Hallo! Als Lieferant von 138-kV- und 132-kV-Leistungstransformatoren habe ich viel praktische Erfahrung mit diesen leistungsstarken Maschinen. Lassen Sie uns also gleich eintauchen und über die Hauptkomponenten eines 138-kV-Leistungstransformators sprechen.
Kern
Der Kern ist wie das Herz des Leistungstransformators. Es besteht normalerweise aus hochwertigen Siliziumstahllamellen. Warum Laminierungen, fragen Sie? Nun, sie tragen dazu bei, Wirbelstromverluste zu reduzieren. Wirbelströme sind störende kleine Ströme, die im Kernmaterial zirkulieren und Wärme erzeugen, bei der es sich im Grunde um verschwendete Energie handelt. Durch den Einsatz dünner, voneinander isolierter Lamellen können wir diese Verluste deutlich reduzieren.
Der Kern ist so konzipiert, dass er einen Pfad mit geringer Reluktanz für den magnetischen Fluss bietet. Das bedeutet, dass das Magnetfeld problemlos hindurchfließen kann. Bei einem 138-kV-Leistungstransformator muss der Kern aufgrund der hohen Spannung und Leistung einen großen magnetischen Fluss bewältigen. Ein gut konstruierter Kern sorgt dafür, dass der Transformator effizient und mit minimaler Energieverschwendung arbeitet.
Wicklungen
Es gibt zwei Haupttypen von Wicklungen in einem Leistungstransformator: die Primärwicklung und die Sekundärwicklung. Die Primärwicklung empfängt die Eingangsspannung, in unserem Fall 138 kV. Die Sekundärwicklung hingegen liefert die Ausgangsspannung, die je nach Verwendungszweck des Transformators hoch- oder runtertransformiert werden kann.
Diese Wicklungen bestehen aus hochwertigen Kupfer- oder Aluminiumleitern. Kupfer wird oft bevorzugt, da es eine bessere elektrische Leitfähigkeit als Aluminium hat, was einen geringeren Widerstand und geringere Leistungsverluste bedeutet. Die Wicklungen sind sorgfältig isoliert, um Kurzschlüsse zwischen den Windungen und zwischen verschiedenen Wicklungen zu verhindern. Üblicherweise werden Isoliermaterialien wie Papier, Lack und Öl verwendet.
In einem 138-kV-Leistungstransformator sind die Wicklungen für hohe Spannungen ausgelegt. Sie sind in mehreren Lagen gewickelt und die Isolierung zwischen den Lagen ist sorgfältig berechnet, um sicherzustellen, dass der Transformator unter Hochspannungsbedingungen sicher arbeiten kann. Wenn Sie beispielsweise an einem Abwärtstransformator interessiert sind, schauen Sie sich diesen an50000KVA 50MVA 115KV Step-Down mit OLTC auf 23KV Dreiphasen-Umspanntransformatoren. Es zeigt, wie unterschiedliche Wicklungen verwendet werden, um die gewünschte Spannungstransformation zu erreichen.
Isoliersystem
Das Isolationssystem eines 138-kV-Leistungstransformators ist für seinen sicheren und zuverlässigen Betrieb von entscheidender Bedeutung. Wie ich bereits erwähnt habe, sind die Wicklungen isoliert, aber es steckt noch mehr dahinter. Der gesamte Transformator ist mit einem speziellen Isolieröl gefüllt. Dieses Öl sorgt nicht nur für elektrische Isolierung, sondern hilft auch bei der Kühlung des Transformators.
Das Öl verfügt über hervorragende dielektrische Eigenschaften, was bedeutet, dass es hohen Spannungen standhalten kann, ohne dass es kaputt geht. Es verfügt außerdem über eine gute Wärmeübertragungsfähigkeit, sodass es die vom Kern und den Wicklungen erzeugte Wärme abführen kann. Das Öl zirkuliert ständig durch den Transformator und ein Kühlsystem, um eine stabile Temperatur aufrechtzuerhalten.
Im Transformator kommen auch feste Isolationsmaterialien zum Einsatz. Beispielsweise wird eine Papierisolierung verwendet, um die Leiter in den Wicklungen zu umwickeln. Dieses Papier ist speziell behandelt, um eine hohe Durchschlagsfestigkeit und gute Feuchtigkeitsbeständigkeit zu gewährleisten. Die Kombination aus Feststoff- und Flüssigkeitsisolierung sorgt dafür, dass der Transformator auch bei hohen Spannungen sicher betrieben werden kann. Wenn Sie mehr über die ölbasierte Isolierung in Transformatoren erfahren möchten, können Sie einen Blick darauf werfenÖltransformator.
Tippen Sie auf Ändern
Ein Stufenschalter ist eine wichtige Komponente in einem Leistungstransformator, insbesondere in einem 138-kV-Transformator. Dadurch können wir das Windungsverhältnis des Transformators anpassen, was wiederum die Ausgangsspannung ändert. Es gibt zwei Haupttypen von Stufenschaltern: Laststufenschalter (OLTC) und Laststufenschalter.
Ein OLTC kann betrieben werden, während der Transformator unter Last steht. Dies ist in Situationen sehr nützlich, in denen sich die Eingangsspannung oder die Lastanforderungen häufig ändern. Wenn beispielsweise die Netzspannung schwankt, können wir mit dem OLTC die Ausgangsspannung des Transformators anpassen, um sie im gewünschten Bereich zu halten. Bei einem Laststufenschalter hingegen muss der Transformator außer Betrieb genommen werden, bevor die Stufe gewechselt werden kann.
In einem 138-kV-Leistungstransformator wird aufgrund der Hochspannung und der hohen Leistung des Systems häufig ein OLTC verwendet. Es bietet mehr Flexibilität bei der Spannungsregelung. Schauen Sie sich das an25MVA 25000KVA 150KV Abwärtstransformator mit MR OLTCum zu sehen, wie ein OLTC in das Design eines Leistungstransformators integriert wird.
Kühlsystem
Ein 138-kV-Leistungstransformator erzeugt während des Betriebs viel Wärme. Wird diese Wärme nicht ordnungsgemäß abgeleitet, kann es zu Schäden an der Isolierung und anderen Bauteilen des Transformators kommen. Hier kommt das Kühlsystem ins Spiel.
Es gibt verschiedene Arten von Kühlsystemen, die in Leistungstransformatoren verwendet werden. Ein gängiger Typ ist das ölgekühlte selbstgekühlte System (ONAN). Bei diesem System wird die Wärme vom Kern und den Wicklungen auf das Isolieröl übertragen, und das Öl gibt die Wärme dann über den Kühler an die Umgebungsluft ab.
Ein anderer Typ ist das ölgekühlte (OFWF) System. Bei diesem System zirkuliert das heiße Öl durch einen Wärmetauscher und überträgt dort die Wärme auf Wasser. Anschließend wird das Wasser in einem separaten Kühlturm gekühlt. Diese Art von System ist bei der Kühlung von Transformatoren mit großer Kapazität effizienter.
Das Kühlsystem ist darauf ausgelegt, die Temperatur des Transformators in einem sicheren Betriebsbereich zu halten. Es stellt sicher, dass der Transformator kontinuierlich ohne Überhitzung betrieben werden kann, was seine Lebensdauer verlängert und seine Zuverlässigkeit verbessert.
Tank
Der Tank ist das äußere Gehäuse des Leistungstransformators. Es besteht aus Stahl und dient zur Aufnahme des Kerns, der Wicklungen, des Isolieröls und anderer Komponenten. Der Tank muss stark genug sein, um dem Innendruck des Öls und allen äußeren Kräften standzuhalten.
Außerdem muss es gut abgedichtet sein, um ein Austreten des Isolieröls zu verhindern. Der Tank wird üblicherweise lackiert, um ihn vor Korrosion zu schützen. Am Tank befinden sich außerdem verschiedene Armaturen, wie z. B. Durchführungen, mit denen die Hochspannungsleiter in den Transformator hinein- und herausgeführt werden.
Buchsen
Durchführungen werden verwendet, um die Hochspannungsleiter beim Durchgang durch die Tankwand zu isolieren. Sie bestehen aus Materialien wie Porzellan oder Verbundwerkstoffen. Porzellandurchführungen sind aufgrund ihrer guten mechanischen Festigkeit und elektrischen Isolationseigenschaften weit verbreitet.
Die Durchführungen sind so konzipiert, dass sie den hohen Spannungen und Umgebungsbedingungen standhalten. Außerdem müssen sie den elektrischen Strom ohne Überhitzung transportieren können. In einem 138-kV-Leistungstransformator sind die Durchführungen eine kritische Komponente, da sie die Schnittstelle zwischen den internen Hochspannungskomponenten und dem externen elektrischen System darstellen.
Schutzgeräte
Ein 138-kV-Leistungstransformator ist mit mehreren Schutzvorrichtungen ausgestattet, um seinen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Eines der wichtigsten Schutzgeräte ist das Überstromrelais. Es überwacht den durch den Transformator fließenden Strom und löst den Leistungsschalter aus, wenn der Strom einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Dies schützt den Transformator vor Schäden durch Überstrom, wie z. B. Kurzschlüssen.
Außerdem gibt es ein Überspannungsrelais, das die Spannung am Transformator überwacht. Wenn die Spannung einen sicheren Wert überschreitet, löst das Relais den Leistungsschalter aus, um Schäden an der Isolierung und anderen Komponenten zu verhindern.
Ein weiteres wichtiges Schutzgerät ist das Buchholzrelais. Es wird in der ölgefüllten Leitung zwischen Haupttank und Ausdehnungsgefäß installiert. Das Buchholzrelais kann interne Fehler im Transformator erkennen, wie zum Beispiel Lichtbogen oder Überhitzung. Wenn ein Fehler erkannt wird, kann er ein Signal senden, um den Leistungsschalter auszulösen und den Transformator vom Stromnetz zu trennen.
Da haben Sie es also – die Hauptkomponenten eines 138-kV-Leistungstransformators. Als Zulieferer weiß ich, wie wichtig es ist, in diesen Transformatoren qualitativ hochwertige Komponenten zu haben. Wenn Sie auf der Suche nach einem 138-kV- oder 132-kV-Leistungstransformator sind oder Fragen zu diesen Komponenten haben, können Sie sich gerne an ein Beschaffungsgespräch wenden. Gemeinsam finden wir die beste Lösung für Ihren Energiebedarf.
Referenzen
- Electrical Power Systems Technology, von Stephen W. Fardo
- Power System Analysis and Design, von J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma und Thomas J. Overbye