W procesie doboru, zakupu, eksploatacji i konserwacji transformatora parametry techniczne podane na tabliczce znamionowej stanowią podstawową podstawę pomiaru wydajności sprzętu i oceny, czy spełnia on wymagania aplikacji. Dla personelu handlu zagranicznego przedsiębiorstw produkujących transformatory dokładne zrozumienie znaczenia każdego parametru, czynników wpływających i ich wzajemnych powiązań jest nie tylko pomocne w profesjonalnej komunikacji technicznej z klientami, ale także może przejąć inicjatywę w składaniu ofert projektowych, podpisywania umów i-rozwiązywaniu problemów posprzedażowych. Parametry techniczne transformatora obejmują wymiary elektryczne, termiczne, mechaniczne, izolacyjne i inne, a kluczowe parametry wyjaśniono jeden po drugim w następujący sposób.
Moc znamionowa jest jednym z najbardziej podstawowych parametrów transformatora, który reprezentuje wartość gwarantowanej mocy pozornej, którą transformator może generować w sposób ciągły przez długi czas w określonych warunkach środowiskowych i trybie pracy, a jednostką jest kVA lub MVA. Pojemność znamionowa odzwierciedla-obciążalność transformatora, a jej wartość jest określana łącznie przez przekrój rdzenia, przekrój przewodu uzwojenia, izolację i stopień odporności cieplnej oraz tryb chłodzenia. W przypadku transformatorów z podwójnym-uzwojeniem moc znamionowa zwykle odnosi się do większej wydajności uzwojenia pierwotnego i wtórnego; W przypadku transformatora z trzema-uzwojeniami pojemność każdego uzwojenia należy oznaczyć osobno. Na przykład 100/100/50 oznacza, że strona wysokiego napięcia, strona średniego napięcia i strona niskiego napięcia mają różną zdolność przenoszenia mocy. Pojemność znamionowa jest ściśle powiązana ze stratą obciążenia, wzrostem temperatury i innymi parametrami. Podczas pracy poniżej mocy znamionowej wzrost temperatury każdej części transformatora nie powinien przekraczać określonych limitów.
Napięcie znamionowe to wartość odniesienia projektowego napięcia roboczego transformatora, zwykle odnosząca się do efektywnego napięcia sieciowego uzwojenia pierwotnego i uzwojenia wtórnego w stanie jałowym-, a jednostką jest wolt lub kilowolt. Napięcie znamionowe podane na tabliczce znamionowej transformatora zwykle obejmuje wartość napięcia odpowiadającą przełącznikowi zaczepów, na przykład 110 ± 2 × 2,5% kV, co oznacza, że po stronie wysokiego napięcia można regulować dwie przekładnie powyżej i poniżej napięcia znamionowego, a wielkość regulacji każdej przekładni wynosi 2,5% napięcia znamionowego w celu dostosowania się do wahań napięcia sieciowego. Napięcie znamionowe określa poziom izolacji i liczbę zwojów uzwojenia, a klasa wysokiego napięcia stawia bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące materiałów izolacyjnych, drogi upływu i wytrzymałości na udary piorunowe. W handlu eksportowym szczególną uwagę należy zwrócić na klasę napięcia znamionowego kraju lub regionu docelowego. Na przykład w Chinach i Europie powszechnie przyjmuje się standardowe napięcia 10 kV, 35 kV i 110 kV, natomiast w Ameryce powszechne są-całkowite wartości napięcia 13,8 kV, 34,5 kV i 115 kV.
Częstotliwość znamionowa odnosi się do częstotliwości roboczej, na której opiera się konstrukcja transformatora, a częstotliwość znamionowa większości transformatorów mocy wynosi 50 Hz lub 60 Hz. Częstotliwość wpływa bezpośrednio na gęstość strumienia magnetycznego i utratę histerezy żelaznego rdzenia. Jeśli transformator zaprojektowany na częstotliwość 50 Hz zostanie podłączony do sieci elektroenergetycznej 60 Hz, prąd wzbudzenia zostanie zmniejszony, a straty jałowe również się zmienią. Ogólnie rzecz biorąc, można go używać przez krótki czas, ale wydajność wyjściowa zostanie zmniejszona; I odwrotnie, gdy w systemie 50 Hz używany jest transformator 60 Hz, rdzeń może zostać poważnie nagrzany w wyniku nasycenia gęstości strumienia magnetycznego i nie należy go dowolnie stosować w przypadku różnych częstotliwości. W handlu międzynarodowym należy wcześniej potwierdzić częstotliwość sieci na terenie klienta i odpowiednio wykonać projekt elektromagnetyczny.
Strata bez obciążenia odnosi się do mocy czynnej zużywanej przez transformator, gdy obwód wtórny jest otwarty, a strona pierwotna jest zasilana napięciem znamionowym i częstotliwością znamionową, a jednostką jest kW lub wat. Na-stratę obciążenia składają się głównie straty histerezy i straty prądu wirowego w żelaznym rdzeniu, dlatego często nazywa się to stratą żelaza. Ponieważ utrata-bez obciążenia prawie nie zmienia się wraz z obciążeniem, dopóki transformator znajduje się w stanie wzbudzenia, ta część strat będzie nadal występować, zatem stanowi ważną część zużycia energii przez transformator w całym cyklu życia. Główne sposoby ograniczenia strat-bez obciążenia obejmują zastosowanie blach ze stali krzemowej lub materiałów rdzenia ze stopów amorficznych o wysokiej przewodności magnetycznej i niskich stratach, a także optymalizację struktury złącza rdzenia i procesu wyżarzania. W kontekście coraz bardziej rygorystycznych norm dotyczących efektywności energetycznej-brak utraty obciążenia jest często wskaźnikiem, na którym skupiają się klienci.
Strata obciążenia, znana również jako strata zwarciowa, odnosi się do mocy czynnej zużywanej w przypadku zwarcia-uzwojenia wtórnego transformatora i doprowadzenia do uzwojenia pierwotnego prądu o częstotliwości znamionowej do wartości znamionowej, wyrażonej w kilowatach lub watach. Straty obciążenia obejmują utratę rezystancji prądu stałego przewodu uzwojenia, utratę prądu wirowego uzwojenia spowodowaną strumieniem upływu, utratę prądu krążącego i stratę błądzącą w częściach konstrukcyjnych. Strata obciążenia jest proporcjonalna do kwadratu prądu obciążenia i znacznie wzrasta wraz ze wzrostem mocy transformatora. Aby zmniejszyć straty obciążenia, w projekcie można zastosować przestawiony przewodnik w celu stłumienia cyrkulacji, zwiększenia pola przekroju przewodu w celu zmniejszenia rezystancji i rozsądnego rozmieszczenia względnych pozycji uzwojeń WN i NN w celu zmniejszenia gęstości strumienia rozproszenia. Suma strat obciążenia i strat bez obciążenia-to całkowita strata transformatora, która bezpośrednio określa ekonomię pracy.
Prąd jałowy-odnosi się do wartości skutecznej prądu przepływającego przez uzwojenie pierwotne, gdy strona wtórna transformatora jest otwarta, a strona pierwotna jest przyłożone napięcie znamionowe, które zwykle wyraża się jako procent prądu znamionowego. Prąd jałowy-jest używany głównie do ustalenia głównego strumienia magnetycznego w rdzeniu, a jego wielkość zależy od właściwości magnetycznych i struktury obwodu magnetycznego materiału rdzenia. Prąd jałowy w transformatorach wysokiej jakości jest zwykle kontrolowany w zakresie od 0,5% do 2% prądu znamionowego. Nadmierny prąd jałowy-zmniejszy współczynnik mocy, zwiększy straty mocy biernej, a nawet spowoduje wahania napięcia w sieci energetycznej. Aktywna składowa prądu bez obciążenia odpowiada-stracie bez obciążenia, natomiast składowa reaktywna służy do zapewnienia wzbudzenia. Gdy transformator pracuje równolegle, różnica-prądu jałowego nie będzie miała wpływu na rozkład obciążenia, ale można ją wykorzystać do oceny, czy w żelaznym rdzeniu występuje lokalne zwarcie lub nieprawidłowość w obwodzie magnetycznym.
Napięcie impedancyjne jest niezwykle ważnym parametrem transformatora, zwanym również procentem impedancji zwarcia. Odnosi się do procentowego stosunku napięcia przyłożonego po stronie pierwotnej do napięcia znamionowego, gdy uzwojenie wtórne jest zwarte-, a napięcie o częstotliwości znamionowej jest przykładane do uzwojenia pierwotnego, aż prąd osiągnie wartość znamionową. Napięcie impedancyjne odzwierciedla łączny efekt wewnętrznej reaktancji rozproszenia i rezystancji transformatora, przy typowej wartości 4% - 20%, niskiej wartości dla transformatora o małej mocy i wysokiej wartości dla transformatora o dużej pojemności. Napięcie impedancji określa szybkość regulacji napięcia i-prąd zwarciowy transformatora pod obciążeniem: im mniejsze napięcie impedancji, tym mniejsze wahania napięcia wyjściowego pod obciążeniem, ale prąd zwarciowy-zostanie znacznie zwiększony, co stwarza zagrożenie dla stabilności dynamicznej i termicznej samego transformatora i sieci energetycznej; Im wyższe napięcie impedancyjne, tym ograniczony prąd zwarciowy, ale słaba regulacja napięcia. Przy pracy równoległej transformatorów napięcie impedancji każdego transformatora musi być zbliżone, w przeciwnym razie rozkład obciążenia będzie nierówny i transformator o mniejszym napięciu impedancyjnym będzie przenosił zbyt duży udział obciążenia.
Klasa izolacji i granice wzrostu temperatury są kluczowymi parametrami oceny trwałości cieplnej transformatora. Materiały izolacyjne transformatorów dzieli się na różne klasy w zależności od temperatury odporności cieplnej, w tym klasę A (105 stopni), klasę E (120 stopni), klasę B (130 stopni), klasę F (155 stopni), klasę H (180 stopni) i klasę C (powyżej 220 stopni). Klasa izolacji transformatora-suchego to zazwyczaj F lub H, a transformatora-zanurzonego w oleju to głównie A, ale olej mineralny-odporny na ciepło może pracować w temperaturze 105 stopni przez długi czas po dopasowaniu do celulozowego papieru izolacyjnego. Limit wzrostu temperatury odnosi się do różnicy między temperaturą określonej części transformatora a temperaturą otoczenia, a nie do temperatury bezwzględnej. Zgodnie z IEC i większością norm krajowych, średni limit wzrostu temperatury-uzwojenia transformatora zanurzonego w oleju wynosi 65 K, a górny wzrost temperatury oleju wynosi 55 K (przy temperaturze otoczenia 40 stopni); Średnie limity wzrostu temperatury uzwojenia dla izolacji klasy F transformatorów suchych-wynoszą 100 K, a klasa H 125 K. Ścisła kontrola wzrostu temperatury jest warunkiem wstępnym zapewnienia, że żywotność izolacji transformatora osiągnie żywotność projektową (zwykle 20 do 30 lat), ponieważ szybkość starzenia jest w przybliżeniu dwukrotnie większa za każdym razem, gdy materiał izolacyjny przekroczy swoją temperaturę wytrzymywaną o 8–10 stopni C.
Grupa połączeń odnosi się do sposobu podłączenia każdego uzwojenia fazowego transformatora i identyfikacji zależności fazowej napięcia między liniami strony pierwotnej i wtórnej. Zwykle składa się z liter i cyfr, np. Dyn11, Yyn0, YNd11 itd. Pierwsza litera oznacza metodę połączenia uzwojenia-wysokiego napięcia: D to metoda połączenia w trójkąt, Y to metoda połączenia w gwiazdę, a YN to metoda połączenia w gwiazdę z punktem neutralnym; Druga litera oznacza metodę podłączenia uzwojenia niskiego napięcia, zgodnie z tą samą zasadą; Liczba ta przedstawia różnicę fazową pomiędzy napięciem linii strony wtórnej a napięciem linii strony pierwotnej, co jest reprezentowane metodą zegarową, tj. kąt opóźnienia jest uzyskiwany poprzez pomnożenie wartości przez 30 stopni. Grupa połączeń wpływa na pracę równoległą, tłumienie harmonicznych i tryb uziemienia neutralnego transformatora. Na przykład transformator rozdzielczy połączenia Dyn11 może zapewnić ścieżkę przepływu prądu składowej zerowej, co sprzyja zasilaniu niezrównoważonego obciążenia. Tymczasem trzecią falę harmoniczną można zapętlić w uzwojeniu trójkąta, aby poprawić kształt fali napięcia. W handlu eksportowym klienci często określają grupy połączeń, które należy projektować ściśle według wymagań.
Oprócz powyższych parametrów, ważnymi wskaźnikami technicznymi służącymi do pomiaru jakości transformatora są również wytrzymałość na zwarcie, wyładowania niezupełne, rezystancja izolacji i współczynnik strat dielektrycznych. Wytrzymałość-zwarciową należy sprawdzić za pomocą testu nagłego-zwarcia. Wymagane jest, aby transformator był wolny od trwałych odkształceń i uszkodzeń izolacji po wytrzymaniu kilkukrotnego udaru zwarciowego-prądu znamionowego. Wyładowanie niezupełne odnosi się do małego wyładowania spowodowanego koncentracją pola elektrycznego w strukturze izolacji. Długotrwałe-wyładowania niezupełne prowadzą do pogorszenia izolacji. Ogólnie rzecz biorąc, częściowe rozładowanie transformatora-wysokonapięciowego powinno być kontrolowane poniżej 100 pico. Rezystancja izolacji i współczynnik absorpcji odzwierciedlają stopień wysuszenia i oczyszczenia systemu izolacyjnego, a współczynnik strat dielektrycznych służy do oceny ogólnego starzenia i stanu wilgoci izolacji.
Pracownicy handlu zagranicznego transformatorami są zaznajomieni ze znaczeniem fizycznym, standardowymi ograniczeniami i wzajemnymi ograniczeniami powyższych parametrów technicznych, co może skutecznie poprowadzić klientów do dokonania naukowego i rozsądnego wyboru technicznego. Na przykład, gdy klienci wymagają bardzo niskich-strat bez obciążenia, należy ich poinformować, że mogą być wymagane rdzenie ze stopów amorficznych, ale będzie to skutkować wyższymi kosztami początkowymi i nieco większymi ilościami; Gdy klient chce zmniejszyć napięcie impedancyjne, aby poprawić regulację napięcia, konieczne jest synchroniczne oszacowanie wymagań zwiększonego prądu zwarciowego w urządzeniach zabezpieczających. Standardowe systemy w różnych krajach i regionach mają różne metody testowania i tolerancje dla tego samego parametru, na przykład norma IEC i norma ANSI/IEEE mają różne postanowienia dotyczące temperatury odniesienia napięcia impedancyjnego, czasu trwania testu zwarciowego itp., a mająca zastosowanie wersja normy zostanie wyraźnie podana w warunkach technicznych umowy. Opanowanie tej wiedzy nie tylko pomaga poprawić umiejętności komunikacji technicznej w handlu zagranicznym, ale także zapewnia klientom usługi o wartości wykraczającej poza sam produkt.
