Transformátor je pasívny komponent, ktorý prenáša elektrickú energiu z jedného elektrického obvodu do druhého obvodu alebo viacerých obvodov.
V závislosti od konštrukcie, funkcie, účelu použitia a konfigurácie vinutia sa rozlišujú pre rôzne aplikácie, ako sú civilné a komerčné (domáce a priemyselné).
V tomto článku ukážeme kľúčové rozdiely medzi nimivýkonové transformátoryadistribučné transformátory.
1. Čo je výkonový transformátor?
Výkonový transformátor vo výrobnej stanici alebo rozvodni s veľmi vysokým MVA (megavolt-ampér) používaný na prenos vysokovýkonnej elektriny cez elektrické vedenie do distribučného centra sa nazýva prenosový transformátor.
Typicky sú nad 200 MVA s menovitým napätím 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV atď. Sú navrhnuté tak, aby fungovali pri plnom zaťažení s maximálnou účinnosťou.
Hlavným účelom prenosového transformátora je zvýšiť napätie nízkej generácie na úroveň vysokého napätia a preniesť ho cez prenosové vedenie do distribučnej rozvodne na ďalšie spracovanie.
2. Čo je distribučný transformátor?
Distribučný transformátor sa tiež označuje ako typický izolačný transformátor. Hlavnou funkciou tohto transformátora je premena vysokého napätia na štandardné napätie ako 240/120 V pre použitie v distribúcii energie. V distribučnom systéme existujú rôzne typy transformátorov, ako sú jednofázové, 3-fázové, podzemné, podložkové a stĺpové transformátory.
Účel použitia transformátora:
• Tento transformátor sa mení z vysokého napätia na nízke napätie, používané v domácnostiach a podnikoch.
• Hlavnou funkciou je znížiť napätie, aby sa zabezpečila izolácia medzi dvoma vinutiami ako primárnym a sekundárnym.
• Tento transformátor distribuuje elektrickú energiu do vzdialených oblastí vyrobenú z elektrární.
• Vo všeobecnosti tento transformátor distribuuje elektrickú energiu do priemyselných odvetví s napätím menším ako 33 kV a 440 V až 220 V na domáce účely.
3. Rozdiel medzi výkonovými transformátormi a distribučnými transformátormi
a. Použité funkcie
Výkonové transformátory používané v prenosových sieťach majú vyššie napätie pre rebríkové a stupňovité aplikácie (400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV, 33 kV) a majú typicky menovitý výkon nad 200 MVA.
Distribučný transformátor sa používa pre distribučnú sieť nízkeho napätia na pripojenie koncových užívateľov. (11 kV, 6,6 kV, 3,3 kV, 440 V, 230 V) a všeobecne menovité pod 200 MVA.
b. Veľkosť transformátora a úroveň izolácie
Výkonový transformátor sa používa na prenos pri veľkom zaťažení, vysoké napätie vyššie ako 33 kV a 100% účinnosť. Je tiež väčší ako distribučné transformátory; používa sa v elektrárňach a prenosových rozvodniach - vysoká úroveň izolácie.
Distribučné transformátory sa používajú na distribúciu elektrickej energie pri nízkom napätí pod 33 kV na priemyselné účely a 440 V-220v na obytné účely.
Pracuje s nízkou účinnosťou pri 50-70%, má malé rozmery, ľahko sa inštaluje, má nízku magnetickú stratu a nie je vždy plne zaťažený.
c. Maximálna účinnosť
Hlavný rozdiel medzi distribučným transformátorom a zdrojom je v tom, že distribučný transformátor je navrhnutý tak, aby dosahoval maximálnu účinnosť pri 60% až 70% zaťažení, pretože normálne nie vždy pracuje pri plnom zaťažení. Jeho užitočné zaťaženie závisí od dopytu po distribúcii. Zatiaľ čo transformátor je navrhnutý tak, aby dosiahol maximálnu účinnosť pri 100% zaťažení, pretože vždy beží pri 100% zaťažení v blízkosti generátorovej stanice.
Distribučné transformátory sa používajú na distribučných úrovniach, kde majú napätia tendenciu byť nižšie. Sekundárne napätie je takmer vždy napätie dodávané koncovému spotrebiteľovi. Kvôli obmedzeniam poklesu napätia často nie je možné zabezpečiť toto sekundárne napätie na veľké vzdialenosti.
V dôsledku toho má väčšina distribučných systémov tendenciu zahŕňať viacero „zhlukov“ záťaží napájaných z distribučného transformátora, čo znamená, že tepelný výkon distribučného transformátora nemusí byť príliš vysoký, aby uniesol záťaž, ktorú musia obsluhovať.
