¿Qué es el transformador de distribución?

Definición de transformador de distribución

Transformador de distribución se refiere a un aparato eléctrico estático utilizado en el sistema de distribución para transformar el voltaje y la corriente de CA de acuerdo con la ley de inducción electromagnética y transmitir energía de CA. Los productos de transformadores chinos generalmente se pueden dividir en transformadores de voltaje ultra alto (750 KV y más), transformadores de voltaje ultra alto (500 KV), transformadores 220-110 KV y transformadores de 35 KV y menos según los niveles de voltaje. Los transformadores de distribución generalmente se refieren a transformadores de potencia que operan en la red de distribución con un nivel de voltaje de 10-35KV y una capacidad de 6300KVA o menos que suministran energía directamente a los usuarios finales.

Tipos de transformador de distribución

La clasificación de los transformadores de distribución de uso común se puede resumir de la siguiente manera:

(1) Según el número de fases:

1) Transformadores de distribución monofásicos: utilizados para cargas monofásicas y grupos de transformadores de distribución trifásicos.

2) Transformador de distribución trifásico: utilizado para subir y bajar tensión en sistemas trifásicos.

(2) Según los métodos de enfriamiento:

1) Transformadores de distribución de tipo seco: dependen de la convección de aire para el enfriamiento y generalmente se usan para transformadores de distribución de pequeña capacidad, como iluminación local y circuitos electrónicos. 2) Transformadores de distribución sumergidos en aceite: dependen del aceite como medio de enfriamiento, como el enfriamiento automático sumergido en aceite, el enfriamiento por aire sumergido en aceite, el enfriamiento por agua sumergido en aceite, la circulación forzada de aceite, etc.

(3) Clasificados por propósito:

1) Transformador de distribución de energía: utilizado para subidas y bajadas de tensión en sistemas de transmisión y distribución.

2) Transformador de distribución de instrumentos: como transformador de voltaje, transformador de corriente, instrumento de medición y dispositivo de protección de relé.sp;

3) Transformador de distribución de prueba: capaz de generar alta tensión y realizar pruebas de alta tensión en equipos eléctricos.

4) Transformadores de distribución especiales: como transformadores de distribución de hornos, transformadores de distribución de rectificadores, transformadores de distribución de ajuste, etc.

(4) Dividido por forma de liquidación:

1) Transformador de distribución de doble devanado: se utiliza para conectar dos niveles de voltaje en el sistema de potencia.

2) Transformador de distribución de tres devanados: generalmente utilizado en subestaciones regionales del sistema eléctrico, conectando tres niveles de tensión.

3) Autotransformador: se utiliza para conectar sistemas de potencia con diferentes voltajes. También se puede utilizar como un transformador de distribución elevador o reductor normal.

(5) Según la forma del núcleo de hierro:

1) Transformador de distribución tipo núcleo: utilizado para transformadores de distribución de energía de alto voltaje. 2) Transformador de distribución tipo carcasa: utilizado para transformadores de distribución especiales con alta corriente, como transformadores de distribución de hornos y transformadores de distribución de soldadura; O transformadores de distribución de energía para instrumentos electrónicos, televisores, radios, etc.

Partes del transformador de distribución

Los transformadores de distribución sumergidos en aceite se pueden dividir en cuerpo principal, gabinete de almacenamiento de aceite, manguito de aislamiento, cambiador de tomas, dispositivo de protección, etc. según su estructura.

1. Cuerpo

El cuerpo incluye tres partes: el núcleo de hierro, el devanado y el aceite aislante. El devanado es el circuito del transformador y el núcleo de hierro es el circuito magnético del transformador. Los dos constituyen el núcleo del transformador, que es la parte electromagnética.

1. 1 núcleo de hierro

El núcleo de hierro es la parte principal del circuito magnético en un transformador. Generalmente compuesto por láminas de acero al silicio laminadas en caliente o en frío con alto contenido de silicio, espesor de 0.35 o 0.5 mm, y superficie recubierta con pintura aislante, el núcleo de hierro se divide en dos partes: una columna con núcleo de hierro y un yugo de hierro. La columna del núcleo de hierro está cubierta con un devanado y el yugo de hierro se usa para cerrar el circuito magnético. Hay dos formas básicas de estructura de núcleo de hierro: tipo de núcleo y tipo de capa.

1. 2 devanados

El devanado es la parte del circuito de un transformador, generalmente hecho enrollando alambre de cobre plano aislado o alambre de cobre redondo en un molde de devanado. El devanado se instala en la columna del núcleo del transformador, el devanado de bajo voltaje se instala en la capa interna, el devanado de alto voltaje se instala en la capa externa del devanado de bajo voltaje y las fundas hechas de materiales aislantes se utilizan entre el devanado de bajo voltaje y el núcleo de hierro, así como entre el devanado de alto voltaje y el devanado de bajo voltaje, para facilitar el aislamiento.

1.3 Aceite aislante

La composición del aceite de transformadores es muy compleja, ya que se compone principalmente de cicloalcanos, alcanos e hidrocarburos aromáticos. En los transformadores de distribución, el aceite del transformador desempeña dos funciones: una es el aislamiento entre los devanados del transformador, los devanados y los núcleos de hierro y los tanques de aceite. La segunda es que el aceite del transformador genera convección después de calentarse, lo que desempeña un papel de disipación de calor en el núcleo y el devanado del transformador. El aceite de transformador de uso común tiene tres especificaciones: No. 10, No. 25 y No. 45. Su etiqueta representa la temperatura a la cual el aceite comienza a solidificarse bajo cero. Por ejemplo, el aceite "No. 25" indica que este aceite comienza a solidificarse a los -25 grados. Las especificaciones del aceite deben seleccionarse en función de las condiciones climáticas locales.

1.2 Tanque de almacenamiento de aceite

El conservador de aceite está instalado en la tapa superior del tanque de aceite. El volumen del tanque de almacenamiento de aceite es aproximadamente el 10 por ciento del volumen del tanque de aceite. Hay tuberías conectadas entre el tanque de almacenamiento de aceite y el tanque de aceite. Cuando el volumen del transformador se expande o contrae con el cambio de temperatura del aceite, el tanque de almacenamiento de aceite juega un papel en el almacenamiento y reposición de aceite, asegurando que el núcleo de hierro y el devanado estén sumergidos en el aceite; Al mismo tiempo, debido a la instalación de un tanque de almacenamiento de aceite, se reduce la superficie de contacto entre el aceite y el aire, lo que reduce la tasa de degradación del aceite.

Hay un indicador de aceite en el costado del conservador de aceite, y hay líneas estándar de nivel de aceite junto al tubo de vidrio para temperaturas de aceite de -30 grados, más 20 grados y más 40 grados, que indican el nivel de aceite que los transformadores que no hayan sido puestos en funcionamiento deben alcanzar; La línea estándar refleja principalmente si el nivel de aceite del transformador es suficiente cuando opera a diferentes temperaturas.

Los orificios de respiración están instalados en el tanque de almacenamiento de aceite para conectar el espacio superior del tanque con la atmósfera. Durante la expansión térmica del aceite del transformador, el aire en la parte superior del conservador de aceite puede entrar y salir por el orificio de respiración, y el nivel de aceite puede subir o bajar para evitar que el tanque de aceite se deforme o incluso se dañe.

1.3 Casquillo aislante

Es el principal dispositivo de aislamiento fuera de la caja del transformador, y la mayoría de los manguitos de aislamiento del transformador utilizan manguitos de aislamiento de porcelana. El transformador utiliza manguitos de aislamiento de alto y bajo voltaje para guiar los cables de los devanados de alto y bajo voltaje del transformador desde el interior del tanque de aceite hacia el exterior del tanque de aceite, lo que hace que el devanado del transformador esté aislado de la tierra (carcasa y núcleo), y es también el componente principal que conecta los cables fijos al circuito externo. El casquillo de porcelana de alto voltaje es relativamente alto, mientras que el casquillo de porcelana de bajo voltaje es relativamente corto.

1.4 Cambiador de tomas

El dispositivo para cambiar la derivación del devanado de alto voltaje de un transformador y ajustar la posición de la derivación puede aumentar o disminuir el número de vueltas en el devanado primario para cambiar la relación de tensión y ajustar la tensión de salida. El método de cambiar manualmente la posición del cambiador de tomas después de que el transformador se retira de la operación y se desconecta de la red eléctrica, y se ajusta el voltaje de salida se denomina regulación de voltaje sin carga.

1.5 Dispositivos de protección

1.5.1 Relé de gas

El relé de gas se instala en el medio de la tubería de conexión entre el tanque de aceite del transformador y el tanque de almacenamiento de aceite, y se conecta al circuito de control para formar un dispositivo de protección de gas. El contacto superior del relé de gas forma un circuito separado con la señal de gas ligero, mientras que el contacto inferior del relé de gas está conectado al circuito externo para formar una protección de gas pesado. La acción de gas pesado dispara el disyuntor de alto voltaje y envía una señal de acción de gas pesado;

1.5.2 Tubo a prueba de explosiones

El tubo antideflagrante es un dispositivo de protección de seguridad para transformadores, instalado en la gran tapa del transformador. El tubo a prueba de explosiones está conectado a la atmósfera y, en caso de falla, el calor hará que el aceite del transformador se vaporice, activando el relé de gas para enviar una señal de alarma o cortando la fuente de alimentación para evitar que el tanque de aceite explote. .

Aplicación de transformador de distribución

1. Aplicaciones de transmisión y distribución

Los transformadores se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones de transmisión y distribución. La transmisión de energía se puede definir como el movimiento de energía eléctrica de alto voltaje de una planta de energía a una subestación, mientras que la distribución corresponde a convertir señales de voltaje de gran amplitud en señales de voltaje de valor significativamente más bajo. Además, las señales de voltaje de nivel más bajo asignadas por el sistema de distribución se pueden usar para diferentes aplicaciones domésticas y comerciales. La energía puede circular desde la central eléctrica hasta el destino a través de alambres y cables. En tales aplicaciones, los transformadores se pueden utilizar para mantener los niveles de frecuencia y amplitud de las señales en valores constantes.

2.Fabricación de acero

Las plantas de fabricación de acero son un ejemplo típico de aplicaciones comerciales donde se puede observar fácilmente el uso de transformadores. El proceso de fabricación de acero implica principalmente la fusión, soldadura, conformado y enfriamiento de las materias primas. Para fundir y soldar componentes se requiere una corriente muy alta; Sin embargo, para enfriar los componentes, se requiere un valor de corriente relativamente bajo. Para conseguir una regulación frecuente de esta corriente a lo largo de todo el proceso de fabricación, se suelen utilizar transformadores de alta tensión. En la industria de fabricación de acero, los transformadores tienden a aumentar o disminuir los valores de voltaje en diferentes puntos del circuito y ayudan a los usuarios a obtener la corriente requerida.

3. Refrigerante

Cuando se usa un transformador en forma de secado al aire, se puede usar para producir un efecto de enfriamiento. El efecto de enfriamiento de los transformadores se puede usar fácilmente en los refrigeradores para mantener los alimentos refrigerados y frescos. Además del enfriamiento, los transformadores utilizados en refrigeradores y otras aplicaciones relacionadas también brindan la regulación de voltaje necesaria para evitar picos de corriente y desequilibrios de voltaje, lo que garantiza la seguridad del equipo. Además, incluso después de una interrupción repentina del suministro eléctrico, los transformadores pueden ayudar a mantener el enfriamiento del refrigerador durante un período de tiempo.

4.aire acondicionado

El aire acondicionado es otro ejemplo de aplicaciones de la vida diaria, que utiliza un transformador para el funcionamiento general al valor óptimo deseado por el usuario, lo que permite que el aire acondicionado y el ventilador funcionen simultáneamente y controlan el flujo de energía a través del circuito de acuerdo con las necesidades actuales. Los dispositivos de calefacción, ventilación y aire acondicionado también utilizan transformadores de manera similar para simplificar su funcionamiento, mejorar su funcionamiento y optimizar el consumo de energía.

5. Uso industrial

Los transformadores se utilizan en varios equipos industriales, como máquinas de soldar, hornos eléctricos, máquinas de galvanoplastia, motores eléctricos, etc., para proporcionarles energía.

1) Horno eléctrico: el horno eléctrico es un equipo de calefacción común en la producción industrial, que requiere alto voltaje y corriente para generar alta temperatura. Por esta razón, los transformadores se usan a menudo en la industria para convertir fuentes de energía de bajo voltaje y alta corriente en fuentes de energía de alto voltaje y baja corriente para proporcionar la entrada de alta energía requerida para los hornos eléctricos.

2) Máquina de soldadura eléctrica: Las máquinas de soldadura eléctrica requieren la producción de alta temperatura y alta energía a través de arcos de corta duración para procesar los componentes soldados. En algunas máquinas de soldadura de alta potencia, se utilizan transformadores para cambiar el voltaje y la corriente para garantizar la estabilidad de la potencia y la protección contra sobrecargas.

3) Máquina de galvanoplastia: el proceso de galvanoplastia requiere una gran cantidad de energía eléctrica y es necesario garantizar la estabilidad de la fuente de alimentación para garantizar la calidad del recubrimiento. Por lo tanto, los transformadores se usan a menudo en la industria para convertir fuentes de energía de baja corriente y alto voltaje en fuentes de energía de alta corriente y bajo voltaje.

4) Generación de energía industrial: En el ámbito industrial, algunos tipos de generadores industriales necesitan transformar su voltaje de salida para adaptarse a diferentes equipos y aplicaciones. El transformador es uno de los componentes básicos para lograr la transformación del voltaje de salida.

5) Convertidores de frecuencia: Los convertidores de frecuencia se han utilizado ampliamente en equipos industriales.

Conexiones del Transformador de Distribución

(1) Yyn0, donde Y representa que el devanado de alto voltaje está conectado en estrella, y representa que el devanado de bajo voltaje está conectado en estrella, n representa que el cable neutro sale del punto medio del secundario devanado, y 0 representa que las fases de tensión de línea de alta y baja tensión son las mismas. Se puede utilizar como salida de potencia para sistemas trifásicos de cuatro hilos o trifásicos de cinco hilos, y se utiliza para transformadores de distribución con poca capacidad para suministrar energía y cargas de iluminación.

(2) Dyn11: donde D representa que el devanado de alto voltaje está conectado en triángulo, y representa que el devanado de bajo voltaje está conectado en estrella, n representa que el punto neutro del devanado secundario está directamente conectado a tierra y tiene un cable neutro extraído , y 11 representa una diferencia de fase de 30 grados entre los voltajes de línea de alto y bajo voltaje. Se usa comúnmente en el sistema TN o TT que pone a tierra la red eléctrica de bajo voltaje en China.

(3) Yd11: el devanado primario está conectado en forma de estrella y el devanado secundario está conectado en forma de triángulo. Generalmente se utiliza como transformador de suministro de energía para redes eléctricas de 10kV o 35kV y como transformador de estación para centrales eléctricas. El devanado secundario está conectado en un triángulo para eliminar el voltaje del tercer armónico.

(4) YNd11: el devanado primario está conectado en forma de estrella y el cable neutro está directamente conectado a tierra desde el punto neutro, mientras que el devanado secundario está conectado en forma de triángulo. El devanado de alto voltaje conectado en forma de estrella tiene un voltaje de √ 3 veces menor que el conectado en forma de triángulo, lo que puede traer buenos beneficios económicos. Generalmente se usa en sistemas de energía donde el punto neutro está directamente conectado a tierra a 110 kV y más.

Clasificación del transformador de distribución

50kVA,63kVA,80kVA,100kVA,125kVA,160kVA,200kVA,250kVA,315kVA,400kVA,500kVA,630kVA,800kVA,1000kVA,1250kVA,1600kVA,2000kVA,2500kVA,3150kVA,4000 kVA,5000kVA,6300kVA,8000kVA,10000kVA