Komplett guide för torr-typtransformatorer

En transformator är en enhet som överför energi från en -växelströmkrets till en annan. Transformatorer av torr typ används för många applikationer för att minska spänningen i konventionella kraftkretsar. Lär dig mer om vad en transformator av torr typ gör och var vi använder transformatorer av torr typ.

 

Vad är en torrtypstransformator?

En transformator av torr typ kyls av normal luftventilation istället för en vätska som mineralolja eller Envirotemp FR3. De tidiga transformatorerna tillverkade av Westinghouse och General Electric var luftkylda eftersom de arbetade med låg effekt och spänning. De flesta instrumenttransformatorer och lågspänningsladdare idag är också torra typer. Vätskekylning inuti förseglade tankar och metallkapslingar blev standarden för växelströmstransformatorer på grund av de högre induktionsvärmeförlusterna och exponeringen för alla-väderförhållanden. På grund av förbättringar i design, material och tillverkningsmetoder under de senaste tre decennierna konkurrerar transformatorer av torr typ inte bara med vätskekylda-transformatorer i mellanspänningsområdet (2,5 KV – 34,5 KV) utan har betydande fördelar i många kommersiella och industriella tillämpningar.

 

Lär dig mer om våra torra transformatorer

 

Torr-Typ vs. Vätskekylda (Padmount) transformatorer

 

När de är designade och byggda för att möta aktuella industristandarder erbjuder medel-torrtyp och padmonterade transformatorer i stort sett samma nivåer av energieffektivitet och BIL för en given KVA-klassificering. Skillnaderna i drift beror på applikationen och installationsmiljön.

 

Vätskekylda-transformatorer för padmonteradeanvänds av elbolag för både medel- och högspänningstillämpningar eftersom de är designade för alla-väder utomhusinstallationer som transformatorstationer. De har en lång historia av att tillhandahålla säker, pålitlig ström och kan installeras i offentliga utrymmen utomhus (med lämpliga höljen). En av deras nackdelar är att eftersom mineraloljan som används som kylvätska är brandfarlig, kan ett transformatorfel (på grund av isoleringsfel, överhettning eller blixtnedslag) resultera i en explosion och en brand. Därför rekommenderas de inte för inomhusinstallationer eller någonstans där en brand kan få katastrofala resultat.

 

Transformatorer av torr typkyls av ren omgivningsluft eller forcerad luft och innehåller inga vätskor. De utgör en minimal brandrisk och är lämpliga för inomhusinstallationer eller överallt där brandrisker måste undvikas. Eftersom de är designade och byggda för att fungera svalt och tyst är de idealiska för inomhusinstallationer i kontorsbyggnader, universitet, sjukhus och tillverkning av renrum. De kan ersätta vätskekylda-transformatorer i många av dessa inställningar.

 

Torra typer kan användas i vissa utomhusinstallationer med måttliga värme- och fuktförhållanden under hela året om de skyddas i en NEMA typ 3-kapsling.

 

Fördelar med GNEE Dry Type Transformers

Fördelarna med våra torra transformatorer härrör från både designen och materialen som används i deras konstruktion.

 

1. Erfarenhet, kvalitetsdesign, material och hantverk

GNEE Dry Type-transformatorer är handlindade- i 100 % koppar, med en skivlindad-rund spole, slitsad kam, plåtlindad sekundär och en steg-slipad kärna med låg flödestäthet. Nomex eller filmtäckt trådisolering är klassad till 200 grader och solid isolering är SG 200 glasfiber. eller Nomex. Varje enhet inspekteras och testas fem gånger i tillverkningsprocessen och igen före leverans. Detta kompromisslösa engagemang för kvalitet ger påtagliga användarfördelar.

 

2. Mycket effektiv prestanda

GNEE Dry Type Transformers överträffar Energy Star och DOE energieffektivitetsstandarder och uppfyller de senaste NEMA, ANSI och IEEE standarderna. Deras klassificeringar för Basic Insulation Level (BIL) är jämförbara med vätskekylda-transformatorer.

 

3. Kör Cool and Quiet

Den kombinerade effekten av precisionshandlindade-kopparspolar, en steg-slipad kärna med lägre flödestäthet och lackering av hela enheten säkerställer minimalt med buller och vibrationer efter installationen. Detta är en fördel i många applikationer.

 

4. Långt användbart liv

Material av högsta kvalitet, överlägsen design och experthantverk ger lång-prestanda. GNEE Dry Type-transformatorer kommer med fem-års garanti på material och utförande för inomhusinstallationer och har en förväntad livslängd på 35 år eller mer.

 

5. Mer kostnadseffektiv

En design och konstruktion av överlägsen kvalitet resulterar i:

Högre energieffektivitet och tystare enhet.

Lägre bruks- och underhållskostnader.

En längre livslängd.

5 – 7 års återbetalning på grund av högre effektivitet och lägre driftkostnader.

 

 

Branscher som använder transformatorer av torr typ

 

Det finns en mängd olika industrier som använder transformatorer av torr typ.

 

Diskret tillverkning

• Maskinaffärer
• Plåttillverkning
• Svetsning
• Plast och gummi gjutning
• Maskiner
• Galvanisering

 

Automation och kontinuerlig process

• Tillverkning av elektronik
• Stålverk
• Små apparater
• Pappersbruk
• Kemiska anläggningar
• Livsmedelsbearbetning
• Buteljeringsväxter
• Plast och gummi

 

Högskolor och universitet

• Klassrum
• Laboratorier
• Datacenter
• Auditorier
• Kraftverk
• Residenshallar

 

Sjukhus och vårdcentraler

• Kirurgiska centra
• Kritisk patientvård
• Diagnostiska centra
• Kritisk utrustning
• Laboratorier
• Strömredundans

 

Elektriska verktyg

• Kraftverk
• Distribution
• Slutna transformatorstationer
• Kundflöden

 

När ska man välja en transformator av torr typ

 

Den viktigaste faktorn vid valet mellan en torr typ och en vätskekyld-transformator är installationsmiljön.

• Är det en inomhus- eller utomhusinstallation?
• Är brandrisker ett problem?
• Behöver du undvika eventuella vätskeläckage från en oljefylld?
• Kommer folk att gå runt i närheten av platsen?
• Hur mycket utrymme finns tillgängligt?
• Kommer golvet att bära vikten säkert?
• Är installationsutrymmet torrt, välventilerat och fritt från damm och kemikalier?

 

Transformatorer av torr typ av GNEE är idealiska för inomhusinstallationer med människor i närheten eftersom de går svalt och tyst och utgör mycket mindre brandrisk. De kan installeras inomhus nära lasten, vilket är en fördel i många industriella tillämpningar. De kan även installeras utomhus inuti en NEMA typ 3 i måttliga väderförhållanden, men kommer bara att vara lika pålitliga som höljet.

 

Transformatorer av torr typ kräver tillräckligt omgivande utrymme för cirkulerande kylluft och underhållstillgång (NEC 450.21.) En transformators storleksmått, vikt och placering av infrastrukturanslutningar ska erhållas från GNEE och jämföras med ditt installationsutrymme.

Lämpliga inomhusapplikationer för-luftkylda transformatorer inkluderar sjukhus, universitet, butikslokaler, kontorsbyggnader och bostadsområden.

 

Andra applikationer inkluderar:

• Miljökänsliga områden,
• Områden med hög brandrisk,
• Föreställningssalar och konferenscenter
• Olje-, kemi- och gasindustrin
• Områden för förnybar generation.

 

Om utrymmet där din transformator ska installeras uppfyller följande krav, kommer en transformator av torr typ att vara ett idealiskt val för applikationen eftersom alla fördelar med en torr typ kommer att realiseras i den miljön:

• Är inomhus,
• Elektriska anslutningar ovanför eller på sidan,
• Måttlig temperatur och luftfuktighet alla årstider,
• Ren omgivande luft på grund av HVAC,
• Begränsad tillgång eller ett separat rum,
• Verkar i närheten av människor,
• Behöver tyst drift,
• Behöver minimera brandrisken.

 

Torr typ av transformator Installationstips

 

Följande information gäller endast för inomhusinstallationer av GNEE-transformatorer av torrtyp, som också omfattas av NEC-artikel 450.21-28. Här är några ytterligare tips om hur du förbereder dig för en torr installation inomhus. Utomhusinstallationer av transformatorer av torr typ omfattas av NEC 450.41-48.

Hantering vid leverans

Lyft med handtruck eller gaffeltruck är tillåtet om gafflarna är tillräckligt långa för att passera helt under lådan. Eftersom de flesta transformatorer har en hög tyngdpunkt, bör extrem försiktighet iakttas när du lyfter eller flyttar enheterna. Större transformatorer kommer att kräva en kran och ett riggteam för att lossa och flytta enheten. Om en torr transformator av -typ ska flyttas utomhus under dåligt väder bör den skyddas ordentligt mot fukt.

 

Lagring

Förvaringsutrymmen ska vara så rena och torra som möjligt utan extrema temperaturvariationer. Skyddsomslag bör lämnas intakt tills transformatorn flyttas till sin permanenta plats. Transformatorer av torr typ som förvaras under fuktiga eller dammiga förhållanden måste torkas ut och rengöras innan de installeras och spänningssätts.

 

Installationsplats

Viktiga faktorer vid val av inomhusplats för transformatorer av torr typ är:

• Tillgänglighet
• Ventilation
• Miljöförhållanden
• Bullernivå

 

Andra tips inkluderar:

Installationsområdet ska vara torrt, fritt från damm, överdriven fukt, gödningsmedel, kemikalier och andra frätande rök eller ångor och separerat från brandfarliga material i enlighet med NEC 450.21.

 

Åtkomstvägar till platsen måste ha tillräckligt med utrymme för att flytta transformatorn på plats. Undvik trappor och hissar om möjligt.

Golvytan ska vara jämn och jämn och klara transformatorns vikt (i pounds/sq. ft). Armerad betong är att föredra.

 

Transformatorer av torr typ måste installeras i ett jämnt upprätt läge i ett område med fri luftcirkulation. Minsta nödvändiga avstånd från intilliggande utrustning och strukturer specificeras i NFPA 60 (NEC artikel 450.21.) Installation av transformatorn i en NEMA-kapsling som låser den i ett rum för säkerhet och säkerhet rekommenderas starkt.

 

Undvik platser som kan utsättas för översvämningar eller exponeras för fukt eller omgivningstemperaturer över 30 grader.

 

Installera inte transformatorer av torr typ under våta brandsläckningssprinklers. Använd ett torrt eller skum brandsläckningssystem om det behövs.

 

Rumskrav

Inomhusinstallationer bör uppfylla tillämpliga krav i NEC Artikel 450.21. Ett rum som innehåller flera transformatorer av torr typ bör vara tillräckligt stort för att ge tillräckligt med utrymme mellan dem (enligt NEC 450.21) för att tillåta luftcirkulation. Tillräckligt utrymme bör finnas runt varje transformator för att personalen ska kunna komma åt för rutininspektion och underhåll.

 

Tillräcklig ventilation är avgörande för korrekt kylning av transformatorer. Rumsventilation är en del av kylsystemet och bör stödja normal luftcirkulation genom transformatorn, så att transformatorns temperatur inte överstiger dess märkskylt. Ren, torr luft är att föredra. Filtrerad luft vid eller över atmosfärstryck kan minska underhållet om damm eller andra föroreningar normalt förekommer. Den erforderliga arean av fläktöppningar beror på rummets höjd, placeringen av öppningarna och de maximala belastningar som kan bäras av transformatorn. Rumsluftflödet bör utvärderas av en VVS-tekniker för att säkerställa överensstämmelse med NFPA 90A, avsnitt 4.1 – 4.3 och IEEE C57.12.01 – 2020.

 

När transformatorer är placerade i rum eller andra begränsade utrymmen, bör tillräcklig ventilation tillhandahållas för att avyttra transformatorns fulla-värmeförlust utan att tillåta en temperaturhöjning som är högre än märkskyltens klassificering. Vid behov bör forcerad luftventilation användas för att åstadkomma detta.

 

Nyckelpunkter vid underhåll för transformatorer av torr typ

 

Informationen som presenteras här är endast en sammanfattning av nyckelpunkter och är inte heltäckande. Standarderna och kraven för underhåll och testning av medelspänningstransformatorer av torrtyp som finns i NEC Artikel 450, Kapitel 21.3 och IEEE Std. 57.12.91 bör följas.

 

1. Upprätthåll en temperaturlogg

Läs och registrera regelbundet transformatorns temperaturregulator vid normal belastning och jämför avläsningen med logghistoriken. Alla spolar bör läsa ungefär samma temperatur med en 3-fas belastning. En stor skillnad eller en ihållande ökning av driftstemperaturen vid konstant belastning kan indikera ett problem med antingen luftkylningssystemet eller transformatorn.

 

2. Utför endast underhåll på de-aktiverade enheterna

Försiktighet:Transformatorn måste vara-urkopplad (både primära och sekundära kretsar frånkopplade) och alla terminaler jordade innan någon inspektion, rengöring, service eller testning av enheten utförs. En Arc Flash-dräkt bör bäras när-transformatorn kopplas ur, men när den väl är urladdad, låst ut, taggad och jordad är en Arc Flash-dräkt inte nödvändig.

 

2.1 Visuell inspektion

Försiktighet:Detta är endast en visuell inspektion. Det är inte nödvändigt att röra någon del av transformatorn när du utför inspektionen.

En luftkyld transformator- kräver periodiska visuella inspektioner. Inspektionsfrekvensen beror på hur intensivt transformatorn används. En transformator som arbetar med belastning kontinuerligt 24/7 behöver inspekteras oftare än en som arbetar med belastning endast 8 timmar 5 dagar i veckan. Eftersom transformatorn behöver göras ur-ström för inspektion och rengöring, bör underhåll schemaläggas under en normal avstängningsperiod-. Håll en logg över alla observationer och underhållsåtgärder som utförts.

Leta efter tillräckligt med ventilationsutrymme runt transformatorn. Ta bort allt i området som hindrar luftflödet. Inget ska förvaras i transformatorrummet. (NEC 450.21.3.5.1)

Öppna höljet och leta efter ansamling av damm eller smuts på transformatorns ytor. Dessa måste rengöras medan enheten är urladdad-.

Närvaron av damm indikerar att transformatorn kommer att kräva inspektioner minst var tredje till var sjätte månad.

Leta efter uppenbar missfärgning av lindningarna som är ett tecken på överhettning. Ta ett foto av lindningarna och rapportera eventuell missfärgning till anläggningsingenjören.

 

2.2 Rengöring av enheten

Försiktighet:Av säkerhetsskäl bör fysisk kontakt med transformatorn minimeras under rengöring även om enheten har blivit-urkopplad, låst och och jordad.

Rengör eventuellt damm eller smuts från lindningarna och kylfläktarna med antingen vakuum eller tryckluft för att undvika att direkt vidröra komponenterna. Börja med att dammsuga bort delarna följt av att spraya dem med torr tryckluft med ett tryck på högst 20 till 25 psi. Använd inte kemiska rengöringsmedel för att rengöra enhetens ytor.

Inspektera alla-strömlösa elektriska anslutningar, dra åt all tillgänglig hårdvara och byt ut eventuell lös isolering eller delar. Detta förhindrar att skruvar eller muttrar lossnar under normal drift.

 

2.3 Kontrollera för potentiella problem eller defekter

När du rengör transformatorn, leta efter rost på klämmorna och kärnstålet, eventuell förkolning eller spår på lindningarna och isoleringen.

Undersök lindningarna och ytorna närmare för missfärgning som kan vara ett tecken på överhettning eller en lös anslutning.

Kontrollera om det finns spruckna, missfärgade eller lösa isolatorer.

Kontrollera om det finns lösa, gropiga, korroderade eller missfärgade elektriska anslutningar.

Om möjligt, dra åt eller byt ut alla hårdvarukomponenter; annars bör du kontakta en fackman för att utvärdera och reparera transformatorn.

Fläktar, motorer och andra hjälpanordningar bör inspekteras och kontrolleras för korrekt funktion.

Rapportera alla onormala eller misstänkta tillstånd skriftligen till anläggningsingenjören eller anläggningschefen, som kommer att avgöra om ytterligare tester eller service behövs innan enheten åter-aktiveras.

 

3. Tester under rutinunderhåll

Under rutinunderhåll kan flera tester av transformatorn göras utöver inspektionen och rengöringen. Utförandet av dessa tester regleras av NEC 450.11.11. Dessa tester är endast nödvändiga om missfärgning, förkolning eller andra tecken på överhettning eller kortslutning hittas. De kommer att verifiera enhetens korrekta funktion och kan upptäcka problem som inte är uppenbara från en visuell inspektion. Misslyckande med något test kräver ytterligare utredning och service innan enheten åter tas i bruk.

Dessa tester ska endast utföras när transformatorn är-urkopplad (bortkopplad från både den primära och sekundära kretsen) och för säkerhet och noggrannhet bör de endast utföras av en kvalificerad ingenjör som bär skyddskläder och använder en Megger (eller motsvarande) testkit.

 

3.1 Transformator Turns Ratio (TTR)

En TTR bedömer tillståndet hos transformatorlindningarna och kärnan. Den testar om det faktiska spänningsförhållandet mellan primär- och sekundärlindningarna (för varje fas och uttagspunkt) överensstämmer med märkskylten eller certifierade värden. De bör komma överens inom  0,5 % (NEC 450.11.2 & IEEC57.12.91.)

 

3.2 Isolationsresistanstest (IR)

IR testar integriteten hos isoleringen mellan spollindningsledare. Varje transformatorklassificering har en lägsta erforderlig resistansnivå mätt i mega- ohm. Avläsningar under denna nivå indikerar en försämring av dielektrisk styrka. Detta är ett varningstecken för ett potentiellt transformatorfel. (NEC 450.11.11.3)

 

3.3 lindningsmotståndstest (WR)

Den uppmätta resistansen hos spollindningarna för varje spänningsuttag som används bör ligga inom 1 % av det fabrikstestade värdet eller det senaste testet. (NEC 450/11.11.7)

De normala isolations- och lindningsmotståndsnivåerna för din GNEE-transformator kan erhållas från dokumentationen som medföljer transformatorn, eller genom att ringa GNEE på 800-232-9002 och ange transformatorns serienummer.

 

3.3 Andra tester

Andra diagnostiska tester kräver speciell utrustning och utrustning och bör utföras av erfarna professionella ingenjörer.

GNEE utför en serie certifieringstester på varje ny transformator av torr typ och dokumenterar resultaten i certifikatet som levereras med enheten. Om du har frågor om testprestanda för din GNEE torrtypstransformator eller behöver råd angående ytterligare diagnostisk testning, ring GNEE på 800-232-9002 och prata med en av våra transformatoringenjörer.

 

Begär en offert

 

Är du osäker på vilken kapacitet/spänning som krävs för transformatorn av torr-typ för ditt projekt? Skicka in dina belastningskrav och installationsmiljö, så kommer GNEE-ingenjörer att tillhandahålla engratis exakt urvalsplanför att undvika kostnadsslöseri orsakat av felaktigt val!

 

Nominell kapacitet (kVA)	Spänningskombination			Ingen-lastström %	Ingen-belastningsförlust (W)	Lastförlust (W)			Kortslutningsimpedans %-
	HV(kV)	Högtrycksanslutning	LV(kV)			B (100 grader)	F (120 grader)	H(145 grader)
50	35 36 37 38.5	±2x2.5% ±5	0.4	2.3	450	1340	1420	1520	6.0
100				2.0	630	1970	2090	2230
160				1.5	790	2650	2810	3000
200				1.5	880	3130	3320	3550
250				1.3	990	3580	3800	4060
315				1.3	1170	4250	4510	4820
400				1.1	1370	5100	5410	5790
500				1.1	1620	6270	6650	7110
630				1.0	1860	7250	7690	8230
800				1.0	2160	8600	9120	9760
1000				0.75	2430	9860	10400	11100
1250				0.75	2830	12000	12700	13600
1600				0.75	3240	14600	15400	16500
2000				0.75	3820	17200	18200	19500
2500				0.75	4450	20600	21800	23300