Pylväsasennettu muuntaja

Pylväsasennettu muuntajaon sähköpylväisiin asennettava jakelumuuntaja. Useimmat yksiköt käyttävät anesteeseen upotettu sydän- ja käämikokoonpanosijoitettu tiiviiseen terässäiliöön. Yksivaiheisissa muuntajissa on tyypillisesti sylinterimäinen säiliö, joka on kiinnitetty pylvääseen asennuskiinnikkeillä, kun taas kolmivaiheisissa järjestelmissä voidaan käyttää yhtä kolmivaiheista muuntajaa tai kolmen yksivaiheisen yksikön ryhmää.

Pylväsasennettavat muuntajat vähentävät keskijännitesähkön asuin-, maatalous-, kaupallisten ja kevyen teollisuuden kuormien vaatimaan alempaan jännitteeseen. Ne asennetaan yleensä yleisten jakeluverkkojen varrelle sähkön toimittamiseksi yksittäisiin rakennuksiin tai useisiin jakelusyöttöön kytkettyihin paikkoihin.

Yleiset kokoonpanot kattavat5–167 kVA yksivaihemuuntajilleja30–315 kVA kolmivaihemuuntajille, jonka ensiöjännite on valittu vastaamaan jakeluverkkoa. Saatavilla on mineraaliöljy- ja esteripohjaisia ​​eristysnesteitä sekä erilaisia ​​holkkijärjestelyjä, suojalaitteita ja asennusrakenteita.

Pylväsasennettavia jakelumuuntajia valmistetaan erilaisissa sähköisissä ja mekaanisissa kokoonpanoissaANSI/IEEE- ja IEC-jakeluverkot. Kapasiteetti, jännitesuhde, eristystaso ja asennusjärjestely valitaan yhdessä, koska muuntajan tulee täyttää sekä syöttölaitteen sähkövaatimukset että tukirakenteen fyysiset rajoitukset.

Luetteloarvot edustavat yleisiä tuotekokoonpanoja. Varsinainenensiökäämin jännite, toisioliitäntä, eristystaso, mitat ja käyttöpainoriippuu valitusta muuntajan mallista.

Pylväsasennettujen muuntajien hinnat vaihtelevat yleensä noin 800–5 000 USD yksikköä kohdenperinteisille vientikokoonpanoille. Pieni yksivaiheinen yksikkö on yleensä halvempi kuin suurempi kolmivaiheinen muuntaja, jossa on korkeammat jännitearvot ja lisäsuojalaitteet. Hintaa voivat nostaa myös kuparikäämit, esterieristysnesteet, erityiset tehokkuusvaatimukset ja laitoskohtaiset lisävarusteet. Suuremmat tai erikoisvalmisteiset mallit ilmoitetaan erikseen.

Pylväsasennettavat muuntajat suunnitellaan soveltuvien vaatimusten mukaisestiIEEE tai IEC standardit, riippuen kohdemarkkinoista, käyttötaajuudesta, jänniteluokasta ja käyttötarpeista. Nämä standardit kattavat sähköisen suorituskyvyn, eristyksen, mekaanisen rakenteen ja testauksen.

IEEE C57.12.20-2023kattaa 60 Hz:n ilmavirtajakelumuuntajat, mitoitus on enintään500 kVA, joiden suurjännitearvot eivät ylitä34.5 kV. Tämä on standardin soveltamisala, ei yleinen kapasiteettiluokitus jokaiselle pylväsasennukselle. Suurin käytännöllinen muuntajan koko riippuu myös pylväsrakenteesta, asennusvälineistä ja sähkön asennusvaatimuksista.

IEC-pohjaisissa projekteissa asiaankuuluvaIEC 60076 -sarjasäätelee sähkösuunnittelua ja testausta.IEC 60076-2käsittelee lämpötilan nousua nestemäisten muuntajien, kun taasIEC 60076-3kattaa eristystasot ja dielektriset testaukset.

Molempia kokoonpanoja käytetään yläjakelujärjestelmissä, mutta niiden käämiliitännät, kuormitusominaisuudet ja asennusjärjestelyt eroavat toisistaan.

Yksivaiheiset napakiinnitetyt muuntajat

A yksivaiheinen napa-asennettu muuntajatoimittaa tavallisesti yksivaiheista sähköä asuinrakennuksiin, maatiloihin, maaseutukiinteistöihin ja pienempiin liikekuormiin. Yleisiä arvioita ovat mm10, 15, 25, 37,5, 50, 75, 100 ja 167 kVA, vaikka pienempiäkin yksiköitä on saatavana.

Pohjois-Amerikan maadoitettuun sähköverkkoon voidaan kytkeä muuntaja vaihejohtimen ja järjestelmän nollan väliin. Esimerkiksi syöttölaite, joka toimii osoitteessa12,470Y/7,200 Von noin7200 V vaiheen ja nollan välillä. Tässä järjestelyssä kytketyssä muuntajassa käytetään ensiökäämiä, joka on mitoitettu sopivalle vaihe-nollajännitteelle, vaikka syöttöjohto on yleisesti tunnistettu 12,47 kV:n järjestelmäksi.

A 120/240 V jaettu vaihe toisiojännitetarjoaa 120 V liitännät valaistukseen ja yleisiin pistorasioihin sekä 240 V korkeajännitteisille kodinkoneille. Erilaisia ​​toissijaisia ​​järjestelyjä on saatavilla teollisia tai alueellisia jakeluvaatimuksia varten.

Ensisijainen läpivientijärjestely riippuu verkkoyhteydestä.Yksiholkkimallitkäytetään sopivien maadoitettujen järjestelmien kanssa, kun taaskaksiholkkimallittarjoaa kaksi eristettyä ensiöliitintä sovelluksiin, jotka edellyttävät, että molemmat käämin päät on liitettävä ulkoisesti.

Kolmivaiheiset napakiinnitetyt muuntajat

A kolmivaiheinen napamuuntajatoimittaa kolmivaiheisia kuormia, kuten maatalouspumppuja, konepajakoneita, ilmanvaihtojärjestelmiä ja kaupallisia sähköasennuksia.

Yksi vaihtoehto on ayksittäinen kolmivaiheinen muuntajasisältää täydellisen kolmivaiheisen sydämen ja käämikokoonpanon yhdessä säiliössä. Toinen on akolmen muuntajan pankki, joka on muodostettu yhdistämällä kolme yksivaiheista yksikköä sopivaksi kolmivaiheiseksi järjestelyksi.

Yksittäinen kolmivaiheinen säiliö tarjoaa integroidun kokoonpanon ja voi vähentää erillisten säiliöiden ja asennusosien määrää. Yksivaiheinen muuntajapankki tarjoaa yksittäisten yksiköiden vaihtomahdollisuudet ja mahdollistaa laitosten käyttää standardoituja yksivaihelaitteita.

Valinta vaikuttaa enemmän kuin säiliöiden määrään.Käämiliitännät, vaihetasapaino, suojakoordinaatio, asennettu kokonaispaino ja toisiojännitevaatimukseton oltava yhteensopiva jakelujärjestelmän kanssa. Joissakin verkoissa voidaan käyttää avoinkolmiojärjestelyä kahdella yksivaiheisella muuntajalla, mutta sen kapasiteetti ja kuormitusominaisuudet poikkeavat täysin kolmimuuntajapankista.

Tyypillinen pylväsasennettu muuntaja koostuu amagneettisydän, eristetyt käämit, terässäiliö, eristysneste, holkit ja napakiinnitystarvikkeet. Sydän- ja käämikokoonpano on upotettu eristysnesteeseen, joka eristää ja siirtää lämpöä aktiivisista osista säiliöön.

Raesuuntautunut sähköteräskäytetään yleisesti muuntajaytimissä, koska sen magneettiset ominaisuudet auttavat hallitsemaan tyhjäkäyntihäviöitä. Amorfisia metalliytimiä on saatavana valikoiduissa malleissa, joissa vaaditaan pienempiä ydinhäviöitä. Käämityksissä käytetään kupari- tai alumiinijohtimia, joiden eristys on järjestetty kestämään normaalin käyttöjännitteen ja määritellyt dielektriset testit.

Terässäiliö tukee aktiivista kokoonpanoa ja suojaa sitä kosteudelta ja ulkoilman lialta. Hitsatut liitokset, kansitiivisteet ja holkkitiivisteet ovat osa nestesäiliöjärjestelmää. Suunnittelussa otetaan huomioon myös eristysnesteen tilavuuden muutokset käyttölämpötilan noustessa ja laskussa.

Holkit ja ulkoiset liitännät

Suurjänniteholkit tarjoavat eristetyt liitännät yläsyöttölaitteen ja muuntajan käämien välillä. Pienjänniteholkit kuljettavat virran lähteviin huoltojohtimiin.

Posliini- ja polymeeriholkitkäytetään jänniteluokan, laitesuunnittelun ja käyttövaatimusten mukaisesti. Liittimien mittojen ja liitinmateriaalien on sovittava valitut johtimet, mukaan lukien kupari- tai alumiiniliitännät, jos niitä on määritelty.

Säiliössä on tavallisesti maadoitus, nostopisteet ja kiinnityskannattimet. Mallista riippuen lisävarusteisiin voi kuulua apaineenalennuslaite, öljytason näyttö, tyhjennysliitäntä tai näytteenottomahdollisuus.

Perinteinen ja CSP-suojaus

Perinteiset napa-asennettavat muuntajatluottaa yleensä erikseen asennettuihin suojavarusteisiin. Ensisijainen sulake voi eristää muuntajan tietyissä vikatilanteissa, kun taas ylijännitesuoja rajoittaa salamaan ja kytkentätapahtumiin liittyviä transientteja ylijännitteitä.

A Täysin itsesuojattu (CSP) muuntajasisältää valitut suojatoiminnot muuntajakokoonpanoon. Suunnittelusta riippuen ne voivat sisältää mmsisäinen ensiösulake, pienjännitekatkaisin ja ylijännitesuoja. Joissakin kokoonpanoissa on ulkoiset käyttökahvat tai ylikuormitusilmaisin.

CSP-suojausjärjestelyt vaihtelevat valmistajan, kapasiteetin ja jänniteluokan mukaan. Ne eivät poista tarvetta arvioida ylävirran vikatasoja tai koordinoida suojausta jakelusyöttimen kanssa.

Pylväsasennetun muuntajan sähköinen suorituskyky määräytyy sen mukaannimelliskapasiteetti, jännitesuhde, häviöt, oikosulkuimpedanssi ja lämpöominaisuudet.

Kuormittamaton menetystapahtuu aina, kun muuntaja on jännitteellinen, vaikka sähköä ei toimitettaisi liitettyihin laitteisiin. Se liittyy pääasiassa magneettihäviöihin ytimessä.Kuorman menetyssyntyy käämien ja niihin liittyvien hajahäviömekanismien kautta kulkevasta virrasta, joka kasvaa sähkökuorman noustessa.

Vähennys40 W tyhjäkäynnilläedustaa suunnilleen350 kWh sähköä vuodessamuuntajalle, joka on jatkuvasti jännitteellä 8 760 tuntia. Satoja jatkuvasti jännitteisiä yksiköitä sisältävässä jakeluverkossa sydänhäviöiden eroilla voi olla mitattavissa oleva vaikutus vuotuiseen energiankulutukseen.

Sähköiset arvot määrittävät myös toisioliittimien kuljettaman virran. Esimerkiksi a50 kVA yksivaiheinen muuntaja, joka syöttää 240 Vsen nimellinen toisiovirta on noin208 A. A 100 kVA kolmivaiheinen muuntaja, joka syöttää 415 V linjasta linjaankantaa noin139 A per rivitasapainotetulla nimelliskuormalla. Nämä virrat vaikuttavat toisioliittimen valintaan, johtimien kokoon ja kytkentäjärjestelyihin.

Oikosulkuimpedanssivaikuttaa jännitehäviöön kuormituksen alaisena ja muuntajan toisioyksikössä käytettävissä olevaan vikavirtaan. Pienempi impedanssi sallii yleensä suuremman mahdollisen vikavirran, riippuen järjestelmän ylävirran impedanssista. Mitattu impedanssiarvo ei yksin kerro muuntajan täydellistä oikosulkukestävyyttä; käämityksen mekaaninen rakenne ja sovellettavat kestävyysvaatimukset on myös täytettävä.

Pylväsasennettavia muuntajia käytetään yleensäONAN jäähdytys, jossa lämpö käämeistä siirtyy eristysnesteeseen ja vapautuu säiliön pinnan kautta ympäröivään ilmaan ilman pumppuja tai puhaltimia.

Jatkuva kuormituskyky riippuu ympäristön lämpötilasta, käämin lämpötilan noususta ja jäähdytyspinta-alasta. Paikoissa, joissa ympäristön lämpötila on korkea tai korkeus merenpinnasta, muuntaja saattaa vaatia erilaisen lämpörakenteen tai käyttöluokituksen määritetyn lämpötilarajojen ylläpitämiseksi.

Muuntajien valmistus alkaaydin- ja käämikokoonpano. Sydänlaminaatiot pinotaan ja kiinnitetään vaadittujen magneettisten ominaisuuksien säilyttämiseksi, kun taas käämitykset muodostetaan kontrolloidulla johtimien sijoittelulla, eristeen paksuudella ja sähkövälyksillä.

Kootut käämit ja eristeet kuivataan ennen öljyntäyttöä. Kiinteään eristeeseen jäävä kosteus voi heikentää eristelujuutta ja vaikuttaa eristyksen huononemiseen käytön aikana. Kuivaus- ja nestetäyttöprosessit liittyvät siksi läheisesti muuntajan pitkäaikaiseen eristyskykyyn.

Theterässäiliöon valmistettu ja hitsattu ennen aktiivisen kokoonpanon ja määrättyjen lisävarusteiden asentamista. Hitsatut liitokset, holkit, tiivisteet ja kansiliitokset tarkistetaan mekaanisen eheyden ja vuotojen varalta. Sitten säiliö viimeistellään asennusympäristöön sopivalla pinnoitusjärjestelmällä.

Kokoamisen jälkeen,tehtaan sähkötestaustoimenpiteitäkäämin vastus, jännitesuhde, napaisuus tai vaihesuhde, tyhjäkäyntihäviö, kuormitushäviö ja oikosulkuimpedanssi. Dielektriset testit varmistavat, että eristysjärjestelmä vastaa määritettyjä sähkövaatimuksia.

Testaus soveltuvilla menetelmilläIEEE C57.12.90taiIEC 60076voidaan täydentää hankkeen edellyttämillä lisätarkastuksilla. Lämpötilan nousun, salama-impulssin ja oikosulkujen kestotestit käsitellään sovellettavissa suunnittelu- tai tyyppitestausvaatimuksissa, eikä niitä toisteta automaattisesti jokaisessa valmistetussa yksikössä.

Lopputarkastuksessa tarkastellaan myössäiliön viimeistely, holkit, asennuskannattimet, maadoitusliitännät, tyyppikilpi ja asennetut lisävarusteet. Sähkötestipöytäkirjat ja tunnistetiedot on liitetty vastaavaan muuntajan sarjanumeroon.

Pylväsasennettavan muuntajan käyttöpaino sisältääsäiliö, sydän ja käämit, eristysneste ja asennetut tarvikkeet. Tämä paino vaikuttaa pylvääseen asennuskiinnikkeiden tai tukitason kautta.

Pieni yksivaiheinen yksikkö voidaan asentaa suoraan tankoa vasten sopivalla ripustimella. Suuremmat muuntajat ja kolmivaiheasennukset voivat vaatia ristivarsia, tasoja tai kaksinapaisia ​​tukirakenteita. Mekaanisessa suunnittelussa tulee ottaa huomioon laitteen paino, asennusgeometria ja ympäristökuormitukset.

Ulkoasennus altistaa muuntajan myös olosuhteille, jotka vaikuttavat eristykseen ja käyttöikään.

Sähköiset välyksetriippuvat järjestelmän jännitteestä, lähellä olevien johtimien sijoittelusta ja paikallisista sähkövaatimuksista. Holkit, sulakekatkaisut ja ylijännitesuojat tarvitsevat riittävän eron viereisistä jännitteisistä laitteista ja maadoitetuista rakenteista.

Tuuli, jää ja seismiset kuormatsoveltuvin osin vaikuttavat tukirakenteeseen ja asennustarvikkeisiin. Paikat, joissa on lintuja tai muita villieläimiä, voivat vaatia eristettyjä läpivientien kansia ja muita luonnonsuojelukomponentteja kosketuksiin liittyvien vikojen vähentämiseksi.

Rannikkoalueilla ilmassa oleva suola voi nopeuttaa paljaan teräksen ja liitososien kulumista. Pinnoitejärjestelmät on suunniteltu vastaamaanIEEE C57.12.30voidaan määrittää sopiviin pylväisiin asennettaviin laitteisiin yhdessä sopivien korroosiota kestävien laitteistojen kanssa.

Korkea ympäristön lämpötila, altistuminen auringolle ja rajoitettu ilman liike voivat nostaa muuntajan käyttölämpötilaa. Työpaikan korkeus on toinen näkökohta, koska alentunut ilman tiheys vaikuttaa lämmön hajaantumiseen ja ulkoiseen eristyskykyyn.

Nämä asennusolosuhteet vaikuttavat koko muuntajajärjestelyn soveltuvuuteen, vaikka vaaditut kVA- ja jännitearvot ovat muutoin oikeat.

Pylväsasennettavia muuntajia käytetään pääasiassa jakeluverkoissakeskijännitejohtimet, varsinkin kun maanpinnan tason laitetila on rajallinen tai kuormat jakautuvat suurelle alueelle.

Maaseudun asuntojen jakelukäyttää yleisesti yksivaiheisia yksiköitä toimittamaan yksittäisiä koteja, taloryhmiä ja yhteisörakennuksia. Muuntajien sijoittaminen keskijännitesyöttöä pitkin mahdollistaa matalajännitteisten huoltojohtimien pääsyn lähellä oleviin asiakkaisiin ilman, että yksittäinen pienjännitepiiri ulottuu liian pitkälle.

Maatalousasennuksetsaattaa vaatia sähköä kastelupumppuihin, viljankäsittelylaitteisiin, ilmanvaihtoon, jäähdytykseen ja maatalousrakennuksiin. Pienemmät asennukset voivat toimia yksivaiheisista virtalähteistä, kun taas suuremmat moottorikäyttöiset laitteet vaativat usein kolmivaiheista tehoa. Moottorin käynnistysominaisuudet ja käyttöteho vaikuttavat näille kuormille tarvittavaan muuntajan tehoon.

Kaupalliset tilatkuten tienvarsiyritykset, maaseudun kaupat, pienet varastot ja palvelurakennukset voivat saada virtaa pylväisiin asennetuista jakelulaitteista, joissa olemassa oleva sähköverkko käyttää ilmajohtoja.

Kevyet teollisuusalueetvoi käyttää kolmivaiheisia muuntajia työpajoissa, prosessointilaitteissa ja apuvoimajärjestelmissä. Laitteen tulee ottaa huomioon yhdistetty käyttökuorma ja moottoreiden käynnistykseen tai muihin ajoittaiseen suurvirtakuormitukseen liittyvät jännitteen muutokset.

Etäyhteisöt ja hajallaan olevat sähköverkotKäytä myös pylväsasennettavia muuntajia, koska yksittäiset yksiköt voidaan asentaa sopiviin kohtiin yläsyöttölaitteiden varrella. Muuntajien paikat ja nimellisarvot voidaan valita vastaamaan kytkettyjen kuormien jakautumista.

kloOctal Pipe, pylväsasennetun muuntajan tekniset tiedot tarkistetaan suhteessa todelliseen jakelujärjestelmään ja asennusolosuhteisiin. Theensiökäämin jännite, nimelliskapasiteetti, toisioliitäntä, eristystaso, läpivientien järjestely ja suojalaitteettarkistetaan yhdessä. Maadoitetuissa verkoissa syöttölaitteen linja-linjajännite eroaa vaihe-nollamuuntajan käämin yli syötetystä jännitteestä, mikä tekee oikean ensiöjännitteen nimellisarvosta erityisen tärkeän. Korvaaville yksiköille, olemassaasennusasennot ja johdinliitännätkatsotaan myös minimoivan muutokset asennuksen aikana.

Laitetiedot viedään projektidokumentaatioon.Yleiset järjestelypiirustukset, tyyppikilven tiedot, tehdastestiraportit ja pakkaustiedotsovitetaan lähetystä varten valmisteltuun muuntajaan. Toistuvia tilauksia tai vaihtoprojekteja varten voidaan viitata aikaisempiin spesifikaatioihin ja piirustuksiin vaaditun ylläpitämiseksisähköiset arvot, liitinjärjestelyt ja asennustiedot.

Ota yhteyttä nyt

FAQ

 

 

01.Voiko 60 Hz:n napamuuntaja toimia 50 Hz:n sähköverkossa?

Ei automaattisesti. Samalla jännitteellä taajuuden pienentäminen 60 Hz:stä 50 Hz:iin lisää jännite-taajuussuhdetta 20 %, mikä vaarantaa sydämen kyllästymisen ja ylikuumenemisen. Muuntajan on oltava mitoitettu 50 Hz:lle tai hyväksytty kaksitaajuiseen käyttöön.

02. Miksi joissain yksivaiheisissa napamuuntajissa on yksi suurjänniteläpivienti ja toisissa kaksi?

Järjestely riippuu ensiökäämin liitännästä ja järjestelmän maadoituksesta. Yksiläpivientiyksiköt käyttävät sisäistä paluuliitäntää sopivissa maadoitetuissa järjestelmissä, kun taas kaksiläpivientiyksiköt tarjoavat pääsyn molempiin ensiöliittimiin.

03.Voiko pylväsasennettava muuntaja syöttää laitteita suurella moottorin käynnistysvirralla?

Kyllä, jos sen jännitteensäätö, oikosulkuimpedanssi ja lämpökapasiteetti sopivat moottoriin. Suuret käynnistysvirrat voivat aiheuttaa tilapäisiä jännitehäviöitä, joten käynnistysvaatimukset on arvioitava erillään kVA-käynnistä.

04. Toimitetaanko pylväsasennettavat muuntajat eristysöljyllä jo sisällä?

Monet suljetut muuntajat toimitetaan esitäytettyinä eristysöljyllä. Ilman täyttä öljytäyttöä toimitetut yksiköt vaativat asianmukaisen täytön, kosteudenhallinnan ja esijännitetarkistukset ennen käyttöä.

Sertifikaatit

 

CE-todistus

ISO 9001 sertifikaatti

API Q1 -sertifikaatti

ABS sertifikaatti

AP-5L Todistus

API-5CT Todistus

 

Suositut Tagit: Pylväsasennettu muuntaja, pylväsasenteinen jakelumuuntaja, yksivaiheinen napamuuntaja, kolmivaiheinen napamuuntaja