Qu'est-ce qu'un transformateur de distribution
Définition du transformateur de distribution
Le transformateur de distribution fait référence à un appareil électrique statique utilisé dans le système de distribution pour transformer la tension et le courant alternatifs selon la loi de l'induction électromagnétique et transmettre l'énergie alternative. Les transformateurs chinois peuvent généralement être divisés en transformateurs ultra-haute tension (750 KV et plus), ultra-haute tension (500 KV), 220-110transformateurs KV et transformateurs 35 KV et moins en fonction des niveaux de tension. Les transformateurs de distribution font généralement référence aux transformateurs de puissance fonctionnant dans le réseau de distribution avec un niveau de tension de 10-35 KV et une capacité de 6 300 KVA ou moins qui alimentent directement les utilisateurs finaux.
Types de transformateur de distribution
La classification des transformateurs de distribution couramment utilisés peut être résumée comme suit :
(1) Selon le nombre de phases :
1) Transformateurs de distribution monophasés : utilisés pour les charges monophasées et les groupes de transformateurs de distribution triphasés.
2) Transformateur de distribution triphasé : utilisé pour élever et abaisser la tension dans les systèmes triphasés.
(2) Selon les modes de refroidissement :
1) Transformateurs de distribution de type sec : ils reposent sur la convection de l'air pour le refroidissement et sont généralement utilisés pour les transformateurs de distribution de petite capacité tels que l'éclairage local et les circuits électroniques. 2) Transformateurs de distribution immergés dans l'huile : s'appuyer sur l'huile comme moyen de refroidissement, tel que l'auto-refroidissement immergé dans l'huile, le refroidissement par air immergé dans l'huile, le refroidissement par eau immergée dans l'huile, la circulation forcée de l'huile, etc.
(3) Classé par finalité :
1) Transformateur de distribution de puissance : utilisé pour la montée et la chute de tension dans les systèmes de transmission et de distribution.
2) Transformateur de distribution d'instruments : tel que transformateur de tension, transformateur de courant, instrument de mesure et dispositif de protection de relais.
3) Transformateur de distribution de test : capable de générer de la haute tension et d'effectuer des tests de haute tension sur des équipements électriques.
4) Transformateurs de distribution spéciaux : tels que les transformateurs de distribution de four, les transformateurs de distribution de redresseur, les transformateurs de distribution de réglage, etc.
(4) Divisé par forme d'enroulement :
1) Transformateur de distribution à double enroulement : utilisé pour connecter deux niveaux de tension dans le système d'alimentation.
2) Transformateur de distribution à trois enroulements : généralement utilisé dans les sous-stations régionales du système électrique, connectant trois niveaux de tension.
3) Autotransformateur : utilisé pour connecter des systèmes d'alimentation avec différentes tensions. Il peut également être utilisé comme transformateur de distribution élévateur ou abaisseur régulier.
(5) Selon la forme du noyau de fer :
1) Transformateur de distribution de type noyau : utilisé pour les transformateurs de distribution d'énergie haute tension. 2) Transformateur de distribution de type Shell : utilisé pour les transformateurs de distribution spéciaux à courant élevé, tels que les transformateurs de distribution de four et les transformateurs de distribution de soudage ; Ou transformateurs de distribution de puissance pour instruments électroniques, téléviseurs, radios, etc.
Parties du transformateur de distribution
Les transformateurs de distribution immergés dans l'huile peuvent être divisés en corps principal, armoire de stockage d'huile, manchon isolant, changeur de prises, dispositif de protection, etc. selon leur structure.
1. Corps
Le corps comprend trois parties : le noyau de fer, l'enroulement et l'huile d'isolation. L'enroulement est le circuit du transformateur et le noyau de fer est le circuit magnétique du transformateur. Les deux constituent le noyau du transformateur, qui est la partie électromagnétique.
1. 1 Noyau de fer
Le noyau de fer est la partie principale du circuit magnétique dans un transformateur. Généralement composé de tôles d'acier au silicium laminées à chaud ou laminées à froid à haute teneur en silicium, d'une épaisseur de 0.35 ou 0.5mm, et recouvertes d'une peinture isolante en surface, le noyau de fer est divisé en deux parties : une colonne centrale en fer et une culasse en fer. La colonne à noyau de fer est recouverte d'un enroulement et la culasse de fer est utilisée pour fermer le circuit magnétique. Il existe deux formes de base de structure de noyau de fer : le type de noyau et le type de coque.
1. 2 enroulements
L'enroulement est la partie circuit d'un transformateur, généralement réalisé en enroulant du fil de cuivre plat isolé ou du fil de cuivre rond sur un moule d'enroulement. L'enroulement est installé sur la colonne du noyau du transformateur, l'enroulement basse tension est installé sur la couche interne, l'enroulement haute tension est installé sur la couche externe de l'enroulement basse tension et les manchons en matériaux isolants sont utilisés entre l'enroulement basse tension et le noyau de fer, ainsi qu'entre l'enroulement haute tension et l'enroulement basse tension, pour faciliter l'isolation.
1.3 Huile d'isolation
La composition de l'huile de transformateur est très complexe, elle est principalement composée de cycloalcane, d'alcanes et d'hydrocarbure aromatique. Dans les transformateurs de distribution, l'huile de transformateur joue deux rôles : l'un est l'isolation entre les enroulements du transformateur, les enroulements et les noyaux de fer, et les réservoirs d'huile. La seconde est que l'huile du transformateur génère une convection après avoir été chauffée, ce qui joue un rôle de dissipation thermique sur le noyau et l'enroulement du transformateur. L'huile de transformateur couramment utilisée a trois spécifications : n° 10, n° 25 et n° 45. Son étiquette représente la température à laquelle l'huile commence à se solidifier en dessous de zéro. Par exemple, l'huile « n° 25 » indique que cette huile commence à se solidifier à -25 degré . Les spécifications de l'huile doivent être sélectionnées en fonction des conditions climatiques locales.
1.2 Réservoir de stockage d'huile
Le conservateur d'huile est installé sur le couvercle supérieur du réservoir d'huile. Le volume du réservoir de stockage d'huile est d'environ 10 % du volume du réservoir d'huile. Des tuyaux sont connectés entre le réservoir de stockage d'huile et le réservoir d'huile. Lorsque le volume du transformateur se dilate ou se contracte avec le changement de température de l'huile, le réservoir de stockage d'huile joue un rôle dans le stockage et le réapprovisionnement en huile, garantissant que le noyau de fer et l'enroulement sont immergés dans l'huile ; Dans le même temps, grâce à l'installation d'un réservoir de stockage d'huile, la surface de contact entre l'huile et l'air est réduite, ce qui réduit le taux de dégradation de l'huile.
Il y a un pointeur d'huile sur le côté du conservateur d'huile, et il y a des lignes standard de niveau d'huile à côté du tube de verre pour des températures d'huile de -30 degrés, plus 20 degrés et plus 40 degrés, indiquant le niveau d'huile qui les transformateurs qui n'ont pas été mis en service doivent atteindre ; La ligne standard indique principalement si le niveau d'huile du transformateur est suffisant lorsqu'il fonctionne à différentes températures.
Des trous de respiration sont installés sur le réservoir de stockage d'huile pour relier l'espace supérieur du réservoir à l'atmosphère. Pendant la dilatation thermique de l'huile de transformateur, l'air sur la partie supérieure du conservateur d'huile peut entrer et sortir par le trou de respiration, et le niveau d'huile peut monter ou descendre pour empêcher le réservoir d'huile de se déformer ou même de s'endommager.
1.3 Douille isolante
C'est le principal dispositif d'isolation à l'extérieur du boîtier du transformateur, et la plupart des manchons d'isolation du transformateur utilisent des manchons d'isolation en porcelaine. Le transformateur utilise des manchons d'isolation haute et basse tension pour guider les fils des enroulements haute et basse tension du transformateur de l'intérieur du réservoir d'huile vers l'extérieur du réservoir d'huile, ce qui rend l'enroulement du transformateur isolé du sol (coque et noyau), et est également le composant principal reliant les fils fixes au circuit externe. La douille en porcelaine haute tension est relativement haute, tandis que la douille en porcelaine basse tension est relativement courte.
1.4 Changeur de prises
Le dispositif permettant de changer la prise de l'enroulement haute tension d'un transformateur et de régler la position de la prise peut augmenter ou diminuer le nombre de tours dans l'enroulement primaire pour modifier le rapport de tension et régler la tension de sortie. La méthode de modification manuelle de la position du changeur de prise après que le transformateur a été mis hors service et déconnecté du réseau électrique, et de réglage de la tension de sortie est appelée régulation de tension à vide.
1.5 Dispositifs de protection
1.5.1 Relais gaz
Le relais de gaz est installé au milieu du tuyau de raccordement entre le réservoir d'huile du transformateur et le réservoir de stockage d'huile, et est connecté au circuit de commande pour former un dispositif de protection contre les gaz. Le contact supérieur du relais de gaz forme un circuit séparé avec le signal de gaz léger, tandis que le contact inférieur du relais de gaz est connecté au circuit externe pour former une protection contre les gaz lourds. L'action de gaz lourd déclenche le disjoncteur haute tension et envoie un signal d'action de gaz lourd ;
1.5.2 Tube antidéflagrant
Le tube antidéflagrant est un dispositif de protection de sécurité pour transformateurs, installé sur le grand couvercle du transformateur. Le tube antidéflagrant est relié à l'atmosphère, et en cas de panne, la chaleur provoquera la vaporisation de l'huile du transformateur, déclenchant le relais de gaz pour envoyer un signal d'alarme ou coupant l'alimentation électrique pour empêcher le réservoir d'huile d'exploser .
Application de transformateur de distribution
1.Applications de transmission et de distribution
Les transformateurs sont largement utilisés dans diverses applications de transmission et de distribution. La transmission de puissance peut être définie comme le mouvement de l'énergie électrique haute tension d'une centrale électrique vers une sous-station, tandis que la distribution correspond à la conversion de signaux de tension de forte amplitude en signaux de tension de valeur nettement inférieure. De plus, les signaux de tension de niveau inférieur alloués par le système de distribution peuvent être utilisés pour différentes applications domestiques et commerciales. L'énergie peut circuler de la centrale électrique à la destination par le biais de fils et de câbles. Dans de telles applications, des transformateurs peuvent être utilisés pour maintenir les niveaux de fréquence et d'amplitude des signaux à des valeurs constantes.
2. Fabrication en acier
Les usines de fabrication d'acier sont un exemple typique d'applications commerciales où l'utilisation de transformateurs peut être facilement observée. Le processus de fabrication de l'acier implique principalement la fusion, le soudage, le formage et le refroidissement des matières premières. Pour fondre et souder des composants, un courant très élevé est nécessaire ; Cependant, pour refroidir les composants, une valeur de courant relativement faible est nécessaire. Afin d'obtenir une régulation fréquente de ce courant tout au long du processus de fabrication, des transformateurs haute tension sont généralement utilisés. Dans l'industrie sidérurgique, les transformateurs ont tendance à augmenter ou diminuer les valeurs de tension à différents points du circuit et aident les utilisateurs à obtenir le courant requis.
3. Liquide de refroidissement
Lorsqu'un transformateur est utilisé sous une forme séchée à l'air, il peut être utilisé pour produire un effet de refroidissement. L'effet de refroidissement des transformateurs peut être facilement utilisé dans les réfrigérateurs pour garder les aliments frais et réfrigérés. En plus du refroidissement, les transformateurs utilisés dans les réfrigérateurs et autres applications connexes fournissent également la régulation de tension nécessaire pour éviter les surintensités et les déséquilibres de tension, garantissant ainsi la sécurité de l'équipement. De plus, même après une interruption soudaine de l'alimentation électrique, les transformateurs peuvent aider à maintenir le refroidissement du réfrigérateur pendant un certain temps.
4.climatisation
La climatisation est un autre exemple d'applications de la vie quotidienne, qui utilise un transformateur pour un fonctionnement général à la valeur optimale souhaitée par l'utilisateur, permettant à la climatisation et au ventilateur de fonctionner simultanément et contrôlant le flux d'énergie à travers le circuit en fonction des besoins actuels. Les appareils de chauffage, de ventilation et de climatisation utilisent également des transformateurs de la même manière pour simplifier leur fonctionnement, améliorer leur fonctionnement et optimiser la consommation d'énergie.
5. Utilisation industrielle
Les transformateurs sont utilisés dans divers équipements industriels, tels que les machines à souder, les fours électriques, les machines de galvanoplastie, les moteurs électriques, etc., pour les alimenter.
1) Four électrique : Le four électrique est un équipement de chauffage courant dans la production industrielle, qui nécessite une tension et un courant élevés pour générer une température élevée. Pour cette raison, les transformateurs sont souvent utilisés dans l'industrie pour convertir des sources d'alimentation à basse tension et à courant élevé en sources d'alimentation à haute tension et à faible courant afin de fournir l'apport d'énergie élevé requis pour les fours électriques.
2) Machine à souder électrique : les machines à souder électriques nécessitent la production de haute température et d'énergie élevée par des arcs à court terme pour traiter les composants soudés. Dans certaines machines à souder haute puissance, des transformateurs sont utilisés pour modifier la tension et le courant afin d'assurer la stabilité de l'alimentation et la protection contre les surcharges.
3) Machine de galvanoplastie : Le processus de galvanoplastie nécessite une grande quantité d'énergie électrique, et il est nécessaire d'assurer la stabilité de l'alimentation électrique pour assurer la qualité du revêtement. Par conséquent, les transformateurs sont souvent utilisés dans l'industrie pour convertir des sources d'alimentation à courant faible et haute tension en sources d'alimentation à courant élevé et basse tension.
4) Production d'énergie industrielle : Dans le domaine industriel, certains types de générateurs industriels doivent transformer leur tension de sortie pour s'adapter à différents équipements et applications. Le transformateur est l'un des composants de base pour réaliser la transformation de la tension de sortie.
5) Convertisseurs de fréquence : Les convertisseurs de fréquence ont été largement utilisés dans les équipements industriels.
Connexions du transformateur de distribution
(1) Yyn0, où Y représente que l'enroulement haute tension est connecté en étoile, y représente que l'enroulement basse tension est connecté en étoile, n représente que le fil neutre sort du point médian du secondaire enroulement, et 0 représente que les phases de tension de ligne de la haute tension et de la basse tension sont les mêmes. Il peut être utilisé comme sortie de puissance pour les systèmes triphasés à quatre fils ou triphasés à cinq fils, et est utilisé pour les transformateurs de distribution de petite capacité pour alimenter les charges d'alimentation et d'éclairage.
(2) Dyn11 : où D représente que l'enroulement haute tension est connecté en triangle, y représente que l'enroulement basse tension est connecté en étoile, n représente que le point neutre de l'enroulement secondaire est directement mis à la terre et a un fil neutre tiré , et 11 représente une différence de phase de 30 degrés entre les tensions de ligne haute tension et basse tension. Il est couramment utilisé dans les systèmes TN ou TT mettant à la terre le réseau électrique basse tension en Chine.
(3) Yd11 : l'enroulement primaire est connecté en forme d'étoile et l'enroulement secondaire est connecté en forme de triangle. Il est généralement utilisé comme transformateur d'alimentation pour les réseaux électriques 10kV ou 35kV et comme transformateur de poste pour les centrales électriques. L'enroulement secondaire est connecté en triangle pour éliminer la tension de troisième harmonique.
(4) YNd11 : l'enroulement primaire est connecté en forme d'étoile et le fil neutre est directement mis à la terre à partir du point neutre, tandis que l'enroulement secondaire est connecté en forme de triangle. L'enroulement haute tension connecté en étoile supporte une tension √ 3 fois inférieure à celle connectée en triangle, ce qui peut apporter de bons avantages économiques. Il est généralement utilisé dans les systèmes électriques où le point neutre est directement mis à la terre à 110 kV et plus.
Classement du transformateur de distribution
50kVA,63kVA,80kVA,100kVA,125kVA,160kVA,200kVA,250kVA,315kVA,400kVA,500kVA,630kVA,800kVA,1000kVA,1250kVA,1600kVA,2000kVA,2500kVA,3150kVA,4000 kVA, 5000 kVA, 6300 kVA, 8000 kVA, 10000 kVA
