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Les transformateurs de distribution 35kv comprennent les transformateurs triphasés à sec en résine époxy et les transformateurs de distribution triphasés à bain d’huile.
La capacité nominale du transformateur triphasé 35kv à sec en résine époxy est de 50~2500kva, haute tension 38.5kv, basse tension 0.4kv, utilisant le groupe de connexion DYN11, Yyno.
L’impédance de court-circuit du transformateur triphasé à sec en résine époxy de 35kv est de 6%.
La gamme de capacité nominale du transformateur de distribution triphasé à bain d’huile 35kv est de 800~31500kva, haute tension : 35~46kv, basse tension 6.3~13.8kv, utilisant le groupe de connexion Yd11, Ynd11.
Cet article vous présentera en détail le transformateur de distribution triphasé à bain d’huile de 35kv.
Daelim peut vous fournir des transformateurs de distribution 35kv secs ou immergés dans l’huile. Ils ont tous obtenu les normes industrielles telles que IEEE, ASNI, CSA. Ces normes peuvent être utilisées pour garantir la qualité des transformateurs que vous achetez. En même temps, Daelim vous offre une garantie après-vente de deux ans. L’équipe d’installation de Daelim en Amérique du Nord peut également vous fournir des services d’installation professionnels en fonction de votre lieu d’installation spécifique.
Le transformateur de distribution 35kV fait référence au transformateur à bain d’huile avec une haute tension de 35kV, une basse tension de 0.4kV et une capacité de 50~1600kVA.
Le transformateur de distribution 35kv fournit directement de l’énergie au réseau de distribution, et est un produit avec une grande quantité d’applications et une large gamme d’applications. Le produit traditionnel 35kV classe 9 avec une capacité de 50-1600kVA adopte une structure cylindrique multi-couches à un seul segment pour son enroulement haute tension, un enroulement basse tension 50-500kVA adopte une structure cylindrique, et un enroulement basse tension 630-1600kVA adopte une nouvelle structure en spirale. .
Il y a beaucoup de fils d’enroulement parallèles dans l’enroulement en spirale, le fil conducteur est difficile à réaliser, la transposition des fils peut être incomplète, et le potentiel magnétique de fuite entre les groupes de fils est important.
L’extrémité de la bobine du transformateur utilisant cet enroulement doit utiliser un anneau d’extrémité en bois laminé pour améliorer la résistance aux courts-circuits de la bobine. stabilité.
L’enroulement haute tension du transformateur de distribution 35kV adopte une structure cylindrique multicouche segmentée.
Cette structure a des performances électriques et une résistance aux chocs stables ; la tension entre les couches de l’enroulement est faible, ce qui peut réduire la quantité de décharges partielles ; il y a un canal d’huile radial au milieu, ce qui peut augmenter la zone de dissipation de la chaleur de l’enroulement.
L’enroulement basse tension adopte un enroulement en feuille, ce qui améliore le facteur de remplissage du matériau conducteur dans la fenêtre de fer et réduit le volume du transformateur ;
Augmenter la conductivité thermique de la direction radiale de l’enroulement, faible gradient de température, bonne stabilité thermique ; haute résistance mécanique, forte puissance électrique de court-circuit, forte résistance aux chocs, et haute résistance électrique.
Une fois que le diamètre du noyau du transformateur 35kv est déterminé, la taille potentielle de chaque tour de l’enroulement du transformateur 35kv dépend principalement de l’induction magnétique.
Puisque le niveau de tension de l’enroulement est fixe, le nombre de tours de l’enroulement est inversement proportionnel à la magnitude de la densité de flux magnétique, et la tension d’impédance est proportionnelle au carré du nombre de tours de l’enroulement, de sorte que la valeur de la tension d’impédance a une certaine relation avec la magnitude de la densité de flux magnétique.
Par conséquent, lors de la sélection de la densité de flux magnétique, il est nécessaire de s’assurer que la tension d’impédance, la perte à vide et le courant à vide répondent à certaines exigences techniques.
Le type de bobinage est déterminé par la capacité du transformateur 35kv. Les enroulements haute tension et basse tension avec une capacité de transformateur de 50kVA à 315kVA sont tous des enroulements cylindriques à double couche ou multicouches à section unique.
L’enroulement haute tension d’une capacité de 400k VA à 1600k VA est un enroulement cylindrique multicouche segmenté, et l’enroulement basse tension est un enroulement en feuille.
Une feuille de cuivre est utilisée pour les enroulements basse tension de 400k VA et plus, et la résistivité est de 0,02097Ω.mm2/m à 75℃ et de 0,01725Ω.mm2/m à 20℃ ;
L’enroulement basse tension de 315k VA et moins adopte un fil plat de cuivre gainé de papier (fil de cuivre ordinaire sans oxygène), l’épaisseur de l’isolation est de 0,3 mm, et le rapport largeur-épaisseur est compris entre 2,5 et 7 ;
Les enroulements haute tension de 1000k VA et moins utilisent un fil de cuivre rond émaillé acétal, 1250k VA～1600k VA utilisent un fil de cuivre plat émaillé acétal ou un fil de cuivre plat recouvert de papier, la résistivité du fil émaillé à 75 ℃ est de 0,02135Ω.mm2/m, à 20℃, elle est de 0,01756Ω.mm2/m, et le rapport largeur-épaisseur du fil plat émaillé est de 2,5～6 ;
La densité électrique du fil de bobinage est comprise entre 2,5 et 3,5A/mm2.
Une fois que le diamètre du noyau du transformateur 35kv est déterminé, la taille potentielle de chaque tour de l’enroulement du transformateur 35kv dépend principalement de l’induction magnétique.
Puisque le niveau de tension de l’enroulement est fixe, le nombre de tours de l’enroulement est inversement proportionnel à la magnitude de la densité de flux magnétique, et la tension d’impédance est proportionnelle au carré du nombre de tours de l’enroulement, de sorte que la valeur de la tension d’impédance a une certaine relation avec la magnitude de la densité de flux magnétique.
Par conséquent, lors de la sélection de la densité de flux magnétique, il est nécessaire de s’assurer que la tension d’impédance, la perte à vide et le courant à vide répondent à certaines exigences techniques.
Le type de bobinage est déterminé par la capacité du transformateur 35kv. Les enroulements haute tension et basse tension avec une capacité de transformateur de 50kVA à 315kVA sont tous des enroulements cylindriques à double couche ou multicouches à section unique.
L’enroulement haute tension d’une capacité de 400k VA à 1600k VA est un enroulement cylindrique multicouche segmenté, et l’enroulement basse tension est un enroulement en feuille.
Une feuille de cuivre est utilisée pour les enroulements basse tension de 400k VA et plus, et la résistivité est de 0,02097Ω.mm2/m à 75℃ et de 0,01725Ω.mm2/m à 20℃ ;
L’enroulement basse tension de 315k VA et moins adopte un fil plat de cuivre gainé de papier (fil de cuivre ordinaire sans oxygène), l’épaisseur de l’isolation est de 0,3 mm, et le rapport largeur-épaisseur est compris entre 2,5 et 7 ;
Les enroulements haute tension de 1000k VA et moins utilisent un fil de cuivre rond émaillé acétal, 1250k VA～1600k VA utilisent un fil de cuivre plat émaillé acétal ou un fil de cuivre plat recouvert de papier, la résistivité du fil émaillé à 75 ℃ est de 0,02135Ω.mm2/m, à 20℃, elle est de 0,01756Ω.mm2/m, et le rapport largeur-épaisseur du fil plat émaillé est de 2,5～6 ;
La densité électrique du fil de bobinage est comprise entre 2,5 et 3,5A/mm2.
Les caractéristiques à vide d’un transformateur 35kv font principalement référence au courant à vide et à la perte à vide, qui sont l’un des principaux indicateurs de performance du transformateur.
Les caractéristiques à vide du transformateur dépendent principalement de la structure du noyau, de la qualité de la tôle d’acier au silicium et de la densité du flux magnétique.
Le potentiel magnétique (I0N) et le flux magnétique (Φ) du transformateur 35kv sont générés par le courant à vide (I0), et la perte à vide est due au flux magnétique.
Il passe principalement par le noyau de fer, et une certaine perte sera générée dans la tôle d’acier au silicium du noyau de fer. La perte à vide est principalement une perte dans le noyau, y compris la perte par hystérésis et la perte par courants de Foucault.
La perte à vide ne change pas avec la charge. En général, ce n’est qu’en ajustant la densité magnétique et en modifiant la structure de l’isolation que l’on peut atteindre l’objectif de réduction de la perte à vide.
Le poids d’un transformateur 35kv est constitué de la tôle d’acier au silicium, du poids des enroulements et du poids de l’huile du transformateur.
Le matériau principal du noyau du transformateur est la tôle d’acier au silicium, qui est l’un des principaux matériaux du transformateur.
Le matériau principal des enroulements haute et basse tension du transformateur 35kv est le fil de cuivre.
Quatre types de fils de cuivre sont principalement utilisés dans les produits de série étudiés dans ce document, à savoir le fil plat en cuivre émaillé, le fil rond en cuivre émaillé, le fil plat en cuivre recouvert de papier et la feuille de cuivre.
En fonction du prix unitaire, on peut distinguer le fil de cuivre émaillé, le fil plat de cuivre revêtu de papier et la feuille de cuivre.
Le transformateur de puissance de la structure du noyau adopte l’enroulement concentrique de section circulaire.
L’enroulement de section circulaire est très stable sous l’action de la force de traction et de la force de compression, la longueur du fil est la plus petite sous la condition d’une section effective donnée du noyau de fer, le fonctionnement est fiable, et la fabrication est simple.
Les enroulements concentriques sont cylindriques. Les hauteurs des enroulements haute tension et basse tension sont approximativement les mêmes.
L’enroulement haute tension est disposé à l’extérieur, et l’enroulement basse tension est directement manchonné sur la colonne du noyau.
Les enroulements des transformateurs de distribution 35kV prennent généralement les formes suivantes : type monocouche, type couche segmentée, type spirale, type continu, type feuille.
L’enroulement continu est généralement utilisé comme enroulement extérieur du transformateur de distribution 35kV et présente les caractéristiques suivantes :
L’enroulement est composé de plusieurs pie de fils ronds. Le pie de fil rond est généralement compris entre 30 et 100, et c’est un nombre pair. Le nombre de fils parallèles n’est généralement pas supérieur à 4, et le maximum est de 6.
Dans des circonstances normales, le pâté impaire est appelé “pâté inverse (ou segment inverse)”, en partant de l’extrémité du bobinage, et le fil est enroulé de l’extérieur vers l’intérieur. Les gâteaux numérotés pairs sont des “gâteaux positifs (segment positif)”, et les fils sont enroulés de l’intérieur vers l’extérieur. Un gâteau inversé et un gâteau positif adjacent forment une unité, appelée “unité à double gâteau”. Les passages d’huile à l’intérieur de l’unité sont appelés “passages d’huile vers l’extérieur”, et les passages d’huile à l’extérieur de l’unité sont appelés “passages d’huile vers l’intérieur” ; dans des cas particuliers (comme lorsque les fils sortants des enroulements sont tirés du côté du diamètre intérieur), on compte à partir de l’extrémité de l’enroulement. Un gâteau impair est un gâteau positif, un gâteau pair est un gâteau négatif.
Un gâteau positif et un gâteau négatif adjacent forment une unité, les passages d’huile dans l’unité sont appelés “passages d’huile entrants”, et les passages d’huile entre les unités sont appelés “passages d’huile sortants”.
L’enroulement continu doit être transposé, et la direction radiale du gâteau de fil à la position transposée est plus élevée que celle de la partie normale. Pour éviter d’augmenter la taille radiale de l’enroulement, on utilise des tours fractionnés. La valeur du numérateur est généralement le nombre total d’entretoises d’enroulement moins 1.
Les segments de ligne de l’enroulement continu sont tous enroulés sur les entretoises pour former des passages d’huile verticaux sur la surface interne de l’enroulement, et des entretoises sont percées sur les entretoises pour former les passages d’huile entre les segments. Chaque tour de l’enroulement peut être constitué d’un ou plusieurs fils parallèles. La bobine de cette structure peut réduire la perte de courant de Foucault de la bobine et faciliter l’enroulement.
La surface de support de l’extrémité de l’enroulement continu est grande, ce qui est stable à la force axiale pendant le court-circuit, et a une grande surface de dissipation de la chaleur.
La capacité de l’enroulement continu à la terre est beaucoup plus grande que la capacité longitudinale de l’enroulement, de sorte que sous la surtension de la foudre, le gradient de potentiel entre les segments de ligne à l’extrémité d’entrée de l’enroulement est important.
Compte tenu des caractéristiques ci-dessus, les bobines continues sont largement utilisées dans les transformateurs en termes de tension et de capacité.
Sous haute tension, même si une bobine cylindrique multicouche est utilisée, la tension intercouche reste très élevée et il est difficile de garantir la rigidité diélectrique requise pour l’isolation entre les couches adjacentes. Afin de réduire la tension intercouche, la bobine est divisée en plusieurs sections dans la direction axiale, de sorte que la bobine cylindrique segmentée est composée de plusieurs segments de ligne multicouches. Ses caractéristiques structurelles sont les suivantes :
(1) Deux enroulements cylindriques multicouches sont connectés en série pour former un enroulement cylindrique multicouche segmenté.
Un anneau d’angle souple et un anneau d’extrémité sont disposés dans la connexion en série pour former une isolation entre les sections.
Un bloc d’espacement d’une certaine épaisseur est collé sur la position correspondante de l’entretoise du passage d’huile entre les couches pour former le passage d’huile entre les sections.
(2) La largeur du fil doit être aussi étroite que possible, afin de garantir une certaine surface de section transversale et un certain rapport d’aspect.
(3) Comme le potentiel de masse des deux enroulements cylindriques multicouches diffère de moitié pendant le fonctionnement, seul un écran électrostatique (extrémité de sortie haute tension) est placé sur le côté du diamètre intérieur d’un enroulement cylindrique multicouche.
Sur ces structures, divers écrans électriques sont utilisés de sorte que lorsque la bobine est soumise à une tension d’impulsion, la tension est répartie uniformément sur les couches de la bobine. Certaines constructions n’utilisent qu’un blindage “de ligne” au début de la bobine, tandis que d’autres ont également un blindage interne connecté à l’extrémité “neutre” de la bobine.
Certaines bobines cylindriques sont également équipées d’anneaux de condensateurs à l’extrémité de la couche.
(4) La ligne de dérivation est généralement disposée sur la couche la plus extérieure de l’enroulement cylindrique multicouche, à l’extrémité de la sortie haute tension, et la ligne de dérivation adopte la méthode de sortie de la tête d’arc.
La feuille de cuivre ou d’aluminium est enroulée sur une machine spéciale d’enroulement de feuilles, chaque couche est un tour, et l’isolation entre les couches est l’isolation entre les tours.
L’isolation entre les couches et l’isolation finale sont enroulées simultanément lors de l’enroulement. Les bobinages en feuille sont souvent utilisés comme bobinages basse tension.
Par rapport aux bobinages basse tension enroulés avec plusieurs fils, ces bobinages ont une utilisation élevée de l’espace, sont pratiques pour le bobinage automatique et ont une productivité élevée.
Ses caractéristiques sont les suivantes :
(1) Souder la barre de cuivre sur la feuille de métal comme tête et fin de l’enroulement de la feuille.
(2) Le passage d’air axial de l’enroulement de feuille est formé par la barre d’étirage ou le panneau de fibre de verre court du grade de résistance thermique correspondant, qui est enroulé dans le processus d’enroulement pour former le passage d’air.
(3) La distribution de la température de toutes les sections du segment de ligne est relativement uniforme, ce qui améliore le refroidissement de la bobine.
(4) La capacité inter-tours est uniformément répartie le long de la bobine, et la bobine augmente la stabilité à la tension d’impulsion.
(5) Le potentiel magnétique de la bobine est uniformément réparti sur la hauteur des bobines haute et basse tension, et la force axiale est la plus faible en cas de court-circuit.
(6) Comme la distribution ampère-tour de l’enroulement en feuille est facile à contrôler, sa composante magnétique de fuite radiale est faible, et la force électromotrice axiale qu’elle provoque n’est pas importante, de sorte que la compression axiale de l’enroulement du transformateur est relativement facile à gérer.
(7) La capacité intercouche de l’enroulement en feuille est beaucoup plus grande que la capacité de masse, elle a donc une bonne répartition de l’impact sous l’action de la tension d’impulsion.
Pour résumer, en combinant les caractéristiques des enroulements haute et basse tension des transformateurs de distribution 35kV, les types de sélection des enroulements sont les suivants :
(1) L’enroulement haute tension présente une tension élevée, un faible courant et de nombreux tours, la tension intercouche est donc élevée.
L’enroulement en couches est sélectionné. Afin de réduire la tension intercouche, l’enroulement en couches segmentées est sélectionné pour la capacité de 400k VA et plus ;
(2) L’enroulement basse tension a une faible tension et un courant important. Les enroulements cylindriques à double couche ou multicouches sont utilisés pour 315kVA et moins, et les enroulements à feuille sont utilisés pour 400k VA et plus.
(3) Il y a au maximum 2 passages d’huile longitudinaux dans l’enroulement haute tension, et au maximum 2 passages d’huile longitudinaux dans l’enroulement basse tension.
Le transformateur de distribution 35kV est un équipement électrique largement utilisé.
La réduction du coût de production et l’amélioration des performances du produit sont d’une grande importance pour les fabricants et les utilisateurs.
La conception d’un transformateur de distribution 35kV est la première étape de la fabrication de l’ensemble du transformateur.
La qualité de la conception affecte directement le coût de fabrication et les avantages économiques du produit. Une conception de haute qualité du transformateur peut non seulement améliorer les performances de fonctionnement du produit, réduire le coût de la conception, mais aussi réduire la charge de travail et le temps de conception.
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