در این صفحه
عبارت DTR در سیستمهای قدرت الکتریکی معمولاً مخفف Distribution Transformer (ترانسفورماتور توزیع) است. یک ترانسفورماتور توزیع، تبدیل ولتاژ نهایی را بین شبکه توزیع و ولتاژ ارائهشده به کاربران نهایی یا تجهیزات ولتاژ پایین محلی انجام میدهد.
در یک شبکه معمولی در هند، یک DTR ممکن است ولتاژ یک فیدر 11 kV را به یک سیستم بهرهبرداری 415/240 V با فرکانس 50 Hz کاهش دهد. این یک مثال رایج است، نه یک نرخ جهانی: ولتاژهای توزیع، آرایش فازها، ظرفیتهای ترانسفورماتور و استانداردهای قابل اعمال بسته به شرکت برق و پروژه متفاوت هستند.
DTR در یک سیستم قدرت به چه معناست؟
DTR یک مخفف صنعتی است و نه یک اصل عملیاتی مجزا برای ترانسفورماتور. این تجهیزات همچنان از طریق القای الکترومغناطیسی کار میکنند و توان AC را بین سیمپیچها منتقل کرده و سطوح ولتاژ و جریان را بدون تغییر فرکانس تغییر میدهند.
موقعیت آن در سیستم، ویژگی تعیینکننده آن است:
سیستم تولید و انتقال
|
پست برق / فیدر توزیع
|
ترانسفورماتور توزیع (DTR)
|
توزیعکننده ولتاژ پایین
|
خانهها، ساختمانها، مغازهها یا بارهای صنعتی محلی
سازمان استاندارد هند، ترانسفورماتور توزیع را ترانسفورماتوری تعریف میکند که آخرین تبدیل ولتاژ را در یک مدار توزیع، یا از آن مدار به کاربر نهایی یا تجهیزات مربوطه انجام میدهد.
برای آگاهی از اصل کارکرد اساسی، مطالعه کنید ترانسفورماتور الکتریکی چگونه کار میکند؟.
وظیفه ترانسفورماتور توزیع چیست؟
یک DTR باید چندین عملکرد سیستم را بهطور همزمان انجام دهد:
- تبدیل ولتاژ فیدر به ولتاژ مورد نیاز مصرفکننده؛;
- فراهمسازی آرایش فاز و نول مورد نیاز؛;
- تغذیه باری که در طول روز تغییر میکند؛;
- محدود کردن افت ولتاژ در محدوده امپدانس و مشخصههای تنظیمی آن؛;
- تحمل تنشهای حرارتی، دیالکتریک و مکانیکی عادی؛;
- ایجاد رابط با سیستمهای حفاظتی و ارتینگ بالادست و پاییندست.
درج رتبه توان بر روی پلاک ترانسفورماتور، تضمینکننده حفاظت صحیح کل تأسیسات نیست. انتخاب فیوز یا کلید مدار، حفاظت در برابر سرج، ارتینگ، تعیین اندازه هادیها، سطح خطا، جریان هجومی و هماهنگی با شبکه، همچنان از وظایف طراحی سیستم محسوب میشوند.
DTR در مقابل ترانسفورماتور قدرت
ترانسفورماتورهای توزیع و ترانسفورماتورهای قدرت از مبانی الکترومغناطیسی یکسانی استفاده میکنند. مفیدترین وجه تمایز آنها وظیفه در سیستم, است، نه یک حد ظرفیت قراردادی.
| نقطه مقایسه | ترانسفورماتور توزیع | ترانسفورماتور قدرت |
|---|---|---|
| نقش اصلی در سیستم | تبدیل نهایی ولتاژ در نزدیکی مصرفکنندگان نهایی یا بارهای محلی | انتقال عمده بین تولید، انتقال و پستهای اصلی |
| الگوی بارگذاری معمول | برقدار بهصورت پیوسته با تغییرات بار روزانه قابلتوجه | اغلب برنامهریزیشده بر اساس بارگذاری سیستم اصلی و دیسپاچینگ شبکه |
| تمرکز بر طراحی | بازدهی تمامروز، تلفات بیباری، تنظیم ولتاژ، شرایط نصب محلی | انتقال توان بالا، قابلیت اطمینان سیستم، کنترل شبکه و وظایف پستهای فشارقوی |
| نصب معمول | پستهای نصبشده روی تیر، روی سکو، زمینی، داخلی یا فضای باز | شبکه، نیروگاه، انتقال یا پستهای صنعتی بزرگ |
| آیا تنها مقدار نامی تعیینکننده دستهبندی است؟ | خیر | خیر |
اصطلاحات ممکن است در مرزها همپوشانی داشته باشند. مشخصات پروژه، رویههای شرکت برق و استانداردهای مربوطه، طبقهبندی را تعیین میکنند. ترانسفورماتور را صرفاً بر اساس kVA یا MVA طبقهبندی نکنید.
انواع رایج DTR
بر اساس آرایش فاز
- DTR تکفاز: بسته به رویه شرکت برق، اغلب یک بار محلی کوچکتر را تغذیه میکند یا بخشی از یک بانک را تشکیل میدهد.
- ترانسفورماتور توزیع (DTR) سهفاز: یک شبکه ولتاژ پایین سهفاز و بارهای تکفاز توزیعشده در فازهای خود را تغذیه میکند.
بر اساس نوع عایق و محیط خنککننده
- ترانسفورماتور غوطهور در مایع: از روغن معدنی یا مایع عایق مشخصشده دیگری برای عایقبندی و انتقال حرارت استفاده میکند.
- ترانسفورماتور خشک: از عایق جامد و هوا یا سایر سیستمهای خنککننده اعلامشده استفاده میکند که اغلب در مواردی که ملاحظات مربوط به آتشسوزی در فضای بسته، محیطزیست یا نگهداری و تعمیرات حاکم باشد، انتخاب میشود.
بر اساس نصب
- نصبشده روی تیر؛;
- نصبشده روی سکو یا نصبشده روی زمین؛;
- نصب در کیوسک یا پست کمپکت؛;
- نصب در اتاق ترانسفورماتور داخلی.
هر فرم دارای الزامات متفاوتی برای محفظه، دسترسی، تهویه، حریق، محیطی، سربندی کابل و حفاظت است. مقایسه VIOX در مورد ترانسفورماتورهای خشک و روغنی آن تصمیم انتخاب مجزا را توضیح میدهد.
فرمول ظرفیت و جریان DTR
ترانسفورماتورهای توزیع معمولاً بر اساس kVA رتبهبندی میشوند، زیرا بارهای سیمپیچ و هسته به ولتاژ و جریان وابسته هستند، در حالی که بار متصلشده تعیینکننده ضریب توان است.
برای یک ترانسفورماتور سهفاز متعادل:
I = kVA × 1,000 / (sqrt(3) × V_L-L)برای یک ترانسفورماتور تکفاز:
I = kVA × 1,000 / Vمثال کاربردی: DTR سهفاز 100 kVA، 11 kV/415 V
جریان تقریبی سیمپیچ فشار قوی:
I_HV = 100,000 / (sqrt(3) × 11,000)
I_HV ≈ 5.25 Aجریان تقریبی سیمپیچ فشار ضعیف:
I_LV = 100,000 / (sqrt(3) × 415)
I_LV ≈ 139 A
این مقادیر، محاسبات جریان خط در بار کامل بر اساس مقادیر نامی هستند. اینها تنظیمات حفاظتی نیستند. جریان هجومی ترانسفورماتور، بارگذاری مجاز، شرایط محیطی، خنککنندگی، امپدانس، هارمونیکها، قوانین هادیها و الزامات هماهنگی نیز باید ارزیابی شوند.
برای جزئیات بیشتر در مورد اینکه چرا ترانسفورماتورها از توان ظاهری به عنوان مقدار نامی استفاده میکنند، به این بخش مراجعه کنید: Understanding kVA Rating for Transformers.
نحوه خواندن پلاک مشخصات ترانسفورماتور توزیع (DTR)
حداقل فیلدهای زیر را بررسی کنید:
| مورد پلاک مشخصات | چرا مهم است |
|---|---|
| توان نامی به kVA | ظرفیت توان ظاهری سیمپیچ را تحت شرایط اعلامشده تعیین میکند |
| ولتاژ نامی HV و LV | سازگاری سیستم و جریان نامی را تعیین میکند |
| فاز و فرکانس | باید با شبکه مطابقت داشته باشد |
| گروه برداری | اتصال سیمپیچ و اختلاف فاز را تعریف میکند |
| امپدانس درصدی | بر تنظیم ولتاژ و جریان اتصال کوتاه احتمالی تأثیر میگذارد |
| محدوده تپ (Tap range) | نشاندهنده تنظیم نسبت ولتاژ موجود است |
| کد خنکسازی | مشخصکننده روش اعلامشده برای دفع حرارت است |
| سطح عایقی | از هماهنگی دیالکتریک با سیستم پشتیبانی میکند |
| محدودیتهای افزایش دما | ارتباط بارگذاری با طراحی حرارتی و شرایط بهرهبرداری |
| تلفات بیباری و بارداری | تأثیر بر عملکرد انرژی در تمام طول روز و ارزیابی خرید |
| استاندارد قابل اعمال | تعریفکننده چارچوب طراحی و آزمون اظهارشده |
دادههای مفقود را از ترانسفورماتور دیگری با توان kVA یکسان استنتاج نکنید. ولتاژ، امپدانس، تلفات، گروه برداری، سطح عایقی و شرایط بهرهبرداری ممکن است تفاوتهای اساسی داشته باشند.
استانداردهای معمول مورد ارجاع برای DTRها
استاندارد قابل اعمال به بازار، ساختار ترانسفورماتور و مشخصات فنی خرید بستگی دارد.
- The سری IEC 60076 چارچوب بینالمللی برای ترانسفورماتورهای قدرت و الزامات مرتبط با آنها را فراهم میکند.
- در هند، سری IS 1180 به ترانسفورماتورهای توزیع میپردازد؛ راهنمای BIS، بخش ۱ را برای ترانسفورماتورهای توزیع غوطهور در روغن معدنی و بخش ۲ را برای طراحیهای غوطهور در مایع استر طبیعی/مصنوعی مشخص میکند.
- مشخصات فنی شرکتهای برق ممکن است الزامات مربوط به سرمایهای کردن تلفات، بازدهی، اتصالات، حفاظت، ابعاد، اندازهگیری و بازرسی را اضافه کنند.
ارجاع به “IEC 60076” یا “IS 1180” باید با بخش مربوطه، ویرایش، اصلاحیهها، نوع ترانسفورماتور و مشخصات فنی خریدار مطابقت داده شود. صرفاً با استناد به شماره خانواده استاندارد، ادعای انطباق نکنید.
چه مواردی را در مشخصات فنی DTR بگنجانیم
یک درخواست عملی برای استعلام قیمت باید شامل موارد زیر باشد:
- کِیولتآمپر نامی؛;
- ولتاژ اولیه و ثانویه و بالاترین ولتاژ سیستم؛;
- فازها، فرکانس، گروه برداری و الزامات نول؛;
- درصد امپدانس و محدوده تپ؛;
- ساختار غوطهور در مایع یا خشک و روش خنکسازی؛;
- نصب داخلی/خارجی، نصب روی تیر/پد/اتاق، دمای محیط و ارتفاع از سطح دریا؛;
- الزامات مربوط به تلفات، بازده، صدا و افزایش دما؛;
- سطوح عایقی، شرایط محیطی ولتاژ ضربه و آرایش ارتینگ؛;
- لوازم جانبی، ترمینالها، جعبههای کابل، رابطهای پایش و حفاظتی؛;
- استانداردهای کاربردی، آزمونها، مستندات و الزامات بازرسی.
سوالات متداول
آیا DTR همان ترانسفورماتور قدرت است؟
یک DTR ترانسفورماتوری است که برای عملکرد توزیع، بهویژه تبدیل نهایی ولتاژ در نزدیکی کاربران نهایی استفاده میشود. “ترانسفورماتور قدرت” اصطلاح گستردهتری است و اغلب با انتقال عمده توان مرتبط است. مرز میان این دو بر اساس کاربرد و مشخصات است، نه فقط ظرفیت.
خروجی یک DTR چقدر است؟
خروجی بستگی به شبکه دارد. در هند، 415/240 V یک خروجی ولتاژ پایین رایج از یک ترانسفورماتور توزیع 11 kV است، اما نسبتهای دیگر نیز در سراسر جهان استفاده میشوند.
چرا توان نامی DTR بر حسب kVA بیان میشود؟
هسته و سیمپیچهای آن باید بتوانند ولتاژ و جریان را مستقل از ضریب توان بار متصلشده تحمل کنند. بنابراین، توان ظاهری بر حسب kVA مبنای مناسبی برای درجهبندی است.
تعریف نهایی
DTR مخفف ترانسفورماتور توزیع است در اصطلاحات توزیع توان الکتریکی. این دستگاه آخرین مرحله تبدیل ولتاژ از فیدر توزیع به شبکه مصرفکننده محلی را انجام میدهد. انتخاب صحیح آن نیازمند چیزی بیش از kVA است: نسبت ولتاژ، فاز و گروه برداری، امپدانس، تپها، تلفات، خنکسازی، عایقبندی، محیط نصب، رابطهای حفاظتی و استاندارد قابل اعمال را بررسی کنید.