Los transformadores de distribución juegan un papel crucial en la red eléctrica. No solo proporcionan electricidad necesaria y confiable para las operaciones diarias de cada hogar y empresa, sino que también mantienen la seguridad y la estabilidad del sistema de energía. Un sistema de energía eficiente siempre es inseparable de los transformadores de distribución.
Supongamos que está en contacto o está tratando de comprender los transformadores de distribución, o desea utilizar transformadores de distribución para mejorar la eficiencia y la confiabilidad de su red eléctrica. En ese caso, puede leer la siguiente guía cuidadosamente. Puede ampliar su comprensión de los transformadores de distribución.
1. ¿Qué es un transformador de distribución?
2. ¿Cuáles son las aplicaciones del transformador de distribución?
3. ¿Cómo funciona el transformador de distribución?
4. ¿Por qué son importantes los transformadores de distribución?
5. ¿Cuáles son los beneficios del transformador de distribución?
6. ¿Cuáles son las funciones y usos del transformador de distribución?
7. ¿Cuáles son los tipos de transformador de distribución?
8. ¿Cuáles son las partes del transformador de distribución?
9. ¿Cuáles son los factores que pueden afectar la productividad del transformador?
10. ¿Cuáles son las medidas proactivas para evitar el daño del transformador?
11. ¿Qué tipos de pruebas de producción del fabricante se pueden realizar en Transformers?
12. ¿Cuáles son la instalación del transformador de distribución?
13. ¿Cuáles son el mantenimiento de los transformadores de distribución?
14. ¿Cuáles son las pérdidas del transformador?
15. ¿Qué es el transformador de potencia?
16. ¿Cuáles son las diferencias entre los transformadores de distribución y los transformadores de potencia?
¿Qué es un transformador de distribución?
Un transformador de distribución es un tipo de transformador eléctrico utilizado específicamente en los sistemas de distribución de energía. Su función principal es convertir la electricidad de alto voltaje de la cuadrícula en electricidad de bajo voltaje adecuada para uso doméstico y comercial.
Hay muchos tipos de este transformador, incluidos transformadores de distribución de tipo monofásico, trifásico, tipo caja y de distribución de tipo polo. Además de poder renunciar o aumentar el voltaje de la red para que coincida con los niveles de consumo de energía de hogares, empresas y edificios comerciales, también proporciona una variedad de tamaños, aceites aislantes y eficiencias para cumplir con el presupuesto y los requisitos de su proyecto.
Los transformadores de distribución tienen muchos usos, que incluyen:
Bajando el voltaje
Rechazos
Uno de los principales usos detransformadores de distribuciónes reducir el voltaje de transmisión (generalmente entre 69 y 500 kV) a un voltaje más bajo adecuado para hogares y empresas, al tiempo que proporciona una potencia precisa a su equipo eléctrico.
Distribución de energía
Forra de distribución de energía: cordura
Los transformadores de distribución son un medio técnico para distribuir energía de la red eléctrica a diferentes hogares, empresas, fábricas, etc. Por lo tanto, a menudo se instalan al final del cable, cerca del punto de consumo de energía, o en postes y subestaciones.
Regulación de voltaje
Regulación de voltaje de origen: cyberpowersystems
Además de renunciar y distribuir potencia, los transformadores de distribución también pueden regular la caída de voltaje causada por la transmisión de potencia a larga distancia. Puede ajustar y cambiar el voltaje de acuerdo con diferentes requisitos de carga.
Integración de energía renovable
Integración de energía renovable: Modelon
Muchas fuentes de energía renovable, como células solares, turbinas eólicas y otras fuentes de energía renovable, pueden integrarse en el sistema de energía a través de transformadores de distribución, facilitando el transporte y el uso de energía eléctrica.
Usos industriales
Los transformadores de distribución pueden proporcionar energía para diferentes máquinas y equipos en entornos industriales.
El principio de trabajo de los transformadores de distribución se deriva de la inducción electromagnética. Su principio de trabajo es:
¿Cómo se obtiene el trabajo del transformador de distribución?
- Bobina. El transformador de distribución está compuesto por una bobina primaria y una bobina secundaria. La bobina primaria está conectada a la electricidad de alto voltaje de la red eléctrica, mientras que la bobina secundaria está conectada a la electricidad de bajo voltaje entregada a hogares y negocios.
- Núcleo y devanados. El núcleo del transformador de distribución se compone principalmente de acero de silicio de alta permeabilidad magnética. Puede guiar el campo magnético.
- Inducción actual. Cuando la corriente alterna pasa a través del devanado primario, el cambio en la corriente genera un campo magnético. Puede reducir el voltaje sin perder energía.
- Conversión de voltaje. Debido a que hay una relación de giros entre el devanado primario y el devanado secundario. Cuando el devanado secundario tiene menos giros que el devanado primario, la corriente aumenta y el voltaje disminuye. Cuando el devanado secundario tiene más giros que el devanado primario, la corriente disminuye y el voltaje aumenta.
¿Por qué los transformadores de distribución son importantes?
Los transformadores de distribución son vitales para el sistema de distribución de energía. Pueden distribuir y transmitir electricidad a hogares y empresas de manera segura y sin problemas, y también pueden garantizar que el sistema de distribución esté aislado del suelo, protegiendo todo el sistema de fallas eléctricas y manteniendo la seguridad y la estabilidad de todo el sistema.
Hay muchas ventajas de transformadores de distribución, que incluyen:
Alta eficiencia
De alta eficiencia: Laars
Los transformadores de distribución se han considerado cuidadosamente y probados repetidamente desde la etapa inicial de la investigación y el desarrollo, el diseño, la optimización, las pruebas, hasta la etapa posterior de la selección, producción y uso de materias primas. Por lo tanto, durante el uso, puede garantizar pérdidas extremadamente bajas durante la transmisión de energía y una eficiencia extremadamente alta, hasta aproximadamente el 97%.
Fiabilidad
Fuiabilidad de origen: automatización
Después de repetidos experimentos y pruebas, puede garantizarle una alta confiabilidad, es decir, una operación continua durante más de 25 años.
Fuerte capacidad de sobrecarga
Los transformadores de distribución pueden hacer frente al consumo máximo de energía y admitir sobrecargas a corto plazo que exceden la capacidad nominal.
Función de protección
Protección de la función de protección: FUDA
Al configurar dispositivos de protección, puede proteger los transformadores de distribución del sobrecalentamiento, los picos de voltaje, los cortes cortos y otros problemas.
Bajo costo de mantenimiento
Los transformadores de distribución generalmente están equipados con tanques de aceite sellados y aceite aislante, lo que no solo aumenta la vida útil del equipo, sino que también reduce la necesidad de mantenimiento del equipo.
Huella pequeña
Pequeño de origen de huella: Changanelectric
En comparación con los transformadores de potencia, los transformadores de distribución suelen ser de menor tamaño, ocupan menos espacio y pueden estar bien integrados en otros sistemas.
Más amigable con el medio ambiente
Más de origen ambiental: SINTEF
Los transformadores de distribución generalmente usan aceite vegetal biodegradable no tóxico en lugar de aceite mineral, que es más ecológico.
Las funciones principales de los transformadores de distribución incluyen:
Conversión de voltaje
Aviso de conversión de voltaje: AllaboutCircuits
Los transformadores de distribución pueden convertir de forma segura y estable la electricidad de alto voltaje (como 24.94 kV, 34.5 kV) en electricidad de bajo voltaje (como 480V, 220V) adecuado para uso doméstico o comercial.
Distribución de energía
Forra de distribución de energía: Hoptele
Los transformadores de distribución pueden suministrar electricidad de manera eficiente y estable a los sectores residenciales, comerciales e industriales. Por lo tanto, a menudo se instalan en postes de servicios públicos y subestaciones.
Gestión de carga
Para garantizar un suministro estable y uniforme de electricidad, los transformadores de distribución pueden equilibrar y distribuir uniformemente la carga de energía en la línea de distribución.
Regulación de voltaje
Regulación de voltaje de origen: geeksforgeeks
Los transformadores de distribución pueden ajustar y estabilizar constantemente el nivel de voltaje en la red eléctrica y el sistema de energía, proteger a varios electricidad y equipos en el circuito, etc.
Conexión a la cuadrícula
Forma de conexión de la cuadrícula: Gridx
Varias fuentes de energía renovable, como la energía eólica y la energía solar, pueden conectarse suavemente y usarse con la red eléctrica a través de transformadores de distribución.
Mejorar la eficiencia energética
Mejorar la eficiencia energética: encriptado
Los transformadores de distribución pueden resistir de manera flexible y ajustarse a sobrecargas y fallas en el sistema de energía, al tiempo que reducen la pérdida de energía, también pueden mejorar la eficiencia energética del sistema.
Hay muchos tipos de transformadores de distribución. Entre ellos, de acuerdo con el método de enfriamiento del transformador, los tipos de transformadores de distribución son:
Transformador de tipo seco
Transformador de tipo seco: LTEC
A diferencia de los transformadores de forma de aceite, los transformadores de tipo seco usan el aire principalmente como medio de enfriamiento y aislamiento, y a menudo se instalan en instalaciones subterráneas o áreas residenciales con altos requisitos de protección contra incendios. Tiene una capacidad de sobrecarga más baja, pero el costo es más alto.
Transformador de aceite
Forraje de transformador de aceite: PPI
En comparación con los transformadores de tipo seco, los transformadores inmersos en aceite generalmente usan aceite como aislante y refrigerante. Este diseño de transformador tiene un mejor rendimiento de aislamiento y efecto de enfriamiento, tamaño más pequeño y menor costo. Sin embargo, durante el uso, tiene posibles fugas de aceite y riesgos de incendio, y no es adecuado para su uso en entornos sensibles.
Según la clasificación del entorno de instalación, los transformadores de distribución incluyen:
Transformador montado en poste
De origen transformador montado en el poste: Ermco-ECI
Los transformadores montados en polos se nombran porque se instalan en postes de utilidad. Para evitar que se toquen, se instalan en postes de alta utilidad. Y no están limitados por el espacio. Para evitar ser dañados, a menudo se usan en áreas con baja densidad de población.
Transformador de tipo caja
Tipo transformador de tipo caja: TSTY
Los transformadores de tipo de caja generalmente se instalan en una base de concreto y se colocan en un gabinete de metal a prueba de manipulaciones. Es adecuado para su uso en áreas urbanas, que es estéticamente agradable y puede ocultarse a la vista pública. Este tipo de transformador suele ser un transformador trifásico para satisfacer las necesidades de altas cargas.
Transformador sumergible
Sumersible de transformador: VANTRAN
Los transformadores sumergibles están diseñados específicamente para áreas propensas a inundaciones. Están resistentes y están completamente sellados para operar bajo el agua y no se ven afectados por la humedad o el agua.
Según la configuración de fase, los transformadores de distribución incluyen:
Transformador monofásico
Transformador monofásico: Elprocus
Los transformadores monofásicos son más simples en diseño pero más rentables. Pueden satisfacer las necesidades de entornos residenciales y comerciales con una demanda de energía relativamente baja y un amplio rango de potencia de distribución, como transformadores montados en postes.
Transformador trifásico
Transformador trifásico: Belfuse
Los transformadores trifásicos se pueden usar en entornos industriales más complejos. Puede distribuir potencia de manera más suave y eficiente. Puede equilibrar y manejar las altas demandas de energía mientras se suministra continuamente energía.
Las partes clave de los transformadores de distribución incluyen:
Bobinados
De origen de devanados: Maddox
Los transformadores de distribución incluyen devanados primarios y secundarios. Estos devanados generalmente están hechos de cobre o aluminio. El cobre es más conductivo y eficiente, pero más caro que el aluminio. Estos devanados forman las bobinas conductoras del transformador. Están estrechamente heridos alrededor del núcleo para promover el proceso de inducción del transformador.
Centro
De origen del núcleo: coreficientrl
El núcleo del transformador generalmente está hecho de múltiples capas de láminas de acero de silicio. Puede reducir las corrientes de remolino y minimizar las pérdidas de histéresis.
Aisladores
Aisladores de origen: CNRuisen
Los diferentes transformadores de distribución utilizan diferentes aisladores. Los materiales aislantes del transformador incluyen papel y resina impregnados de aceite. Estos dos materiales tienen buenas propiedades dieléctricas y durabilidad, y pueden soportar tensiones térmicas, eléctricas y mecánicas.
Cambiador
Tap Changer-Programado: Maddox
El cambiador de tap puede ajustar la relación de voltaje entre el primer devanado y el segundo devanado para ajustar el voltaje de salida para adaptarse a los cambios en la carga o el voltaje de entrada. El cambiador de tap es esencial para mantener el nivel de voltaje del sistema de cuadrícula de energía, y el desgaste mecánico y la corrosión eléctrica durante el uso causarán pérdidas en el cambiador de grifos, por lo que los interruptores del cambiador de grifos deben mantener continuamente en las etapas posteriores.
Tanque conservador
Forzón del tanque conservador: Elprocus
El tanque del conservador proporciona una excelente protección física y sellado para los componentes internos del transformador, controlando así la presión interna. Por lo general, está conectado a tierra para evitar riesgos eléctricos y pintado para resistir los efectos ambientales, como la degradación de óxido y UV.
Cojinete
El buje del transformador generalmente está hecho de materiales cerámicos o compuestos para controlar la distribución de campos eléctricos. Puede soportar altos voltajes y entornos externos complejos. Debido a que la falla del buje puede causar daños catastróficos, debe probarlo y mantenerlo de acuerdo con los estándares estrictos durante el uso posterior.
Dispositivo para respirar
El dispositivo de respiración puede mantener el equilibrio de humedad en el aceite del transformador para mantener un buen aislamiento. A medida que el transformador se calienta y se enfría, el dispositivo de respiración puede mantener el aire dentro de seco.
Conservador de petróleo
El conservador de aceite protege la estabilidad del nivel de aceite en el tanque de aceite principal, manteniendo así el mejor rendimiento de aislamiento del transformador. Hoy en día, los conservadores de aceite de vejiga generalmente se usan, lo que puede aislar completamente el aire exterior.
Disipador de calor o radiador
Disipador de calor o de origen del radiador: CNCSpamping
El disipador de calor aumenta el área de superficie del tanque de aceite, mejorando así el efecto de disipación de calor del transformador.
El rendimiento de los transformadores de distribución puede verse afectado por varias condiciones y factores, y debe tratar de evitar:
Sobrecarga
De origen sobrecargado: ZX-EL
La sobrecarga continua pondrá estrés excesivo en el transformador de distribución, que acortará la vida útil del equipo.
Factores ambientales
Los factores ambientales excesivos, como los vientos fuertes, los incendios o las fuertes lluvias, reducirán el rendimiento y la eficiencia del transformador.
Falta de mantenimiento
Falta de mantenimiento de mantenimiento: seton
El mantenimiento descuidado es el factor principal que conduce a la falla del transformador. Necesitas mantener el transformador regularmente.
Hay muchas formas de prevenir el daño al transformador, que incluye:
Instalación adecuada
Autor de instalación adecuado: Daelim-Electric
Después de obtener el transformador, debe instalarlo estrictamente de acuerdo con las instrucciones. Si es necesario, debe consultar a un ingeniero profesional.
Instalar dispositivos de protección
Instalar dispositivos de protección de origen: CircuitDigest
Además del transformador de distribución, debe instalar dispositivos de protección, como protectores de sobretensión o interruptores de circuitos. Este dispositivo puede evitar que el transformador de la sobrecarga eléctrica.
Mantenimiento regular
Ourged de mantenimiento regular: Hi-TechCarcare
Mantenga e inspeccione regularmente el transformador de distribución, y muestree y pruebe el aceite.
Monitoreo y reemplazo regular
Cada transformador de distribución tiene una vida útil específica. Debe monitorearlo y reemplazarlo regularmente para garantizar una operación segura y confiable.
Los estándares de prueba del transformador de distribución se prueban de manera rutinaria según el Comité de Normas IEEE. Las pruebas son pruebas de rutina y de diseño. Las pruebas de rutina son pruebas que se realizan en todas las unidades de transformador. Las pruebas de diseño son pruebas que se realizan solo en nuevos diseños o prototipos.
Las pruebas de rutina incluyen:
Pruebas de relación de relación, polaridad y fase
Ratio, polaridad y pruebas de relación de fase de origen: Electrical4u
La relación, la polaridad y las pruebas de relación de fase son extremadamente importantes para verificar que el transformador tenga la relación correcta y baja tensión de voltaje. Verifica que la unidad tenga circuitos abiertos, cortocircuitos (giro a giro) y corrija las relaciones de polaridad y fase.
Pruebas de resistencia
Pruebas de resistencia de origen: Carelabz
Al realizar pruebas de resistencia, puede verificar que la resistencia de la bobina y el diámetro del cable sean los esperados en comparación con los valores de diseño, obteniendo así el valor de resistencia correcto para las pérdidas de devanado.
Pruebas de factor de potencia de aislamiento
Pruebas de factor de potencia de aislamiento de origen: Vertiv
La prueba del factor de potencia de aislamiento determina la relación de la potencia disipada en el aislamiento al producto del voltaje y la corriente efectivos.
Pruebas de pulso de control de calidad (QC)
Verifica la integridad del aislamiento y la clasificación BIL de la unidad.
Pérdida de núcleo (pérdida sin carga) y porcentaje de excitación de excitación
Pérdida de núcleo (pérdida sin carga) y porcentaje de excitación de excitación de origen: PowerSystemSdesign
El propósito de esta prueba es verificar la precisión de los cálculos de diseño, la mano de obra y los materiales. Se recopilan mediciones reales para el uso del cliente y los cálculos de propiedad total.
Prueba de potencial de inducción (buey)
Potencial de inducción (OX) de origen de prueba: MDPI
Se requieren todas las unidades para someterse a la prueba del potencial de inducción (OX). Comprueba el aislamiento de giro a la capa y de capa a la capa. Esta prueba se realiza antes de las pruebas de pérdida e impedancia.
Las pruebas opcionales incluyen:
Prueba de pulso IEEE (onda amortiguada, onda picado dos veces, onda completa)
Prueba de pulso IEEE (onda amortiguada, onda picado dos veces, onda completa): GoogleUsercontent
La prueba de pulso IEEE (onda amortiguada, onda picado dos veces, onda completa) está diseñada para simular las oleadas severas que un transformador puede encontrar a lo largo de su vida útil.
Prueba de nivel de sonido
La prueba de nivel de sonido está diseñada para detectar la cantidad de ruido audible que produce un transformador durante el uso. Los niveles de sonido se miden a intervalos regulares alrededor de la unidad, y se lee el valor promedio.
Prueba de temperatura térmica
La prueba de temperatura térmica está diseñada principalmente para evaluar las características térmicas del transformador, específicamente su capacidad de permanecer fría durante la operación.
Los pasos de instalación de los transformadores de distribución deben seguirse estrictamente. Estos incluyen:
Selección del sitio
Forra de selección del sitio: Reinhausen
Antes de instalar el transformador, debe seleccionar un entorno y una ubicación que sea adecuado para el transformador. El transformador de distribución debe instalarse lo más cerca posible de la carga para reducir la pérdida de energía en la línea de distribución y facilitar el mantenimiento.
Base e instalación
Los transformadores de distribución se pueden instalar en postes o almohadillas de concreto. Instalar en postes puede reducir el riesgo de manipulación. Instalar en la base puede mantener la estabilidad del transformador.
Conexión y puesta en marcha
Conexión y comisión de puesta en marcha: Zenithar
Después de instalar los transformadores de distribución, debe asegurarse de que estén adecuadamente conectados a tierra para evitar riesgos eléctricos. La puesta en marcha y las pruebas pueden verificar si la fase y la salida de voltaje son correctas y si cumplen con las regulaciones de seguridad.
Seguridad y cumplimiento
Durante el uso, debe cumplir con las regulaciones y estándares de seguridad eléctrica locales. Estos incluyen: mantener una distancia apropiada desde el edificio y garantizar que se instalen dispositivos de protección como indicadores de circuito y protectores de sobretensión.
El mantenimiento de los transformadores de distribución también es muy importante. Puede implementarlo siguiendo los pasos a continuación:
Inspecciones regulares
Inspecciones regulares de origen: Reinhausen
Puede asignar ingenieros para inspeccionar regularmente el equipo de desgaste, fugas de aceite (transformadores de aceite) y componentes externos como bujes y carcasas. Limpie y retire la suciedad y los escombros de la superficie del equipo regularmente.
Manejo del petróleo (transformadores inmobiliarios de petróleo)
Gestión del petróleo (transformadores inmobiliarios de petróleo): Investigategate
Si usa transformadores inmersos en aceite, debe probar regularmente la resistencia dieléctrica y la contaminación del aceite de transformador. Muestre y pruebe regularmente el aceite para garantizar el rendimiento del aislamiento y la eficiencia de transferencia de calor del equipo.
Imagen térmica
De origen de imágenes térmicas: Investigategate
Use imágenes térmicas para detectar e identificar componentes sobrecalentados dentro del transformador, verifique si hay fallas internas, sobrecargas o fallas en aislamiento.
Prueba eléctrica
Programas eléctricas: Elecsafety
Las pruebas eléctricas incluyen resistencia al aislamiento, pruebas de relación de giros y pruebas de factor de potencia. Puede garantizar que los componentes internos del transformador funcionen normalmente.
Monitoreo y análisis de carga
En condiciones de funcionamiento reales, puede realizar el monitoreo y el análisis de la carga para probar el rendimiento operativo y la eficiencia real del equipo.
Mantenimiento preventivo
Según la operación real del equipo, puede formular un plan de mantenimiento preventivo para facilitar el manejo de las fallas del equipo.
Las pérdidas del transformador son causadas por el campo magnético alterno en el núcleo. Ocurren durante todo el proceso de encendido. Estas pérdidas incluyen:
Pérdidas sin carga
Pérdidas de carga sin carga: Portal de ingeniería eléctrica
Las pérdidas sin carga también se denominan pérdidas de núcleo o pérdidas de hierro. Son causadas principalmente por pérdidas en el núcleo de acero, corrientes de remolino, histéresis, corrientes de remolino y pérdidas dieléctricas.
Pérdidas de carga
Pérdidas de carga de origen: Polytechnichub
Las pérdidas de carga también se llaman pérdidas de cobre. Son causados principalmente por pérdidas de bobina. Las resistencias de devanado primaria y secundaria del transformador generan pérdidas de calor, que causan pérdidas de carga.
¿Qué es el transformador de potencia?: IQSDirectory
A diferencia de los transformadores de distribución, los transformadores de potencia son transformadores que se encuentran específicamente dentro de las subestaciones. Se clasifican en más de 1000 kVA y generalmente se usan para grandes cargas industriales o comerciales. A menudo se instalan cerca de la carga.
Los transformadores de potencia y los transformadores de distribución son transformadores, pero difieren en su alcance de aplicación, escenarios y otras comodidades. Sus diferencias incluyen:
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Transformador de distribución
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Transformador de potencia
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| Capacidad nominal | Más bajo; | Por lo general, más alto, más de 3150 kVa; |
| Rango de voltaje nominal | Rango de 11kV, 6.6kV, 3.3kV, 440V a 230V; | Varía de 400kV, 200kV, 66kV a 33kV; |
| Tamaño | Tamaño más pequeño, corriente inferior; | Mayor tamaño, mayor corriente; |
| Ubicación de instalación | Instalado principalmente en estaciones de distribución; | Estaciones eléctricas y subestaciones de transmisión; |
| Objetivo | Entregar electricidad a la industria o hogares; | Entregar electricidad a grandes industrias o comercio; |
| Nivel de aislamiento | Bajo; | Alto; |
| Pérdida de hierro y pérdida de cobre | Sin piezas centrales, la pérdida de hierro es menor que la de los transformadores de potencia; | La pérdida de corriente de Eddy en las hojas de acero y la pérdida de histéresis en los materiales centrales perderá energía en forma de calor; |
| Eficiencia | Mayor eficiencia que los transformadores de potencia, la eficiencia puede alcanzar alrededor del 80%-90%. | La eficiencia de los transformadores de potencia suele ser menor que la de los transformadores de distribución; La eficiencia puede alcanzar aproximadamente el 75%. |
Los transformadores de distribución juegan un papel crucial en todos los sistemas de distribución de energía. Para lograr un suministro de energía seguro y eficiente para hogares y empresas, se están desarrollando y fabricando más transformadores de distribución. En el futuro, más fabricantes y empresas continuarán trabajando duro para mejorar el nivel de ajuste de potencia de alto voltaje de los transformadores de distribución, mantener el mejor rendimiento de los equipos y extender la vida útil de los equipos. Si le preocupa elegir un transformador de distribución adecuado, contáctenos de inmediato para obtener la mejor solución de selección.
