos valurullidega, kui on vaja täiendavat tugevust ja kaitset, näiteks karmides keskkondades, nagu keemiliste protsesside tehased, ehitusmaterjalide tehased ja välispaigaldised. Agressiivne keskkond hõlmab aineid, mis võivad kahjustada teiste kuivtrafode mähiseid, sealhulgas soolad, tolm, söövitavad gaasid, niiskus ja metalliosakesed.
Lisaks on valuvaigumähistel parem võime taluda lühiajalisi ja korduvaid ülekoormusi, mis on levinud paljudes tootmisprotsessides.
Kriitiliste rakenduste ja karmide keskkondade jaoks peab insener sageli valima valuvaigu või VPI/VPE tüübi vahel. Esimest tüüpi peetakse üldiselt parimaks. Mõned tootjadsamas juhitakse tähelepanu sellele, et valuvaigust isolatsioon piirab trafo eluiga. Epoksüvaigu soojuspaisumistegur on väiksem kui vaskjuhtidel. Tsükliline paisumine ja kokkutõmbumine poolide kuumenemisel ja jahtumisel võib lõpuks põhjustada vaigu pragunemise. Samuti märgitakse, et VPI-tüüpi trafo saab selliste protsessidega paremini toime ja seetõttu kestab kauem. Lõpliku valiku teeb lõpuks energeetikainsener.
Vedel vs. kuiv
Vedelikuga täidetud trafod kipuvad olema tõhusamad kui kuivtäidisega trafod, seega on nende kasutusiga pikem. Lisaks on vedelik tõhusam keskkond mähistes paiknevate kõrge temperatuuriga alade jahutamiseks. Lisaks on vedelikuga täidetud seadmetel parem ülekoormusvõime.
Seega on 1000 KVA kuivtüüpi trafo poolkoormusel kadude tase umbes 8 kW ja täiskoormusel umbes 16 kW. Samal ajal on samas "tuhandis", kuid vedelas, umbes pool jäätmetest. Õli "kaks tuhat" poolel koormusel kannab kaod 8 kW ja täiskoormusel 16 kW. Selle kuiva analoogi iseloomustavad kulud vastav alt 13 ja 26,5 kW. See tähendab, et just kuiv-tüüpi trafod hoiavad kadude osas kahtlast edumaa. Samal ajal on nende hind kõrgem kui vedelatel.
Mähiste intensiivsema jahutamise tõttu on vedelad seadmed väiksemate mõõtmetega (sügavus ja laius) kui sama võimsusega kuivseadmed. Võib küllmõjutada trafoalajaamade (eriti sisseehitatud alajaamade) vajalikku pindala ja seega kogu rajatise maksumust. Niisiis, tüüpilise kuivtüüpi trafo 1000 KVA sügavus on 1,6 m ja laius 2,44 m. Samal ajal on sarnase õlitrafo laius lähisügavusel umbes 1,5 m. Kuid seda tüüpi, sellel on mitmeid puudusi.
Näiteks tulekaitse on vedeltrafode puhul olulisem tuleohtliku jahutusvedeliku kasutamisel. Tõsi, põlema võivad minna ka kuivtrafod. Väärkasutatud vedelat tüüpi seade võib isegi plahvatada.
Sõltuv alt töötingimustest võivad vedelikuga täidetud tooted vajada jahutusvedeliku lekete kogumiseks tilgakandikut.
Võib-olla on trafode valikul üleminek kuivtüübi selgelt eelistatult vedelale tüübile 500 kVA ja 2,5 MVA vahel, kusjuures esimest tüüpi kasutatakse eelistatav alt vahemiku alumise piirini ja teist üle selle.
Oluliseks teguriks tüübi valikul on trafo paigalduskoht, näiteks büroohoone sees või väljaspool, samuti tööstuslike koormuste teenindamine.
Kuivtüüpi trafod üle 5MVA on kergesti saadaval, kuid paljud on vedelikuga täidetud. Välispaigalduse puhul on see tüüp samuti valdav.
Paar sõna ventilatsiooni kohta
Kui trafo on varustatud ventilaatoriga, saab koormust oluliselt suurendada. Niisiis, valatud mähiste jaokssee funktsioon võib tõsta pideva kandevõime kuni 50% üle nimikoormuse. VPE või VPI tüüpide puhul võib võimsuse suurenemine sel juhul olla kuni 33%.
Näiteks tavalise 3000 kVA mähitud trafo võimsus, kui see on varustatud puhurventilaatoriga, suureneb 4500 kVA-ni (50%). Samal ajal tõstab ventilaatoriga 2500 kVA VPE või VPI tüüp selle 3,333 kVA-ni (33%).
Samas tuleb alati arvestada, et puhuri olemasolu vähendab süsteemi üldist töökindlust. Kui ventilaator peaks rikkis töötades puhumisel nominaalsest suurema koormuse all, on tõsine õnnetusoht, mille tagajärjel võite kaotada kogu trafo.
Ja kuidas on lood Venemaa turuga?
Väärib märkimist, et Venemaal on viimastel aastatel olnud pidev tendents korrata Euroopa kogemust, kus kuni 90% uutest paigaldatud trafodest on kuivtüüpi. Turg reageerib sellele vastav alt. Täna pakuvad Vene Föderatsioonis selliseid seadmeid kahelt tootjarühm alt. Esimene neist sisaldab Venemaa, Itaalia, Hiina ja Korea kaubamärke. Põhimõtteliselt pakutakse tuntud Venemaa kaubamärkide konstruktiivseid analooge: TSZ, TSL, TSGL. Kui palju selline kuivtrafo maksab? Tüüpilise "tuhande" hind varieerub 900 tuhandest 1 miljoni rublani.
Teise rühma kuuluvad Saksa ja Prantsuse tootjad. Nad pakuvad DTTH-, GDNN-, GDHN-seeria klassid. Kui palju selline imporditud trafo maksab? Sama “tuhande” hind on 1,5–2 miljonit rubla.
