Droogtransformatoren: Structuur, Koeling, Installatie En Toepassingen

Droge-type transformatoren: structuur, koeling, installatie en toepassingen
Uitgebreide gids voor moderne elektrische stroomoplossingen

Droge-type transformatoren zijn cruciale componenten in moderne stroomverdelingssystemen, bekend om hun veiligheid, milieuvriendelijkheid en lage onderhoudskosten. Dit artikel geeft een diepgaand overzicht van hun structuur, koelmethoden, installatieprocessen en voordelen ten opzichte van olie-geïmpregneerde transformatoren.

Structurele vormen van droge-type transformatoren

1. Open-type transformatoren

   • Ontworpen voor droge, schone binnenomgevingen (vochtigheid ≤85% bij 20°C).
   • Koeling: Natuurlijke luchtkoeling (AN) of geforceerde luchtkoeling (AF).

2. Gesloten-type transformatoren

   • Verzegelde behuizing voorkomt directe blootstelling aan lucht, ideaal voor gevaarlijke omgevingen zoals mijnen (explosieveilige uitvoering).

3. Gegoten-hars transformatoren

   • Hoofdisolatie maakt gebruik van epoxyhars, wat een compact formaat en eenvoud biedt. Veelvoorkomend voor kleinere capaciteiten.

Koelmethoden

• Natuurlijke luchtkoeling (AN):
  Werkt continu op nominale capaciteit met passieve warmteafvoer.
• Geforceerde luchtkoeling (AF):
  Verhoogt de uitgangscapaciteit met 50% voor kortstondige overbelastingsscenario's (niet aanbevolen voor aanhoudende overbelastingen vanwege efficiëntieverliezen).

Belangrijkste typen droge-type transformatoren

1. VPI (Vacuum Pressure Impregnated) Transformatoren
   • Isolatiematerialen (B/F/H-klasse) behandeld met geavanceerde vacuümprocessen.
2. Epoxyhars-gegoten transformatoren
   • Dominant ontwerp met epoxyhars voor hoge duurzaamheid en isolatie.
3. Harsgebonden transformatoren
   • Minder gebruikelijk, met hars geïmpregneerde wikkelingen.
4. Hybride-geïsoleerde transformatoren
   • Hoogspanningswikkelingen gebruiken gegoten hars; laagspanningswikkelingen gebruiken folie- of vacuümgeïmpregneerde ontwerpen.

Voordelen ten opzichte van olie-geïmpregneerde transformatoren

1. Veiligheid & Brandwerendheid
   • Elimineert brandrisico's van brandbare olie, zelfs onder foutcondities.
2. Laag onderhoud
   • Geen olielekkage, veroudering of afdichtingsproblemen; vermindert operationele kosten.
3. Ruimte-efficiëntie
   • Compact ontwerp maakt co-locatie met schakelapparatuur in binnenfaciliteiten mogelijk.
4. Vereenvoudigde componenten
   • Geen oliereservoirs, kleppen of explosieventielen vereist.

Installatie en inbedrijfstelling

1. Pre-installatie inspectie

• Controleer de integriteit van de verpakking, gegevens op het typeplaatje, documentatie en fysieke toestand.

2. Montageproces

• Zorg voor een vlakke fundering om trillingsgeluid te minimaliseren.
• Bevestig de transformator met gelaste stalen kanaalbeugels voor stabiliteit.

3. Elektrische aansluitingen

• Houd veilige afstanden aan voor geleiders; gebruik flexibele verbindingen (≥1000A) om thermische uitzetting te absorberen.
• Draai bouten aan volgens de specificaties van de fabrikant.
• 

4. Aarding

• Sluit de speciale aardingsbout aan op het beschermingsaardsysteem. Behuizingen en nulleiders (indien 3-fase 4-draads) moeten ook worden geaard.

5. Pre-inbedrijfstellingstests

• Isolatieweerstandstests (minimaal 1000Ω/V), verificatie van de wikkelverhouding en diëlektrische weerstandstests.
• Test koelventilatoren en installeer temperatuursensoren na de tests.

6. Proefbedrijf

• Controleer op abnormale geluiden, oververhitting of isolatieproblemen. Vermijd langdurig gebruik in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid (RV >70%).

Foutdiagnose via geluid

• Ontbrekende fase: Ongelijkmatig zoemen of geen geluid tijdens fase-activering (controleer de voeding of zekeringen).
• Kraanwisselaarproblemen: "Sissen" of "knetteren" geluiden onder belasting (duidt op slecht contact).
• Losse componenten: "Klinkende" of "zoemende" geluiden van vreemde voorwerpen of trillingen van de kern.
• Overbelasting: Laagfrequent zoemen (pas de belasting aan of verbeter de koeling).

Strategieën voor geluidsreductie

1. Onderhoud van het koelsysteem
   • Verwijder vuil van ventilatoren of vervang defecte eenheden.
2. Demping van de behuizing
   • Voeg rubberen pads toe tussen de behuizing en de basis om trillingen te absorberen.
3. Akoestiek van de ruimte
   • Verplaats transformatoren weg van reflecterende oppervlakken of installeer geluidsabsorberende panelen.
4. Fundering versterking
   • Stabiliseer onstabiele vloeren om seismisch geluid te minimaliseren.

Selectierichtlijnen

1. Belastingsvereisten
   • Gebruik dubbele transformatoren voor kritieke (Niveau I/II) belastingen. Speciale eenheden voor seizoensgebonden of impactvolle belastingen (bijv. HVAC, industriële verwarming).
2. Omgevingsfactoren
   • Brandveiligheid: Geef prioriteit aan niet-brandbare SC(B)9/10-series voor hoogbouw.
   • Zware omstandigheden: Kies voor afgedichte ontwerpen in stoffige of corrosieve omgevingen.
3. Ruimtebeperkingen
   • Selecteer IP2X/IP40-beschermde modellen voor gecombineerde installatie met schakelapparatuur.

Conclusie

Droge-type transformatoren zijn onmisbaar in moderne energiesystemen en bieden ongeëvenaarde veiligheid, efficiëntie en aanpassingsvermogen. Hun voordelen—variërend van brandwerendheid tot minimaal onderhoud—maken ze ideaal voor stedelijke infrastructuur, industriële faciliteiten en gevoelige omgevingen. De juiste installatie, regelmatige tests en strategische selectie op basis van belasting en omgevingsfactoren zorgen voor optimale prestaties en een lange levensduur. Naarmate de vraag naar duurzame energieoplossingen groeit, zullen droge-type transformatoren een hoeksteen blijven van betrouwbare stroomverdeling.

Voor technische vragen of oplossingen op maat, raadpleeg gekwalificeerde ingenieurs en gerenommeerde fabrikanten.