На этой странице
DTR в электрических системах обычно означает распределительный трансформатор. Распределительный трансформатор выполняет конечное преобразование напряжения между распределительной сетью и напряжением, подаваемым конечным пользователям или местному низковольтному оборудованию.
В типовой индийской сети DTR может понижать напряжение фидера с 11 kV до 415/240 V, 50 Hz в системе потребления. Это распространенный пример, а не универсальный номинал: распределительные напряжения, схемы фаз, мощности трансформаторов и применимые стандарты варьируются в зависимости от энергоснабжающей организации и проекта.
Что означает DTR в энергосистеме?
DTR — это отраслевая аббревиатура, а не отдельный принцип работы трансформатора. Оборудование по-прежнему работает за счет электромагнитной индукции, передавая мощность AC между обмотками при изменении уровней напряжения и тока без изменения частоты.
Его определяющей характеристикой является положение в системе:
Система генерации и передачи
|
Подстанция / распределительный фидер
|
Распределительный трансформатор (DTR)
|
Низковольтный распределитель
|
Жилые дома, здания, магазины или местные промышленные нагрузки
Бюро индийских стандартов определяет распределительный трансформатор как трансформатор, который обеспечивает конечное преобразование напряжения в распределительной цепи или от этой цепи к конечному пользователю или приложению.
Информацию об основных принципах работы см. в статье Как работает электрический трансформатор?.
Что делает распределительный трансформатор?
Распределительный трансформатор должен одновременно выполнять несколько функций в электрической системе:
- преобразовывать напряжение питающей линии в требуемое рабочее напряжение;
- обеспечивать требуемую конфигурацию фаз и нейтрали;
- выдерживать нагрузку, которая меняется в течение дня;
- ограничивать падение напряжения в пределах своих характеристик импеданса и регулирования;
- выдерживать нормальные термические, диэлектрические и механические нагрузки;
- обеспечивать сопряжение с вышестоящими и нижестоящими системами защиты и заземления.
Номинальные характеристики на паспортной табличке трансформатора не гарантируют, что вся электроустановка защищена должным образом. Выбор плавкого предохранителя или автоматического выключателя, защита от перенапряжений, заземление, расчет сечения проводников, уровни токов повреждения, пусковые токи и координация с энергоснабжающей организацией остаются задачами проектирования электрической системы.
Распределительный трансформатор против силового трансформатора
Распределительные и силовые трансформаторы используют одни и те же электромагнитные принципы. Наиболее полезным различием является их системное назначение, а не произвольный порог мощности.
| Пункт сравнения | Распределительный трансформатор | Силовой трансформатор |
|---|---|---|
| Основное назначение в системе | Финальное преобразование напряжения вблизи конечных потребителей или местных нагрузок | Передача больших объемов электроэнергии между генерацией, магистральными сетями и крупными подстанциями |
| Типовой график нагрузки | Находится под напряжением непрерывно, с существенными суточными колебаниями нагрузки | Часто планируется с учетом нагрузки магистральной системы и сетевого диспетчирования |
| Акцент на проектировании | КПД в течение всего дня, потери холостого хода, регулирование напряжения, местные условия установки | Передача большой мощности, надежность электрической системы, управление сетью и работа на главных подстанциях |
| Типовая установка | Опорная, киосковая, наземная, внутренняя или наружная установка подстанции | Энергосистема, электростанция, передача электроэнергии или крупная промышленная подстанция |
| Категория определяется только номинальными характеристиками? | НЕТ | НЕТ |
Термины могут перекрываться на границе классификации. Проектные спецификации, отраслевая практика и применимые стандарты определяют классификацию. Не классифицируйте трансформатор исключительно на основе кВА или МВА.
Распространенные типы DTR
По фазному исполнению
- Однофазный DTR: часто питает небольшую местную нагрузку или является частью группы, в зависимости от практики энергоснабжающей организации.
- Трехфазный DTR: питает трехфазную сеть низкого напряжения и однофазные нагрузки, распределенные по его фазам.
По типу изоляции и охлаждающей среды
- Масляный трансформатор: использует минеральное масло или другую указанную изоляционную жидкость для изоляции и теплопередачи.
- Сухой трансформатор: использует твердую изоляцию и воздушное или иное заявленное охлаждение, часто выбирается в тех случаях, когда определяющими факторами являются пожарная безопасность в помещении, экологические требования или условия технического обслуживания.
По типу установки
- опора линии электропередачи;
- установка на фундамент или на грунт;
- установка в киоск или комплектную трансформаторную подстанцию;
- внутренняя установка в помещении трансформаторной.
Каждый вид имеет свои требования к корпусу, доступу, вентиляции, пожарной безопасности, условиям окружающей среды, разделке кабеля и защите. Сравнение VIOX сухих и масляных трансформаторов разъясняет это отдельное решение по выбору.
Номинальные параметры DTR и формула тока
Распределительные трансформаторы обычно маркируются в кВА, поскольку нагрузки на обмотки и сердечник зависят от напряжения и тока, в то время как коэффициент мощности определяется подключенной нагрузкой.
Для симметричного трехфазного трансформатора:
I = kVA × 1 000 / (sqrt(3) × V_L-L)Для однофазного трансформатора:
I = kVA × 1 000 / VПример расчета: трехфазный распределительный трансформатор (DTR) 100 kVA, 11 kV/415 V
Приблизительный ток обмотки высокого напряжения:
I_HV = 100 000 / (sqrt(3) × 11 000)
I_HV ≈ 5.25 AПриблизительный ток обмотки низкого напряжения:
I_LV = 100 000 / (sqrt(3) × 415)
I_LV ≈ 139 A
Это расчеты линейного тока при полной нагрузке на основе номинальных значений. Они не являются уставками защиты. Также необходимо учитывать пусковой ток трансформатора, допустимую нагрузку, условия окружающей среды, охлаждение, полное сопротивление, гармоники, правила прокладки проводников и требования по селективности.
Более подробную информацию о том, почему для трансформаторов используются номиналы полной мощности, см. в Понимание номинальной мощности трансформаторов в кВА.
Как читать паспортную табличку трансформатора
Проверьте как минимум следующие поля:
| Параметр паспортной таблички | Почему это важно |
|---|---|
| Номинальная мощность в kVA | Определяет полную мощность обмотки при заявленных условиях |
| Номинальное напряжение ВН и НН | Определяет совместимость с системой и номинальный ток |
| Фаза и частота | Должно соответствовать характеристикам сети |
| Группа соединений обмоток | Определяет схему соединения обмоток и угол сдвига фаз |
| Напряжение короткого замыкания в процентах | Влияет на регулирование напряжения и ожидаемый ток короткого замыкания |
| Диапазон регулирования ответвлений | Показывает доступную регулировку коэффициента трансформации |
| Обозначение системы охлаждения | Указывает заявленный метод отвода тепла |
| Уровень изоляции | Обеспечивает диэлектрическую координацию с электрической системой |
| Пределы превышения температуры | Свяжите нагрузку с тепловым расчетом и условиями эксплуатации |
| Потери холостого хода и потери при нагрузке | Влияют на суточную энергоэффективность и оценку при закупках |
| Применимый стандарт | Определяет заявленные параметры конструкции и методику испытаний |
Не следует делать выводы об отсутствующих данных на основе другого трансформатора с такой же номинальной мощностью в kVA. Напряжение, полное сопротивление, потери, группа соединений обмоток, уровень изоляции и условия эксплуатации могут существенно различаться.
Стандарты, обычно применяемые для DTR
Применимый стандарт зависит от рынка, конструкции трансформатора и спецификации на закупку.
- Сайт Серия стандартов IEC 60076 предоставляет международную базу для силовых трансформаторов и связанных с ними требований.
- В Индии стандарт серии IS 1180 посвящен распределительным трансформаторам; руководство BIS определяет Часть 1 для распределительных трансформаторов с масляным наполнением (минеральное масло) и Часть 2 для конструкций, заполненных натуральными/синтетическими эфирными жидкостями.
- Спецификации энергоснабжающих организаций могут дополняться требованиями к капитализации потерь, КПД, арматуре, защите, габаритным размерам, учету и инспекционному контролю.
Ссылка на “IEC 60076” или “IS 1180” должна быть проверена на соответствие применимой части, редакции, поправкам, типу трансформатора и спецификации заказчика. Не следует заявлять о соответствии только на основании номера серии.
Что включить в спецификацию на распределительный трансформатор (DTR)
Практический запрос котировок должен содержать:
- номинальная мощность в кВА;
- первичное и вторичное напряжение и наибольшее рабочее напряжение системы;
- количество фаз, частота, группа соединения обмоток и требования к нейтрали;
- напряжение короткого замыкания в процентах и диапазон ответвлений;
- жидкостный или сухой тип конструкции и способ охлаждения;
- внутренняя/наружная установка, монтаж на опоре/площадке/в помещении, температура окружающей среды и высота над уровнем моря;
- требования к потерям, КПД, уровню шума и превышению температуры;
- уровни изоляции, воздействие перенапряжений и схема заземления;
- аксессуары, клеммы, кабельные коробки, интерфейсы мониторинга и защиты;
- применимые стандарты, испытания, документация и требования к инспекции.
Общие вопросы
Является ли DTR тем же самым, что и силовой трансформатор?
DTR — это трансформатор, используемый для функции распределения, в частности для конечной трансформации напряжения рядом с конечными потребителями. Понятие “силовой трансформатор” шире и часто ассоциируется с передачей электроэнергии в больших объемах. Граница между ними основана на применении и спецификации, а не только на мощности.
Каков выходной параметр DTR?
Выходной параметр зависит от сети. В Индии 415/240 V являются стандартным низковольтным выходом распределительного трансформатора 11 kV, но по всему миру используются и другие коэффициенты трансформации.
Почему номинал DTR указывается в kVA?
Его сердечник и обмотки должны выдерживать напряжение и ток независимо от коэффициента мощности подключенной нагрузки. Поэтому полная мощность в kVA является надлежащей основой для номинальных характеристик.
Итоговое определение
DTR означает распределительный трансформатор в терминологии систем распределения электроэнергии. Он выполняет конечное преобразование напряжения из распределительной фидерной линии в местную сеть энергопотребления. Правильный выбор требует учета не только кВА: необходимо проверить коэффициент трансформации, фазную и векторную группу, импеданс, ответвления обмоток, потери, охлаждение, изоляцию, условия установки, интерфейсы защиты и применимый стандарт.