Beskrivelse
Kjernen i denne forskjellen ligger i isolasjonsnivået til transformatorens nøytralpunkt.
I. Fullt isolert transformator
1. Definisjon
En fullstendig isolert transformator, også kalt en "ikke{0}}gradert isolasjonstransformator," er en der nøytralpunktet til viklingen og linjeklemmene har samme isolasjonsnivå. Med andre ord, nøytralpunktet og de tre-faselinjeterminalene (fase A, B og C) er utformet for å tåle samme nivå av lynimpulsspenning og strømfrekvens som tåler spenning.
2. Nøkkelfunksjoner
Ensartet isolasjonsnivå: Isolasjonsstyrken er den samme enten den er ved starten av viklingen (linjeterminaler) eller på slutten (nøytralt punkt).
Fleksibel nøytralpunktdrift: Nøytralpunktet kan jordes direkte, jordes gjennom en Petersen-spole, eller til og med stå ujordet. Isolasjonen er sterk nok til at selv om nøytralpunktet ikke er jordet, vil ikke en enkeltfasefeil sette isolasjonen i fare til tross for økningen i nøytralpunktpotensialet.
Overspenningsbeskyttelse: Stoler først og fremst på avledere for å begrense innkommende lynoverspenninger.
3. Hovedapplikasjonsscenarier
Hovedapplikasjonen er i spenningsnivåer på 110kV og under.
Det brukes ofte i systemer der nøytralpunktet enten er ujordet eller jordet gjennom en Petersen-spole (dvs. jordede systemer med lav-strøm), som er svært vanlig i 10kV-35kV distribusjonsnettverk og kan forbedre strømforsyningens pålitelighet.
II. Delvis isolerte transformatorer (graderte isolasjonstransformatorer)
1. Definisjon
En delvis isolert transformator, formelt kjent som en "gradert isolasjonstransformator," er en der isolasjonsnivået til viklingens nøytrale punkt er betydelig lavere enn linjeterminalene. Isolasjonsnivåene reduseres trinnvis fra linjeklemmene til nøytralpunktet.
2. Nøkkelfunksjoner
- Ujevne isolasjonsnivåer: Isolasjonsnivået er høyest ved linjeterminalene og lavest ved nøytralpunktet. For eksempel, i en 500 kV transformator, kan isolasjonsnivået ved nøytralpunktet tilsvare det for en 110 kV eller 66 kV transformator.
- Nøytralpunktet må være direkte jordet: Dette er det viktigste operasjonelle kravet. Siden nøytralpunktet har svakere isolasjon, hvis det ikke er forsvarlig jordet under drift, kan det utvikles høy spenning ved nøytralen i tilfelle systemfeil eller lynnedslag, noe som lett bryter ned den skjøre isolasjonen og forårsaker transformatorskader.
- Høy økonomisk effektivitet: Dette er hovedformålet med å bruke gradert isolasjon. Ved å senke isolasjonsnivået på nøytralpunktet, kan transformatorens størrelse reduseres betydelig, vekten reduseres og materialforbruket (spesielt isolasjonsmaterialer) minimeres, og dermed redusere kostnadene. I applikasjoner med ultra-høy spenning og ekstra-høy spenning er denne økonomiske fordelen svært betydelig.
3. Hovedapplikasjoner
- Vanligvis brukt i kraftsystemer med ultra-høyspent og ekstra-høyspent på 110 kV (spesielt 220 kV) og over.
- Kan bare brukes i jordede systemer med høy-strøm der nøytralpunktet er direkte jordet.
Oversikt
- Ikke forveksle: Under ingen omstendigheter skal nøytralpunktet til en klasse-isolert transformator stå ujordet eller jordet gjennom en lysbueundertrykkelsesspole. Dette er ekstremt farlig og kan direkte føre til isolasjonsbrudd og transformatorskader.
- Utvalgsgrunnlag: Valg av transformatortype bestemmes ikke vilkårlig av brukeren; det bestemmes av system-nivådesign som spenningsnivået til strømnettet og nøytralpunktjordingsmetoden. Vanligvis brukes fullt-isolerte transformatorer for distribusjonssystemer med lav-spenning, mens klasse-isolerte transformatorer brukes til høyspenttransmisjonssystemer.
- Vedlikeholdsoperasjoner: Ved igangkjøring, inspeksjon eller vedlikehold av en transformator er det viktig å være tydelig på transformatorens isolasjonsstruktur, spesielt isolasjonsnivået til nøytralpunktet, for å sikre driftssikkerhet.
