Vad är skillnaden mellan transformatorer av torr typ och oljenedsänkta transformatorer? Hur väljer man?

Transformatorer är vanlig och kritisk utrustning i kraftsystem, som används för att ändra storleken på växelspänningen för överföring och distribution av elektrisk energi i kraftöverföring, distribution och andra tillämpningar. Transformatorer av torr typ och oljenedsänkta transformatorer är två vanliga typer, som uppvisar betydande skillnader i isoleringsmedia, värmeavledningsmetoder och miljöanpassningsförmåga. Den här artikeln utforskar skillnaderna mellan transformatorer av torr typ och oljenedsänkta transformatorer och ger rekommendationer för att välja lämplig transformatortyp.

Den viktigaste skillnaden mellan transformatorer med oljenedsänkta och torra typer ligger i närvaron eller frånvaron av "olja". Eftersom olja är en flytande vätska, har oljenedsänkta transformatorer nödvändigtvis ett hölje. Inuti denna kapsling finns transformatorolja, som sänker transformatorlindningarna, vilket gör dem osynliga från utsidan. Transformatorer av torr typ, som saknar olja, kräver ingen kapsling, vilket tillåter direkt synlighet av transformatorlindningarna. En annan egenskap är oljereservoaren på oljenedsänkta transformatorer, som lagrar transformatorolja. Nyare oljenedsänkta transformatorer får dock inte innehålla en oljereservoar.

Båda är krafttransformatorer, med en järnkärna för den magnetiska kretsen och lindningar för den elektriska kretsen. Den primära skillnaden ligger i designen "oljenedsänkt" kontra "torrtyp". Specifikt skiljer sig deras kylmedier: den förra använder transformatorolja (eller andra oljor som β-olja) för både kylning och isolering, medan den senare använder luft eller gaser som SF6 som kylmedium. Oljenedsänkta transformatorer sänker kärnan-och-lindningsenheten i en oljetank fylld med transformatorolja. Transformatorer av torr typ inkapslar vanligtvis kärnan och lindningarna med epoxiharts; En mer vanlig icke-inkapslad typ använder nu speciellt isolerande papper impregnerat med dedikerad lack för att förhindra att fukt tränger in i lindningarna eller kärnan.

Oljenedsänkta transformatorer har externa radiatorer som är utformade för att underlätta värmeavledning – närmare bestämt cirkulationen av intern isolerande olja – som fungerar som kylflänsar. Transformatorer av torr typ saknar sådana radiatorer och förlitar sig istället på fläktar under transformatorns spolar för kylning.

Oljenedsänkta transformatorer, på grund av brandsäkerhetskrav, installeras vanligtvis i särskilda transformatorrum eller utomhus. Transformatorer av torr typ installeras dock alltid inomhus, vanligtvis i distributionsrum.

När det gäller produktionsvolym och användning når torrtypstransformatorer för närvarande endast en spänningsklass på 35kV och har en relativt mindre kapacitet jämfört med oljenedsänkta typer, vanligtvis upp till cirka 2500kVA. Dessutom är tillverkningsprocessen för transformatorer av torr typ mer komplex än den för oljenedsänkta transformatorer med samma spänningsklass och kapacitet, vilket resulterar i högre kostnader. Därför är oljefyllda transformatorer fortfarande vanligare i nuvarande applikationer. Transformatorer av torr typ används dock ofta på platser med hög efterfrågan inomhus för strömförsörjning och distribution – såsom hotell, kontorsbyggnader och höghus – på grund av deras miljöfördelar, flamskyddande egenskaper och slagtålighet.

Det är uppenbart att både torrtyp och oljefyllda transformatorer har distinkta fördelar och nackdelar. Oljefyllda transformatorer erbjuder lägre kostnader och enklare underhåll men är brännbara och explosiva. Transformatorer av torr typ, med sin utmärkta brandmotstånd, kan installeras vid belastningscentra för att minimera spänningsfall och energiförlust. Men de är dyrare, skrymmande, mindre motståndskraftiga mot fukt och damm och ger högre ljudnivåer.

Låt oss sedan sammanfatta skillnaderna som nämns ovan i följande sju punkter:

1. Utseende

Olika inkapslingsformer: Transformatorer av torr typ exponerar kärnan och lindningarna, medan oljenedsänkta transformatorer endast avslöjar det yttre höljet.

2. Ledningskonfiguration

Transformatorer av torr typ använder huvudsakligen silikongummibussningar, medan oljenedsänkta transformatorer mestadels använder porslinsbussningar;

3. Kapacitet och spänning

Transformatorer av torr typ är i allmänhet lämpliga för distributionstillämpningar, vanligtvis med kapaciteter under 2000 kVA och spänningar på eller under 10 kV, även om vissa kan nå 35 kV spänningsnivåer. Oljenedsänkta transformatorer kan dock uppnå vilken kapacitet som helst och täcka alla spänningsnivåer; Kinas för närvarande under konstruktion ultrahögspänning 1000kV transmissionsledningar använder uteslutande oljenedsänkta transformatorer.

4. Skillnader i isolering och värmeavledning

Transformatorer av torr typ använder vanligtvis hartsisolering och förlitar sig på naturlig luftkylning, med större kapacitet kompletterad med forcerad luftkylning. Oljenedsänkta transformatorer använder emellertid isolerande olja för elektrisk isolering. Värme som genereras av lindningarna överförs genom cirkulerande isolerande olja inuti transformatorn till kylarflänsarna för avledning.

5. Applikationsmiljöer

Transformatorer av torr typ används främst på platser som kräver "brandsäkring och explosionssäkring", vilket gör dem lämpliga för storskaliga byggnader och höghus. Oljenedsänkta transformatorer kan dock uppleva oljespray eller läckage i händelse av fel, vilket potentiellt kan orsaka bränder. Följaktligen är de främst utplacerade utomhus där platser är utrustade med utgrävda "olycksgropar".

6. Olika lastbärande kapacitet

Transformatorer av torr typ bör i allmänhet arbeta med nominell kapacitet, medan oljenedsänkta transformatorer uppvisar överlägsen överbelastningsförmåga.

7. Varierade kostnadsstrukturer

För transformatorer med likvärdig kapacitet kräver torrtypsenheter betydligt högre inköpspriser än oljesänkta motsvarigheter.

Hur man väljer

1. Säkerhetsöverväganden: Om högre säkerhet och brandmotstånd krävs, välj transformatorer av torr typ eftersom de inte innehåller brandfarlig isoleringsolja.

2. Effektkrav: För transformatorer med hög effekt är oljenedsänkta transformatorer vanligtvis mer lämpliga på grund av deras överlägsna värmeavledningsförmåga.

3. Miljöbegränsningar: Tänk på egenskaperna hos transformatorns driftsmiljö och välj lämplig transformatortyp för den inställningen.

4. Underhållskostnader: Oljefyllda transformatorer kräver i allmänhet regelbundna inspektioner och underhåll av isoleroljekvalitet, medan torrtypstransformatorer har relativt lägre underhållskostnader.

Torrtyp och oljefyllda transformatorer uppvisar tydliga skillnader i isoleringsmedia, värmeavledningsmetoder och miljöanpassningsförmåga. Val av lämplig transformatortyp beror på specifika tillämpningskrav och miljöförhållanden. När strategier för val av transformator utarbetas måste faktorer som säkerhet, effektkrav, miljöbegränsningar och underhållskostnader övervägas. För kritiska anläggningar och platser med höga säkerhetskrav, såsom sjukhus och skolor, föredras vanligtvis torra transformatorer för att maximera säkerheten. Omvänt, i stora industriella komplex och kraftsystem som kräver transformatorer med hög effekt, är oljenedsänkta transformatorer ofta mer lämpliga på grund av deras överlägsna värmeavledningsförmåga och förmåga att motstå tuffa miljöförhållanden.