Transformador muntat en pal

Transformador muntat en palés un transformador de distribució dissenyat per a la instal·lació en pals de serveis. La majoria de les unitats utilitzen anucli submergit en líquid i conjunt de bobinatgeallotjat en un dipòsit d'acer segellat. Els transformadors monofàsics solen tenir un dipòsit cilíndric fixat al pal amb suports de muntatge, mentre que les instal·lacions trifàsiques poden utilitzar un transformador trifàsic o un banc de tres unitats monofàsiques.

Els transformadors muntats en pals redueixen l'electricitat de mitjana tensió als voltatges més baixos requerits per les càrregues residencials, agrícoles, comercials i industrials lleugeres. Normalment s'instal·len al llarg de xarxes de distribució aèries per subministrar electricitat a edificis individuals o a múltiples ubicacions connectades a un alimentador de distribució.

Coberta de configuracions comunes5–167 kVA per a transformadors monofàsicsi30–315 kVA per a transformadors trifàsics, amb les classificacions de tensió primària seleccionades per coincidir amb la xarxa de distribució. Hi ha disponibles fluids aïllants a base d'oli mineral i èster, juntament amb diferents disposicions de casquilles, dispositius de protecció i estructures de muntatge.

Els transformadors de distribució muntats en pals es fabriquen en diferents configuracions elèctriques i mecàniques per adaptar-seXarxes de distribució ANSI/IEEE i IEC. La capacitat, la relació de tensió, el nivell d'aïllament i la disposició de muntatge es seleccionen conjuntament perquè el transformador ha de complir tant els requisits elèctrics de l'alimentació com les limitacions físiques de l'estructura de suport.

Els valors indicats representen configuracions habituals del producte. El realtensió del bobinat primari, connexió secundària, nivell d'aïllament, dimensions i pes de funcionamentdepenen del disseny del transformador seleccionat.

Els preus dels transformadors muntats en pals generalment oscil·len entre aproximadament 800 i 5.000 USD per unitatper a configuracions d'exportació convencionals. Una petita unitat monofàsica sol ser menys costosa que un transformador trifàsic més gran amb una tensió nominal més alta i equips de protecció addicionals. Els bobinatges de coure, els fluids aïllants d'èsters, els requisits d'eficiència especials i els accessoris específics per a serveis públics també poden augmentar el preu. Els models més grans o dissenyats especialment es comenten individualment.

Els transformadors muntats en pals estan dissenyats segons les normes aplicablesNormes IEEE o IEC, depenent del mercat de destinació, freqüència d'operació, classe de tensió i requisits de servei. Aquestes normes cobreixen el rendiment elèctric, l'aïllament, la construcció mecànica i les proves.

IEEE C57.12.20-2023cobreix transformadors de distribució de tipus aèria de 60 Hz amb una classificació de fins a500 kVA, amb classificacions d'alta tensió que no superin34.5 kV. Aquest és l'abast de l'estàndard, no una qualificació de capacitat universal per a cada instal·lació muntada en pal. La mida màxima pràctica del transformador també depèn de l'estructura del pal, l'equip de muntatge i els requisits d'instal·lació de la instal·lació.

Per a projectes basats en IEC, els corresponentsSèrie IEC 60076regula el disseny elèctric i les proves.IEC 60076-2aborda l'augment de temperatura en transformadors submergits en líquid, mentre queIEC 60076-3cobreix els nivells d'aïllament i les proves dielèctriques.

Ambdues configuracions s'utilitzen en sistemes de distribució aèries, però les seves connexions de bobinats, característiques de càrrega i disposicions de muntatge difereixen.

Transformadors monofàsics muntats en pols

A Transformador monofàsic muntat en palnormalment subministra electricitat monofàsica a edificis residencials, granges, propietats rurals i càrregues comercials més petites. Les classificacions habituals inclouen10, 15, 25, 37,5, 50, 75, 100 i 167 kVA, encara que també hi ha unitats més petites.

En una xarxa de distribució en estrella a terra nord-americana, es pot connectar un transformador entre un conductor de fase i el neutre del sistema. Per exemple, un alimentador que funciona a12,470Y/7,200 Vté aproximadament7.200 V entre fase i neutre. Un transformador connectat en aquesta disposició utilitza un bobinatge primari classificat per a la tensió de fase a neutre adequada, tot i que l'alimentació s'identifica habitualment com un sistema de 12,47 kV.

A Secundari 120/240 V de fase divididaproporciona connexions de 120 V per a enllumenat i endolls generals, juntament amb 240 V per a equips domèstics de major tensió. Hi ha diferents acords secundaris disponibles per als requisits de distribució industrial o regional.

La disposició del buit primari depèn de la connexió de xarxa.Dissenys d'un sol casquets'utilitzen amb sistemes de terra adequats, mentre quedissenys de dos casquillesproporcionar dos terminals primaris aïllats per a aplicacions que requereixen que els dos extrems del bobinat estiguin connectats externament.

Transformadors trifàsics muntats en pals

A Transformador trifàsic muntat en palsubministra càrregues trifàsiques com bombes agrícoles, maquinària de taller, sistemes de ventilació i instal·lacions elèctriques comercials.

Una opció és atransformador monofàsicque conté el nucli trifàsic complet i el conjunt de bobinats en un dipòsit. Un altre és abanc de tres transformadors, format per la connexió de tres unitats monofàsiques en una disposició trifàsica adequada.

Un únic dipòsit trifàsic proporciona un conjunt integrat i pot reduir el nombre de tancs separats i components de muntatge. Un banc de transformadors monofàsics ofereix possibilitats de substitució d'unitats individuals i permet que les empreses utilitzin equips monofàsics estandarditzats.

L'elecció afecta més que el nombre de tancs.Connexions de bobinatge, equilibri de fase, coordinació de protecció, pes total instal·lat i requisits de tensió secundàriaha de ser compatible amb el sistema de distribució. En algunes xarxes, es pot utilitzar una disposició delta oberta amb dos transformadors monofàsics, però la seva capacitat i característiques de càrrega difereixen de les d'un banc complet de tres transformadors.

Un transformador típic muntat en pal consta de anucli magnètic, bobinatges aïllats, dipòsit d'acer, líquid aïllant, casquilles i maquinari de muntatge de pals. El nucli i el conjunt de bobinats estan submergits en un fluid aïllant, que proporciona aïllament dielèctric i transfereix calor de les parts actives al dipòsit.

Acer elèctric orientat al gras'utilitza habitualment per als nuclis de transformadors perquè les seves característiques magnètiques ajuden a controlar les pèrdues sense càrrega. Els nuclis metàl·lics amorfs estan disponibles en dissenys seleccionats on es requereixen pèrdues de nucli més baixes. Per als bobinats s'utilitzen conductors de coure o alumini, amb un aïllament disposat per suportar la tensió de funcionament normal i les proves dielèctriques especificades.

El dipòsit d'acer suporta el conjunt actiu i el protegeix de la humitat i la contaminació exterior. Les juntes soldades, els segells de coberta i les juntes de casquilles formen part del sistema de contenció de líquids. El disseny també s'adapta als canvis en el volum de líquid aïllant a mesura que la temperatura de funcionament augmenta i baixa.

Casquilles i connexions externes

Els casquilles d'alta tensió proporcionen connexions aïllades entre l'alimentació aèria i els bobinats del transformador. Els casquilles de baixa tensió porten energia als conductors de servei de sortida.

Casquilles de porcellana i polímers'utilitzen segons la classe de tensió, el disseny de l'equip i els requisits d'utilitat. Les dimensions dels terminals i els materials dels connectors han d'adaptar-se als conductors seleccionats, incloses les connexions de coure o alumini quan s'especifiqui.

El dipòsit normalment incorpora provisions de connexió a terra, punts d'elevació i suports de muntatge. Depenent del model, els accessoris addicionals poden incloure adispositiu d'alleujament de pressió, indicació del nivell d'oli, connexió de drenatge o subministrament de mostreig.

Protecció convencional i CSP

Transformadors convencionals muntats en palsgeneralment depenen d'equips de protecció instal·lats per separat. Un tall de fusible primari pot aïllar el transformador durant condicions de falla específiques, mentre que un descargador de sobretensions limita les sobretensions transitòries associades amb llamps i esdeveniments de commutació.

A Transformador completament autoprotegit (CSP).incorpora funcions de protecció seleccionades al conjunt del transformador. Depenent del disseny, aquests poden incloure unfusible primari intern, disjuntor de baixa tensió i descargador de sobretensions. Algunes configuracions proporcionen manetes de funcionament externes o indicació de sobrecàrrega.

Les disposicions de protecció CSP difereixen segons el fabricant, la capacitat i la classe de tensió. No eliminen la necessitat d'avaluar els nivells de falla aigües amunt ni de coordinar la protecció amb l'alimentació de distribució.

El rendiment elèctric d'un transformador muntat en pal ve determinat pel seucapacitat nominal, relació de tensió, pèrdues, impedància de curtcircuit i característiques tèrmiques.

Pèrdua sense càrregaes produeix sempre que el transformador s'engega, fins i tot quan no es subministra electricitat als equips connectats. S'associa principalment amb pèrdues magnètiques al nucli.Pèrdua de càrregaes produeix pel corrent que flueix pels bobinatges i els mecanismes de pèrdua periòdica associats, augmentant a mesura que augmenta la càrrega elèctrica.

Una reducció de40 W en pèrdua sense càrregarepresenta aproximadament350 kWh d'electricitat a l'anyper a un transformador alimentat contínuament durant 8.760 hores. A través d'una xarxa de distribució que conté centenars d'unitats energitzades contínuament, les diferències en la pèrdua del nucli poden tenir un efecte mesurable en el consum anual d'energia.

Les classificacions elèctriques també determinen el corrent transportat pels terminals secundaris. Per exemple, aTransformador monofàsic de 50 kVA subministrant 240 Vté un corrent secundari nominal d'aproximadament208 A. A Transformador trifàsic de 100 kVA que alimenta 415 V línia a líniaporta aproximadament139 A per líniaa la càrrega nominal equilibrada. Aquests corrents influeixen en la selecció de terminals secundaris, la mida dels conductors i els arranjaments de connexió.

Impedància de curtcircuitafecta la caiguda de tensió sota càrrega i el corrent de falla disponible al secundari del transformador. Una impedància més baixa generalment permet un corrent de falla potencial més alt, subjecte a la impedància del sistema aigües amunt. El valor d'impedància mesurat per si sol no estableix la capacitat total de resistència a curtcircuits del transformador; També s'han de complir el disseny mecànic del bobinat i els requisits de resistència aplicables.

Generalment s'utilitzen transformadors muntats en palRefrigeració ONAN, en què la calor dels bobinatges passa al líquid aïllant i s'allibera a través de la superfície del dipòsit a l'aire circumdant sense bombes ni ventiladors.

La capacitat de càrrega contínua depèn de la temperatura ambient, l'augment de la temperatura del bobinat i la superfície de refrigeració. En llocs amb temperatures ambientals elevades o altituds elevades, un transformador pot requerir un disseny tèrmic o una classificació de funcionament diferent per mantenir els límits de temperatura especificats.

La fabricació de transformadors comença amb elnucli i conjunt de bobinatge. Les laminacions del nucli s'apilen i s'asseguren per mantenir les característiques magnètiques necessàries, mentre que els bobinatges es formen amb la col·locació controlada del conductor, el gruix de l'aïllament i els espais lliures elèctrics.

Els bobinatges i l'aïllament muntats s'assequen abans d'omplir l'oli. La humitat que queda a l'aïllament sòlid pot reduir la rigidesa dielèctrica i contribuir al deteriorament de l'aïllament durant el funcionament. Per tant, els processos d'assecat i d'ompliment de líquid estan estretament relacionats amb el rendiment d'aïllament a llarg termini del transformador.

Eldipòsit d'acerestà fabricat i soldat abans d'instal·lar el conjunt actiu i els accessoris especificats. Es comprova la integritat mecànica i les fuites de les juntes soldades, els casquilles, les juntes i les connexions de la coberta. A continuació, s'acaba el dipòsit amb el sistema de recobriment adequat per a l'entorn d'instal·lació.

Després del muntatge,proves elèctriques de fàbricamesuresresistència del bobinat, relació de tensió, relació de polaritat o fase, pèrdua sense càrrega, pèrdua de càrrega i impedància de curtcircuit. Les proves dielèctriques verifiquen el sistema d'aïllament amb els requisits elèctrics especificats.

Prova segons els mètodes aplicables deIEEE C57.12.90oIEC 60076es pot complementar amb comprovacions addicionals necessàries per al projecte. Les proves de resistència a l'augment de temperatura, impulsos de llamp i curtcircuits s'aborden mitjançant els requisits de disseny o prova de tipus aplicables i no es repeteixen automàticament a totes les unitats fabricades.

La inspecció final també examinaacabat del dipòsit, casquilles, suports de muntatge, connexions de terra, placa d'identificació i accessoris instal·lats. Els registres de proves elèctriques i els detalls d'identificació estan associats amb el número de sèrie del transformador corresponent.

El pes de funcionament d'un transformador muntat en pal inclou eldipòsit, nucli i bobinatges, líquid aïllant i accessoris instal·lats. Aquest pes actua sobre el pal mitjançant els suports de muntatge o la plataforma de suport.

Es pot muntar una petita unitat monofàsica directament contra el pal mitjançant una disposició de penjador adequada. Els transformadors més grans i les instal·lacions trifàsiques poden requerir travesses, plataformes o estructures de suport bipolars. El disseny mecànic ha de tenir en compte el pes de l'equip, la geometria de muntatge i les càrregues ambientals.

La instal·lació exterior també exposa el transformador a condicions que influeixen en l'aïllament i la vida útil.

Espais lliures elèctricsdepenen de la tensió del sistema, la disposició dels conductors propers i els requisits de la xarxa local. Els casquilles, els talladors de fusibles i els protectors contra sobretensions necessiten una separació suficient dels equips energètics adjacents i de les estructures connectades a terra.

Vent, gel i càrregues sísmiques, si escau, influeix en l'estructura de suport i el maquinari de muntatge. Les ubicacions amb ocells o altres animals salvatges poden requerir cobertes aïllades i components addicionals de protecció de la fauna per reduir les falles relacionades amb el contacte.

Per a llocs costaners, la sal en l'aire pot accelerar el deteriorament de l'acer i els accessoris exposats. Sistemes de recobriment dissenyats per complirIEEE C57.12.30Es pot especificar per a equips adequats muntats en pals, juntament amb un maquinari resistent a la corrosió adequat.

La temperatura ambient alta, l'exposició solar i el moviment restringit de l'aire poden augmentar la temperatura de funcionament del transformador. L'altitud del lloc és una altra consideració perquè la reducció de la densitat de l'aire afecta la dissipació de calor i el rendiment de l'aïllament extern.

Aquestes condicions d'instal·lació influeixen en la idoneïtat de la disposició completa del transformador, fins i tot quan els kVA i la tensió nominals requerits són correctes.

Els transformadors muntats en pal s'utilitzen principalment en xarxes de distribució ambconductors aèries de mitjana tensió, especialment quan l'espai dels equips a nivell del sòl és limitat o les càrregues es distribueixen en una gran àrea.

Distribució residencial ruralutilitza habitualment unitats monofàsiques per subministrar habitatges individuals, grups d'habitatges i edificis comunitaris. El posicionament dels transformadors al llarg de l'alimentació de mitjana tensió permet que els conductors de servei de baixa tensió arribin als clients propers sense estendre un únic circuit de baixa tensió a una distància excessiva.

Instal·lacions agrícolespot requerir electricitat per a bombes de reg, equips de manipulació de gra, ventilació, refrigeració i edificis agrícolas. Les instal·lacions més petites poden funcionar amb subministraments monofàsics, mentre que els equips motors més grans sovint requereixen potència trifàsica. Les característiques d'arrencada del motor i el servei de funcionament influeixen en la capacitat del transformador necessària per a aquestes càrregues.

Instal·lacions comercialscom les empreses a les carreteres, les botigues rurals, els petits magatzems i els edificis de serveis poden rebre energia d'equips de distribució muntats en pals on la xarxa elèctrica existent utilitza línies aèries.

Llocs industrials lleugerspot utilitzar transformadors trifàsics per a tallers, equips de processament i sistemes auxiliars de potència. L'equip ha d'acomodar la càrrega de funcionament combinada i els canvis de tensió associats amb els motors d'arrencada o altres càrregues intermitents d'alta intensitat.

Comunitats remotes i xarxes de serveis dispersosTambé utilitzeu transformadors muntats en pals perquè les unitats individuals es poden instal·lar en punts adequats al llarg dels alimentadors superiors. Les posicions i classificacions del transformador es poden seleccionar per reflectir la distribució de les càrregues connectades.

A lesPipa Octal, les especificacions dels transformadors muntats en pals es revisen amb el sistema de distribució real i les condicions d'instal·lació. Eltensió del bobinat primari, capacitat nominal, connexió secundària, nivell d'aïllament, disposició de la bobina i equip de proteccióes comproven junts. A les xarxes d'estrella posades a terra, la tensió de línia a línia de l'alimentació difereix de la tensió aplicada a través d'un bobinat de transformador de fase a neutre, cosa que fa que la classificació de tensió primària correcta sigui especialment important. Per a unitats de substitució, existentsposicions de muntatge i connexions dels conductorstambé es consideren per minimitzar les modificacions durant la instal·lació.

Els detalls de l'equip es recullen a la documentació del projecte.Dibuixos d'arranjament general, dades de la placa d'identificació, informes de proves de fàbrica i informació d'embalatgecoincideixen amb el transformador preparat per a l'enviament. Per a comandes repetides o projectes de substitució, es poden fer referència a les especificacions i dibuixos anteriors per mantenir el requeritclassificacions elèctriques, disposició de terminals i detalls de muntatge.

Contacta ara

Preguntes freqüents

 

 

01.Un transformador de 60 Hz muntat en pal pot funcionar en una xarxa elèctrica de 50 Hz?

No automàticament. A la mateixa tensió, reduir la freqüència de 60 Hz a 50 Hz augmenta la relació voltatge-freqüència en un 20%, amb el risc de saturació del nucli i sobreescalfament. El transformador ha de tenir una capacitat de 50 Hz o aprovat per al funcionament de doble freqüència.

02.Per què alguns transformadors monofàsics muntats en pals tenen un casquet d'alta tensió i altres en tenen dos?

La disposició depèn de la connexió del bobinatge primari i la connexió a terra del sistema. Les unitats d'un sol casquet utilitzen una connexió de retorn interna en sistemes de terra adequats, mentre que les unitats de dues bosses proporcionen accés als dos terminals primaris.

03.Un transformador muntat en pal pot subministrar equips amb un corrent d'arrencada del motor elevat?

Sí, si la seva regulació de tensió, impedància de curtcircuit i capacitat tèrmica s'adapten al motor. Els alts corrents d'arrencada poden provocar caigudes temporals de tensió, de manera que els requisits d'arrencada s'han d'avaluar per separat dels kVA en funcionament.

04.Els transformadors muntats en pals s'envien amb oli aïllant ja dins?

Molts transformadors segellats s'envien preomplis d'oli aïllant. Les unitats enviades sense la seva càrrega completa d'oli requereixen un ompliment adequat, un control de la humitat i comprovacions prèvies a l'activació abans del funcionament.

Certificacions

 

Certificat CE

Certificat ISO 9001

Certificat API Q1

Certificat ABS

AP-5L Certificat

API-5CT Certificat

 

Etiquetes populars: Transformador muntat en pal, Transformador de distribució muntat en pal, Transformador muntat en pal monofàsic, Transformador muntat en pal trifàsic