Klassifizierung und Anwendung von Leistungstransformatoren

Ein Transformator ist ein elektrisches Gerät, das das Prinzip der elektromagnetischen Induktion nutzt, um Strom zwischen Stromkreisen zu übertragen. Er besteht in der Regel aus zwei oder mehr Spulen, die auf einen Magnetkern gewickelt sind. Wenn Wechselstrom durch die Primärspule fließt, wird ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, das durch den Magnetleiter auf die Sekundärspule übertragen wird und dort eine Spannung induziert. Dieser Prozess ermöglicht die Spannungsumwandlung, die Isolierung von Schaltkreisen und die Impedanzanpassung, die in elektrischen Systemen weit verbreitet ist.

Das Induktionsprinzip des Leistungstransformators ist der Prozess der Energieübertragung durch elektromagnetische Induktion.

Typen von Transformatoren nach verschiedenen Kategorien:

  1. Nach Spannung: Niederspannungstransformatoren (bis zu 1 kV), Hochspannungstransformatoren (von 1 kV bis 110 kV), Höchstspannungstransformatoren (über 110 kV)
  2. Nach Plan: Doppelwicklungs-Transformatoren, Mehrwicklungs-Transformatoren, Trenntransformatoren, Selbstwicklungs-Transformatoren
  3. Nach der Kühlmethode: luftgekühlt, ölgekühlt, wassergekühlt (selten)
  4. Nach Isoliermaterial: Öltransformatoren, TrockentransformatorenGas-Transformatoren
  5. Nach Anzahl der Phasen: Einphasentransformatoren, Dreiphasentransformatoren, trennbare Transformatoren
  6. Nach Bezeichnung: Leistungstransformatoren, Spezialtransformatoren, Regeltransformatoren, Messwandler (Stromwandler, Spannungswandler), kleine Netzgeräte, Sicherheitstransformatoren

Grundlegende Funktionen und Anwendungen von Transformatoren

Transformatoren erfüllen mehrere wichtige Funktionen in elektrischen Systemen, unter anderem:

  1. Spannungs- und StromregelungEin Transformator verändert den Spannungspegel in einem Stromkreis, was sich wiederum auf den Strom auswirkt. Eine Erhöhung der Spannung verringert den Strom und umgekehrt. Dies ermöglicht eine effiziente Übertragung von elektrischer Energie und minimiert die Verluste während des Umwandlungsprozesses.
  2. Elektrische IsolierungEine der wichtigsten Aufgaben eines Transformators ist es, zwei Stromkreise voneinander zu trennen. Dies verhindert Kurzschlüsse und schützt die Geräte vor Schäden.
  3. Verhinderung der DC-ÜbertragungDer Transformator sperrt den Gleichstrom, so dass nur Wechselstrom übertragen werden kann. Dies schützt Geräte, die nur für den Wechselstrombetrieb ausgelegt sind.
  4. Anpassung der elektrischen EigenschaftenIn einigen Fällen können Transformatoren Parameter wie Kapazität, Induktivität oder Widerstand in einem Stromkreis verändern, so dass das System an unterschiedliche Bedürfnisse angepasst werden kann.
  5. Spannungsanstieg und -abfallDer Hauptzweck von Transformatoren ist die Änderung des Spannungsniveaus, das für geeignete Bedingungen für die Übertragung und Nutzung von Energie erforderlich ist.

Darüber hinaus sind Transformatoren in den folgenden Bereichen weit verbreitet:

  1. Spannungserhöhung auf der ErzeugungsseiteTransformatoren erhöhen die Spannung auf der Erzeugungsseite, bevor der Strom durch das Netz übertragen wird, um Stromverluste über große Entfernungen zu verringern.
  2. Spannungsreduzierung für den privaten und gewerblichen GebrauchTransformatoren reduzieren die Spannung, z. B. von 11 kV auf 220 V Einphasenstrom und 440 V Drehstrom, um die elektrische Energie für den täglichen Gebrauch anzupassen.
  3. Optimierung der Energieeffizienz: Dank ihrer Fähigkeit, Spannungen umzuwandeln, tragen Transformatoren dazu bei, die Effizienz der Stromübertragung zu erhöhen und die Verluste zu verringern, wodurch die Stabilität der Stromnetze gewährleistet wird.

Transformatoren spielen eine unverzichtbare Rolle in elektrischen Systemen und sorgen für eine zuverlässige und effiziente Stromübertragung in einer Vielzahl von Anwendungen, von Industrieanlagen bis hin zum privaten und gewerblichen Bedarf.

Ein Leistungstransformator in einem Umspannwerk, der Hochspannung umwandelt, um elektrische Energie an das Netz zu verteilen.
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Typen von Transformatoren nach Verwendungszweck (einschließlich Russland, Kasachstan und andere GUS-Länder)

Transformatoren spielen eine entscheidende Rolle in Stromnetzen auf der ganzen Welt, insbesondere in Ländern wie Russland, Kasachstan, Weißrussland und anderen zentralasiatischen Ländern, wo sie ein wichtiger Bestandteil der Stromübertragung und -verteilung sowie der industriellen Anwendungen sind. Je nach Anwendung werden Transformatoren in verschiedene Typen unterteilt, die jeweils einzigartige Merkmale aufweisen, um unterschiedlichen technischen Anforderungen gerecht zu werden. Hier sind die wichtigsten Arten von Transformatoren:

1. Leistungstransformatoren

Leistungstransformatoren werden in der Regel für die Fernübertragung von Strom eingesetzt und spielen eine wichtige Rolle bei der Umwandlung von in Kraftwerken erzeugtem Hochspannungsstrom in Niederfrequenzstrom, der für die Fernübertragung geeignet ist. Diese Transformatoren sind in Russland, Kasachstan und anderen GUS-Ländern unverzichtbar, wo sie die sichere und effiziente Übertragung von Strom von Kraftwerken zu Umspannwerken und Endverbrauchern gewährleisten.

Leistungstransformatoren sind in der Regel ölgefüllt, haben eine solide Isolierung und ein effizientes Kühlsystem. In Russland und anderen GUS-Ländern liegen die typischen Nennspannungen für diese Transformatoren bei 110 kV, 220 kV, 330 kV, 500 kV usw., was eine effiziente Stromübertragung über große Entfernungen ermöglicht. In Kasachstan beispielsweise spielen Leistungstransformatoren eine wichtige Rolle bei der zwischenstaatlichen Stromübertragung und der Unterstützung regionaler Stromnetze.

Das Funktionsprinzip von Energietransformatoren besteht darin, Niederspannungsstrom mit hohem Strom in Hochspannungsstrom mit geringerem Strom umzuwandeln, was notwendig ist, um die Energieverluste in Verteilungssystemen zu minimieren. In diesen Ländern wird meist ein dreiphasiges Wechselstromsystem mit einer Frequenz von 50 Hz verwendet.

2. Verteilertransformatoren

Verteiltransformatoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Lieferung von Elektrizität von den Umspannwerken an die Endverbraucher, indem sie die Hochspannung in die für die Nutzung in Haushalten und Unternehmen erforderliche Spannung umwandeln. Diese Transformatoren können einphasig oder dreiphasig sein.

In Russland, Kasachstan und Weißrussland können Verteilungstransformatoren je nach den Erfordernissen des örtlichen Netzes auf unterschiedliche Weise installiert werden. Sie können zum Beispiel auf Masten (so genannte Masttransformatoren) oder in unterirdischen Schächten installiert werden. Es ist auch möglich, Transformatoren in geschlossenen Stahlschränken zu installieren. Die Nennspannungen für diese Transformatoren sind in der Regel 220 V, 380 V, 660 V, je nach den Bedürfnissen der Endverbraucher.

Verteiltransformatoren können je nach Art der Isolierung auch in Trockenbauweise oder in Ölbauweise ausgeführt sein. Ölgefüllte Transformatoren sind in diesen Ländern wegen ihrer Zuverlässigkeit und Effizienz bei hohen Lasten weit verbreitet, vor allem in abgelegenen Gebieten und unter rauen klimatischen Bedingungen.

3. Messwandler (Interphasen-Transformatoren)

Messtransformatoren (oder Messwandler) werden üblicherweise zur genauen Messung von Strom, Spannung und Leistung in elektrischen Netzen sowie zum Schutz und zur Überwachung des Systembetriebs eingesetzt. Diese Transformatoren wandeln hohe Spannungen und Ströme in kleinere Spannungen und Ströme um, die von Messgeräten verwendet werden können.

In den GUS-Ländern wie Russland, Kasachstan und Weißrussland sind Messwandler für die Überwachung und den Schutz elektrischer Netze sowie für präzise Messungen in Stromnetzen weit verbreitet. Ihre Nennströme liegen in der Regel zwischen 1 und 5 A und die Spannungen zwischen 100 V und 500 V bei einer Frequenz von 50 Hz. Diese Transformatoren spielen eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit und Stabilität von Stromnetzen.

4. Transformatoren für Wechselrichter

Stromrichtertransformatoren werden in Systemen verwendet, die Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) und umgekehrt umwandeln. Sie sind in Russland und Kasachstan in Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssystemen (HGÜ) weit verbreitet und sorgen für die Spannungsumwandlung zwischen verschiedenen Abschnitten des Netzes.

Die Nennspannung dieser Transformatoren übersteigt häufig 110 kV und ihre Leistung kann mehrere tausend Kilovoltampere erreichen. Diese Transformatoren sind für eine effiziente und sichere Energieumwandlung in komplexen Verteilungsnetzen, einschließlich internationaler Systeme wie der Energieübertragung zwischen Russland und seinen Nachbarländern, unerlässlich.

5. Spezielle Transformatoren

In Russland, Kasachstan und anderen GUS-Ländern werden auch Spezialtransformatoren für besondere industrielle Anforderungen wie Schweißen und die Versorgung von Elektroöfen eingesetzt. Diese Transformatoren haben im Allgemeinen eine hohe Kapazität und liefern Strom für industrielle Geräte.

Spezialtransformatoren werden in Industriezweigen wie Metallurgie, Chemie und Stromerzeugung eingesetzt, um eine stabile Stromversorgung für schwere Industrieanlagen zu gewährleisten. In diesen Ländern steigt die Nachfrage nach solchen Transformatoren angesichts der Entwicklung verschiedener Industrien.

6. Transformatoren mit natürlicher Luftkühlung

Freiluftgekühlte Transformatoren werden in Russland und Kasachstan aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz und ihrer geringeren Größe im Vergleich zu herkömmlichen Öltransformatoren immer beliebter. Diese Transformatoren benötigen kein Öl zur Kühlung und verwenden neue hitzebeständige Isoliermaterialien zur Verbesserung ihrer Leistung.

Diese Transformatoren haben in der Regel eine Leistung von 133 bis 6300 kVA und werden für die Versorgung großer elektrischer Anlagen wie Turbinengeneratoren und elektrische Antriebe eingesetzt. Sie sind ideal für den Einsatz in Gebieten mit rauen klimatischen Bedingungen, in denen es häufig zu Kühlungsproblemen kommt.

Evernew-Transformator ist ein führender Hersteller verschiedener Arten von Transformatoren, die in Russland, Kasachstan und anderen GUS-Ländern in Energie- und Industriesystemen weit verbreitet sind. Das Unternehmen ist auf die Herstellung von Leistungs-, Verteilungs- und Messtransformatoren sowie von Transformatoren für Umrichter und Spezialanwendungen wie Schweißen und die Versorgung von Elektroöfen spezialisiert. Aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit und der Einhaltung internationaler Normen wie GOST, UL und CE bieten die Transformatoren von Evernew Transformer eine effiziente und sichere Energieübertragung unter verschiedenen klimatischen Bedingungen und für eine Vielzahl von Branchen wie Metallurgie, Chemie, Energieerzeugung und andere. Das Unternehmen bietet auch luftgekühlte Lösungen an, die ideal für den Einsatz in Gebieten mit rauem Klima und eingeschränktem Zugang zur Wartung sind.

Anwendung von Öltransformatoren für die Energiespeicherung

In einem Fisch- und Solarprojekt spielen Evernew-Transformatoren eine Schlüsselrolle bei der Umwandlung des von den Solarmodulen erzeugten Gleichstroms (in der Regel 600 V oder 1000 V) in die erforderliche Wechselspannung. Ein Transformator kann zum Beispiel die Spannung von 11kV auf 220kV erhöhen, um eine effiziente Übertragung ins Netz zu ermöglichen, oder sie auf 380V oder 220V reduzieren, um Aquakulturanlagen zu betreiben. Durch effizientes Hoch- und Heruntertransformieren gewährleisten die Transformatoren von Evernew die Stabilität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung.

Evernew-Transformatoren sind außerdem so robust konstruiert, dass sie hohen Luftfeuchtigkeits- und Temperaturschwankungen standhalten und einen langfristig stabilen Betrieb gewährleisten. Die präzise Spannungsanpassung durch Evernew-Transformatoren trägt zur effizienten Nutzung der Energie in Fisch- und Solarprojekten bei und unterstützt damit die Ziele der nachhaltigen Entwicklung.

Ein ölgefüllter Hochspannungstransformator in einem Umspannwerk, der dazu dient, Strom von einer hohen Spannung in eine niedrigere Spannung für die Verteilung umzuwandeln.

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