Что такое силовые трансформаторы и распределительные трансформаторы?

Один из самых распространенных вопросов в электротехнической отрасли: в чем разница между силовыми трансформаторами и распределительными трансформаторами?

Проще говоря:

Силовые трансформаторы подключаются к приемным или конечным точкам высоковольтных и низковольтных передач.
Распределительные трансформаторы располагаются вблизи клемм нагрузки, обеспечивая необходимое напряжение для потребления конечным пользователем.
Их основная цель — обеспечить бесперебойную и эффективную передачу энергии, при этом силовые трансформаторы управляют передачей большого объема энергии, а распределительные трансформаторы доставляют электроэнергию к клеммам потребителей.

В этой статье мы разберем основные различия между силовыми трансформаторами и распределительными трансформаторами для более четкого понимания.

Определение силового трансформатора и распределительного трансформатора
Что такое силовой трансформатор?
Силовой трансформатор — это статическая электрическая машина, которая играет важную роль в передаче и распределении электроэнергии. Он предназначен для эффективного преобразования электрической энергии между различными уровнями напряжения. Основные компоненты силового трансформатора включают:

Первичная обмотка
Вторичная обмотка
Сердечник

 

Что такое распределительный трансформатор?
Распределительный трансформатор, с другой стороны, предназначен для понижения уровней напряжения до конечных значений, необходимых для конечного пользователя. Он обеспечивает напряжение, пригодное для немедленного использования, обеспечивая окончательное преобразование напряжения в системе распределения электроэнергии.

Различие в назначении
Силовой трансформатор: используется для передачи и приема электроэнергии высокого напряжения в распределительных сетях. Его основная функция — повышать или понижать напряжение во время передачи.
Распределительный трансформатор: понижающий трансформатор, который снижает высокое напряжение от электростанции до более низких уровней, подходящих для потребления конечным пользователем. Он в основном используется в распределительной сети.
Параметры напряжения
Силовой трансформатор: работает при более высоких уровнях напряжения, таких как 400 кВ, 200 кВ, 110 кВ, 66 кВ и 33 кВ, с мощностью, превышающей 200 МВА.
Распределительный трансформатор: разработан для более низких уровней напряжения, обычно 230 В, 440 В, 3,3 кВ, 6,6 кВ и 11 кВ, с мощностью менее 200 МВА.
Размер и установка
Силовой трансформатор: больше по размеру, тяжелее и сложнее в установке.
Распределительный трансформатор: меньше, легче и проще в установке.
Эффективность
Силовой трансформатор: разработан для максимальной эффективности при полной или почти полной нагрузке, поскольку он непрерывно работает при высоких нагрузках.
Распределительный трансформатор: оптимизирован для круглосуточной эффективности, приспосабливается к изменяющимся уровням нагрузки в течение дня.
Колебания нагрузки
Силовой трансформатор: обеспечивает стабильную, непрерывную подачу питания с минимальными колебаниями нагрузки.
Распределительный трансформатор: испытывает частые колебания нагрузки из-за особенностей использования в жилых или коммерческих помещениях.
Потери металла
Силовой трансформатор: испытывает постоянные потери железа и меди из-за непрерывной работы при высоких токах.
Распределительный трансформатор: имеет 24-часовые потери в железе, в то время как потери в меди зависят от цикла нагрузки.
Соединение обмоток
Силовой трансформатор: обычно имеет первичную обмотку, соединенную звездой, и вторичную обмотку, соединенную треугольником.
Распределительный трансформатор: часто имеет первичную обмотку в треугольнике и вторичную обмотку в звезде.
Применение
Силовой трансформатор: подходит для передачи электроэнергии с требованиями, превышающими 10 МВА.
Распределительный трансформатор: разработан для приложений конечного пользователя с требованиями мощности ниже 10 МВА.
Основные различия в производительности
Критерии оценки:
Силовые трансформаторы оцениваются на основе коммерческой эффективности.
Распределительные трансформаторы оцениваются на основе эффективности в течение всего дня.
Нагрузочная способность:
Силовые трансформаторы работают с нагрузкой, близкой к полной.
Распределительные трансформаторы обычно работают при 60–70% от полной нагрузки.
Механизм охлаждения
Силовой трансформатор: использует передовые системы охлаждения с высоким уровнем изоляции.
Распределительный трансформатор: использует конвекцию воздуха или теплопроводность для охлаждения.
Конструкция и конфигурация
Силовой трансформатор:
Одна первичная обмотка и одна вторичная обмотка.
Нацелен на максимальное использование сердечника, работает близко к насыщению на кривой B-H.
Распределительный трансформатор:
Может иметь отводную вторичную обмотку или несколько вторичных обмоток для различных требований к нагрузке.
Работает с более низкой плотностью потока по сравнению с силовыми трансформаторами.
Колебания напряжения
Силовой трансформатор: поддерживает стабильное напряжение с минимальными колебаниями, обеспечивая бесперебойную подачу питания.
Распределительный трансформатор: разработан для работы с частыми колебаниями напряжения из-за различных требований пользователя.
Типы
Силовой трансформатор:
Повышающие генераторные установки
Установки с жидкостным охлаждением
Распределительный трансформатор:
Сухой тип: идеально подходит для противопожарной защиты и критически важных для безопасности приложений.
Жидкостный тип: известен эффективным распределением электроэнергии и компактной конструкцией.

Краткое содержание

Особенность	Силовой трансформатор	Распределительный трансформатор
Цель	Передача и прием	Распространение среди конечных пользователей
Уровни напряжения	Высокое напряжение (400 кВ, 200 кВ и т.д.)	Низкое напряжение (230 В, 440 В и т.д.)
Эффективность	Коммерческая эффективность	Эффективность в течение всего дня
Охлаждение	Улучшенная изоляция	Конвекция воздуха или теплопроводность
Сопротивление нагрузки	Рассчитан на высокие нагрузки	Работает при частичной нагрузке
Размер и вес	Больше и тяжелее	Меньше и легче
Приложение	Передача электроэнергии (более 10 МВА)	Приложения для конечных пользователей (менее 10 МВА)