Номинальная мощность в кВА (полная мощность)
Также: kVA, MVA, кВА, МВА
Мощность трансформатора указывают в киловольт-амперах (кВА) или мегавольт-амперах (МВА): это произведение номинального напряжения на номинальный ток, не зависящее от коэффициента мощности нагрузки. Чтобы подобрать трансформатор, присоединённую или расчётную нагрузку делят на допустимую загрузку (часто 80 %) и округляют вверх до ближайшего значения шкалы ANSI/IEEE C57.12.00 — 75, 112,5, 150, 225, 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000 и 2500 кВА для трёхфазных распределительных трансформаторов. В практике IEC и ГОСТ шкала иная: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 кВА.
См. также: Как подобрать мощность трансформатора (кВА) · Конфигуратор трансформатора и запрос цены
Трансформатор в наземном шкафу (pad-mounted)
Также: pad-mounted transformer, pad-mount, padmount
Масляный распределительный трансформатор в защищённом от постороннего доступа стальном шкафу без открытых токоведущих частей (dead-front), который ставят на бетонный фундамент и питают подземным кабелем среднего напряжения. Трёхфазные исполнения соответствуют IEEE C57.12.34 (однофазные — C57.12.38), прочность корпуса — ANSI C57.12.28. Типичные параметры для Северной Америки: первичная сторона класса 15 / 25 / 35 кВ, вторичная 208Y/120 В или 480Y/277 В, 75–2500 кВА — диапазон, который Entogo выпускает с КПД по DOE 10 CFR 431. В сетях IEC ту же задачу решает КТП киоскового типа (IEC 62271-202).
См. также: Трёхфазный распределительный трансформатор pad-mounted · Комбинированный трансформатор pad-mounted
Столбовой (воздушный) трансформатор
Также: pole-mounted transformer, overhead distribution transformer, CSP transformer
Распределительный трансформатор, подвешенный на опоре и питаемый от воздушной линии через вводы ВН; его защищают предохранители-разъединители (cutout) и ограничители перенапряжений, а в исполнении CSP (completely self-protected) — встроенный автоматический выключатель НН, предохранитель ВН и ограничитель. Изготавливается по IEEE C57.12.20; однофазные исполнения мощностью примерно от 10 до 167 кВА — стандартный способ, которым североамериканские энергокомпании питают сельские и пригородные сети НН. В странах региона ту же роль играют трёхфазные столбовые и мачтовые подстанции (СТП, МТП).
См. также: Однофазный столбовой (воздушный) распределительный трансформатор · Комплект столбового трансформатора (пакет для опоры)
Сухой трансформатор
Также: dry-type transformer, ventilated dry-type, cast-resin transformer, ТСЛ, ТСЗ, трансформатор с литой изоляцией
Трансформатор, обмотки которого охлаждаются и изолируются воздухом (в вентилируемом, капсулированном или литом исполнении), а не жидкостью, поэтому его можно ставить внутри здания рядом с нагрузкой без маслоприёмника и противопожарных отсеков. Низковольтные исполнения изготавливают по UL 1561 / CSA C22.2 No. 47, средневольтные — по UL 1562, с КПД по DOE 10 CFR 431; изоляция обычно класса 220 °C при превышении температуры 80, 115 или 150 °C. В практике IEC и ГОСТ это IEC 60076-11 и типы ТСЛ (литая изоляция) и ТСЗ (защищённое исполнение).
См. также: Трёхфазный сухой распределительный трансформатор · Сухой трансформатор с аморфным магнитопроводом · Сухой или масляный трансформатор: что выбрать
Масляный трансформатор (с жидким диэлектриком)
Также: liquid-filled transformer, oil-immersed transformer, oil-filled transformer, ester-filled transformer, ТМГ, ТМ
Трансформатор, магнитопровод и обмотки которого погружены в минеральное масло или менее горючую жидкость на основе натуральных эфиров; жидкость одновременно изолирует и отводит тепло к баку и радиаторам. Масляные трансформаторы лучше переносят перегрузки и экономичнее сухих в пересчёте на кВА, поэтому трансформаторы pad-mounted, подстанционные и силовые почти всегда масляные (IEEE C57.12.00 / C57.12.90). Для установки в помещении нужны камеры или маслоприёмники по NEC Article 450 или CEC Section 26. Покупателям региона они знакомы как ТМГ (герметичные) и ТМ (с расширителем) по IEC 60076-1 / ГОСТ 30830.
См. также: Масляный силовой трансформатор 36 кВ · Сухой или масляный трансформатор: что выбрать
Трансформатор с аморфным магнитопроводом
Также: amorphous-core transformer, amorphous metal transformer, AMDT
Распределительный трансформатор, магнитопровод которого навит из ленты аморфного (некристаллического) сплава на основе железа вместо холоднокатаной анизотропной электротехнической стали. Неупорядоченная атомная структура снижает потери холостого хода (потери в стали) примерно на 60–70 %, а это важно: такие потери идут 24 часа в сутки независимо от нагрузки. Обратная сторона — несколько более крупный и тяжёлый магнитопровод. Entogo предлагает сухие трансформаторы с аморфным магнитопроводом для заказчиков, которые выбирают по стоимости энергии за весь срок службы, а не по цене покупки.
См. также: Сухой трансформатор с аморфным магнитопроводом (высокий КПД) · Цепочка поставок анизотропной электротехнической стали
Трансформатор с витым пространственным (треугольным) магнитопроводом
Также: wound-core transformer, three-dimensional wound core, витой магнитопровод
Трансформатор, магнитопровод которого навит из непрерывной стальной ленты, а не собран из нарезанных пластин. В пространственном треугольном витом магнитопроводе три стержня расположены под углом 120°, поэтому каждая фаза получает одинаковый магнитный путь без стыков: ниже потери и ток холостого хода, меньше бросок тока включения и шум, чем у обычного шихтованного магнитопровода. Entogo поставляет такую конструкцию в масляных и сухих распределительных трансформаторах.
См. также: Трансформатор с витым пространственным магнитопроводом (малые потери)
Базовый уровень импульсной изоляции (BIL)
Также: basic impulse insulation level, basic lightning impulse insulation level, LI, LIWV, испытательное напряжение грозового импульса
Амплитуда стандартного грозового импульса 1,2/50 мкс, которую должна выдерживать изоляция трансформатора или распределительного устройства. В ANSI/IEEE C57.12.00 и C37.20.2 BIL привязан к классу напряжения: обычно 95 кВ для класса 15 кВ, 125 кВ для класса 25–27 кВ и 150 кВ для класса 34,5–38 кВ. В IEC 60076-3 и ГОСТ 1516.3 тот же параметр — испытательное напряжение грозового импульса (LI). Указывайте BIL, которого требует энергокомпания или расчёт присоединения: от него зависят изоляционные расстояния, вводы и параметры ОПН.
Класс напряжения (15 кВ / 25 кВ / 35 кВ)
Также: voltage class
Принятый в Северной Америке способ группировать сети среднего напряжения по уровню изоляции, а не по точному рабочему напряжению. Класс 15 кВ охватывает сети 12,47 и 13,8 кВ, класс 25 кВ — 24,94 кВ, класс 35 кВ — 34,5 кВ; для распределительных устройств те же ступени выражаются номинальными наибольшими напряжениями 15, 27 и 38 кВ (ANSI/IEEE C37.20.2). Трансформатор или РУ задают сначала классом, затем фактическим напряжением сети и BIL. В IEC и ГОСТ аналог — наибольшее рабочее напряжение Um, например 12 кВ для сетей 10 кВ.
См. также: КРУ metal-clad (выкатное, СН) · Как выбрать напряжение распределительной сети объекта
Напряжение короткого замыкания (%Z, uк)
Также: percent impedance, transformer impedance, %Z, Uk, uк
Внутреннее сопротивление трансформатора, выраженное в процентах от номинального первичного напряжения, при котором при замкнутой накоротко вторичной обмотке протекает номинальный ток. Оно определяет ток КЗ на стороне НН (примерно номинальный ток ÷ %Z, поэтому трансформатор с 5,75 % может отдать в металлическое КЗ около 17-кратного номинального тока) и падение напряжения под нагрузкой. Энергокомпании и проектировщики задают его, чтобы удержать в допустимых пределах параметры РУ и потери напряжения. В IEC 60076-1 и ГОСТ 11677 это напряжение короткого замыкания uк.
См. также: Как подобрать мощность трансформатора (кВА) · Выбор напряжения КЗ трансформатора (%Z)
Превышение температуры (55 / 65 / 80 / 115 / 150 °C)
Также: temperature rise
Среднее превышение температуры обмотки над средней температурой окружающей среды 30 °C при номинальной нагрузке. Масляные трансформаторы рассчитывают на превышение 55 или 65 °C, сухие — на 80, 115 или 150 °C при системе изоляции 220 °C. Меньшее превышение означает больше меди или алюминия, меньшие потери, больший срок службы и встроенный запас по перегрузке: масляный трансформатор на 65 °C, например, несёт нагрузку, рассчитанную для 55 °C, с запасом около 12 %. IEC 60076-2 нормирует превышение в кельвинах — для средней температуры обмотки масляного трансформатора 65 K.
Энергоэффективность по DOE 10 CFR 431 (DOE 2016 / 2029)
Также: DOE efficiency, NRCan efficiency
Минимальные уровни КПД распределительных трансформаторов (масляных, сухих низковольтных и сухих средневольтных), установленные Министерством энергетики США (DOE) и измеряемые при опорной нагрузке — 50 % номинальной для масляных и сухих СН, 35 % для сухих НН. Уровни 2016 г. действуют для выпущенных с 1 января 2016 г.; итоговое правило апреля 2024 г. повышает их для изделий, выпускаемых с 2029 г. В Канаде аналогичные уровни вводят Правила энергоэффективности NRCan (серия CSA C802). Entogo проектирует трансформаторы для Северной Америки под уровни DOE. На рынках IEC КПД задают предельными потерями холостого хода и КЗ.
См. также: Трёхфазный распределительный трансформатор pad-mounted · Стандарты энергоэффективности трансформаторов — DOE 10 CFR 431 · Совокупная стоимость владения и оценка потерь трансформатора
Проходная (loop-feed) и тупиковая (radial-feed) схема питания
Также: loop-feed, radial-feed
Два варианта подключения первичного кабеля к трансформатору pad-mounted. В тупиковом (radial-feed) исполнении один комплект первичных вводов, и трансформатор стоит в конце фидера. В проходном (loop-feed) исполнении два комплекта вводов и секционирующие выключатели нагрузки: подземное кольцо проходит через трансформатор, и любой из них можно отключить для обслуживания, пока остальная часть кольца питается с другой стороны, — стандартное решение для сетей энергокомпаний и кампусов. В терминах региона это тупиковая и проходная КТП.
Исполнение dead-front и live-front
Также: dead-front, live-front
В исполнении dead-front все токоведущие части скрыты за изолированными разъёмными угловыми кабельными соединителями (elbow, IEEE 386), поэтому в открытом шкафу нет доступных частей под напряжением; в исполнении live-front применяются открытые фарфоровые вводы. Dead-front — норма в Северной Америке для трансформаторов pad-mounted, секционирующих шкафов и наземных РУ: оно позволяет коммутировать под нагрузкой и проверять соединители оперативной штангой на безопасном расстоянии. В практике IEC ближайший аналог — разъёмные угловые и Т-образные кабельные соединители на вводах.
См. также: Секционирующий / кабельный соединительный шкаф pad-mounted
Комплектная трансформаторная подстанция (unit substation, КТП)
Также: unit substation, packaged substation, CSS, unitized substation, КТП
Собранный на заводе комплект, в котором вводная секция среднего напряжения (выключатель нагрузки с предохранителями или выключатель), трансформатор и секция РУ НН соединены жёсткими шинами; в Северной Америке — по IEEE C37.121. Поскольку весь комплекс смонтирован и испытан на заводе, работы на площадке сокращаются с недель до дней; в этом формате Entogo выпускает компактные подстанции pad-mounted и наружные подстанции 36 кВ. Привычный покупателям региона аналог — КТП по ГОСТ 14695 и IEC 62271-202.
См. также: Компактная комплектная подстанция pad-mounted · Модульные или традиционные подстанции · Электроснабжение на среднем напряжении и учёт на стороне СН
Повышающий (коллекторный) трансформатор
Также: step-up transformer, collector transformer, inverter-duty transformer, GSU
Трансформатор солнечной, ветровой электростанции или накопителя, который повышает выходное напряжение инверторов (обычно 480–800 В) до напряжения коллекторной сети, чаще всего 34,5 кВ, перед главным повышающим трансформатором станции. Трансформаторы для работы с инверторами проектируют по IEEE C57.159 с учётом гармоник, циклической нагрузки и постоянной составляющей, которую могут вносить инверторы. Entogo комплектует их вместе с РУ среднего напряжения на раме как подстанцию для СЭС и накопителей. В сетях региона коллекторное напряжение, как правило, 10 или 35 кВ.
См. также: Подстанция на раме для СЭС / накопителя с повышающим трансформатором · Модульная подстанция на раме · Присоединение распределённой генерации по IEEE 1547
K-фактор (K-factor)
Также: K-factor, K-rated transformer
Параметр (K-4, K-13, K-20 …), показывающий, какой гармонический ток сухой трансформатор может нести без превышения допустимой температуры; рассчитывается по методике UL 1561 из гармонического спектра нагрузки. Нелинейные нагрузки — ИБП, частотно-регулируемые приводы, импульсные блоки питания — увеличивают добавочные потери от вихревых токов в обмотках; K-13 — распространённое требование для трансформаторов центров обработки данных и промышленных приводов.
См. также: Электрооборудование для ИИ-центров обработки данных · Нужен ли трансформатор с K-фактором?
Отпайки (переключение без возбуждения, ПБВ)
Также: taps, DETC, tap changer, ПБВ, РПН, OLTC
Дополнительные выводы обмотки высокого напряжения, которые ступенчато меняют коэффициент трансформации, чтобы трансформатор выдавал номинальное вторичное напряжение при постоянно завышенном или заниженном напряжении питания. Стандарт в Северной Америке — четыре ступени по 2,5 %: две выше и две ниже номинала (±5 %), переключаемые на отключённом трансформаторе. Регулирование под нагрузкой (РПН, OLTC) применяют только на крупных силовых трансформаторах. У распределительных трансформаторов региона, например ТМГ, тот же диапазон ПБВ ±2×2,5 %.
См. также: Регулирование напряжения трансформатора и переключатели ответвлений