Was sind die Unterschiede zwischen HV- und LV-Durchführungen in 1500-kVA-Öltransformatoren?

 

Fertiggestellte 1500-kVA-Öltransformatoren mit HV- und LV-Durchführungen am Tank

 

 

Funktionen von Buchsen

Für jeden1500-kVA-Öltransformator-Buchsen erfüllen drei grundlegende Funktionen: elektrische Isolierung, mechanische Unterstützung und Abdichtung. Sie leiten den Strom von den inneren Wicklungen durch den geerdeten Tank zu den äußeren Anschlüssen, wobei das innere Ende in Isolieröl getaucht ist, um die dielektrische Integrität aufrechtzuerhalten, und das äußere Ende der Umgebung ausgesetzt ist.

 

• DerHochspannungsdurchführung (HV).ermöglicht, dass der Hochspannungsstrom (typischerweise 6 kV, 10 kV, 11 kV oder 33 kV auf der Primärseite eines 1.500-kVA-Verteilungstransformators) sicher von den internen Wicklungen durch den geerdeten Stahltank zur externen Freileitung oder zum Kabelanschluss fließt. Es muss einer deutlich höheren elektrischen Belastung standhalten und eine längere Kriechstrecke bieten, um einen Oberflächenüberschlag zu verhindern.

 

• DerNiederspannungsdurchführung (LV).Im Gegensatz dazu verarbeitet es die heruntergestufte Sekundärspannung (normalerweise 400 V, 415 V oder 480 V) und leitet sie an das nachgeschaltete Verteilerfeld oder die nachgeschaltete Last weiter. Während die Spannung niedriger ist, führt die LV-Durchführung oft einen höheren Strom (bei einer 1500-kVA-Einheit bei 415 V übersteigt der LV-Strom 2000 A pro Phase), sodass bei ihrem Design die Strombelastbarkeit Vorrang vor extremer Spannungsfestigkeit hat.

 

Beide werden durch die Abdeckung oder Seitenwand des Transformatorkessels montiert, wobei das innere Ende in Isolieröl getaucht ist, um die dielektrische Integrität aufrechtzuerhalten, und das äußere Ende der Umgebung ausgesetzt ist.

 

 

 

DerUnterschiede zwischen HV- und LV-Durchführungen in 1500-kVA-Öltransformatorenkönnen in fünf Schlüsselbereiche eingeteilt werden: Nennspannung, physikalische Gestaltung, Materialien, Kriechstrecke und Konstruktionskomplexität.

 

(1) Nennspannung und elektrische Belastung.

HV-Durchführungen führen typischerweise Primärspannungen von 6 kV bis 35 kV, während LV-Durchführungen unter 1 kV (normalerweise 400–690 V) arbeiten. Da HV-Durchführungen einer viel höheren elektrischen Belastung standhalten müssen, sind sie häufig mit Kapazitätsausgleichsschichten ausgestattet, die die Spannung gleichmäßig entlang des Isolationspfads verteilen. Niederspannungsdurchführungen verwenden eine einfachere Feststoffisolierung ohne kapazitive Abstufung.

 

(2) Physisches Design.

HV-Buchsen sind deutlich höher und haben einen größeren Durchmesser. Bei einer 33-kV-Anwendung kann die äußere Kriechstrecke aus Porzellan 900 mm überschreiten, während eine NS-Durchführung möglicherweise weniger als 200 mm hoch ist. Niederspannungsdurchführungen zeichnen sich durch kürzere, stabilere Konstruktionen mit Leitern mit größerem Querschnitt aus, um den hohen Sekundärstrom (häufig 2000 A oder mehr pro Phase) ohne Überhitzung zu übertragen.

 

(3) Materialien.

HV-Durchführungen verwenden typischerweise öl-imprägniertes Papier (OIP), harz-imprägniertes Papier (RIP) oder öl-gefülltes Porzellan; Porzellan ist traditionell und langlebig, während Alternativen aus Verbundsilikon-kautschuk und Epoxidharz leichte, hydrophobe Vorteile für verschmutzte Umgebungen bieten. Bei NS-Durchführungen kommen häufiger festes Epoxidharz oder einfache Porzellan/Epoxidharz-Kombinationen zum Einsatz, wobei die mechanische Festigkeit für Sammelschienenverbindungen und die thermische Leistung bei hohen Strömen im Vordergrund stehen.

 

(4) Kriechstrecke.

Dies ist der kürzeste Weg entlang der Isolieroberfläche zwischen zwei leitenden Teilen, der direkt mit der Schwere der Verschmutzung zusammenhängt. Bei HV-Durchführungen in einer 1500-kVA-Einheit liegt die Kriechstrecke typischerweise zwischen 25 und 35 mm pro kV der Leitungsspannung-bis zur -Leitungsspannung -, eine 33-kV-Durchführung kann insgesamt 900–1.200 mm erfordern. Niederspannungsdurchführungen, die unter 1 kV betrieben werden, haben minimale Anforderungen an die Kriechstrecke (manchmal nur insgesamt 12–16 mm).

 

(5) Konstruktions- und Testkomplexität.

HV-Durchführungen sind kapazitiv abgestufte Komponenten mit internen leitenden Schichten, die die Verteilung des elektrischen Feldes steuern. Die Tests sind strenger und umfassen Teilentladungsmessungen (oft < 5 pC bei 1,5-facher Nennspannung), Leistungsfaktoranalysen (Tan-Delta) und Tests zur Blitzstoßfestigkeit. Bei Niederspannungsdurchführungen handelt es sich in der Regel um nicht-kapazitive Massivkonstruktionen, bei denen sich die Werkstests auf die Leistungs-{9}}Frequenzbeständigkeit und routinemäßige Isolations--Widerstandsprüfungen konzentrieren.

 

 

Parameter	HV-Buchse	LV-Buchse
Nennspannung	11 kV (Optionen 6,6, 10, 20, 33 kV)	Kleiner oder gleich 1 kV (typischerweise 415/480/690 V)
Impulsfestigkeit (BIL)	75–95 kV (11 kV); bis 200 kV (33 kV)	Nicht angegeben (typischerweise kleiner oder gleich 10 kV)
Kriechstrecke	25–35 mm/kV (größer oder gleich 300 mm für 11 kV)	Minimal (typischerweise 12–50 mm)
Isolationstyp	OIP, Porzellanöl-gefüllt oder RIP	Festes Epoxidharz, Porzellan oder Polymer
Kapazitätseinstufung	Ja (kapazitiver oder Kondensatortyp)	NEIN
Teilentladungsanforderung	< 5–10 pC at 1.5× rated voltage	Nicht erforderlich
Anwendbarer Standard	IEC 60137 / IEEE C57.19.00	IEC 60137 / ANSI C57.12

 

GNEE 1500-kVA-Öltransformator, verpackt für den Export

 

 

• Ein Überschlag von HV-Durchführungen aufgrund unzureichender Kriechstrecke in verschmutzten Umgebungen kann zu Ausfällen führen und sogar das Öl im Ausdehnungsgefäß entzünden.
• Eine Überhitzung der NS-Durchführung aufgrund unterdimensionierter Leiter oder schlechter Verbindungen führt zu Dichtungsversagen, Öllecks und Isolationsschäden.
• Das Eindringen von Feuchtigkeit durch beschädigte HV-Buchsendichtungen verringert die Spannungsfestigkeit und beschleunigt die Alterung der Zellulose.

 

 

Aufgabe	Frequenz	Zweck
Sichtprüfung (Risse, Absplitterungen, Laufspuren)	Vierteljährlich	Erkennen Sie Schäden, die das Eindringen von Feuchtigkeit ermöglichen
Ölleckkontrollen an Flanschen und Dichtungen	Vierteljährlich	Dichtungsfehler erkennen
Wärmebild (Infrarot-Scan)	Jährlich	Hot Spots deuten auf PD oder lose Verbindungen hin
Oberflächenreinigung (Küsten-/Industriestandorte)	Mindestens halbjährlich	Verhindern Sie die Bildung leitfähiger Verunreinigungen
Prüfung des Leistungsfaktors (tan-Delta) an HV-Durchführungen	Alle 3–5 Jahre	Erkennen Sie eine Verschlechterung der Isolierung durch Feuchtigkeit oder Alterung
Überprüfung der Neutralleiterbuchse (falls vorhanden)	Mit Phasendurchführungen	Nullstrom bei unausgeglichener Last

 

 

DerUnterschiede zwischen HV- und LV-Durchführungen in 1500-kVA-Öltransformatorengehen weit über die einfache Größe hinaus{0}}Sie stellen unterschiedliche technische Ansätze dar, um Spannungsfestigkeit und Stromabgabe, elektrische Feldabstufung und thermische Leistung sowie lange Kriechstrecken im Vergleich zu kompakten Gehäusen zu verwalten. HV-Durchführungen erfordern kapazitätsabgestufte, mit Öl-imprägnierte Konstruktionen mit strengen Teilentladungsgrenzwerten, während Niederspannungsdurchführungen durch robuste Feststoffisolierung hohe Ströme liefern.

 

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Spezifikation des GNEE-Transformators

10-kV-35-kV-Verteilungstransformator
Nennleistung (kVA)	Hochspannung (kv)	Niederspannung (kV)	Verbindungssymbol	Kein-Lastverlust(w)	Am-Lastverlust(w)	Kein Laststrom (%)
400 kVA	10 kV 11 kV 20 kV 35 kV	0.4	Ydn11 Yyn0	570	4300	0.45
500 kVA				680	5410	0.45
630 kVA				810	30800	0.4
800 kVA				980	7500	0.4
1000 kVA				1150	10300	0.35
1250 kVA				1360	12000	0.3
1600 kVA				1640	145000	0.6
2000 kVA				1950	19140	0.6
2500 kVA				2340	22220	0.5

 

FAQ

 

Wie hoch ist der Wirkungsgrad eines 1500-kVA-Dreiphasen-Öltransformators?
Ein 1500-kVA-Dreiphasen-Öltransformator erreicht normalerweise einen Wirkungsgrad von 98 % bis 99 %, abhängig von den Lastbedingungen und der Designqualität.

 

Wie hoch ist die Lebensdauer eines 1500-kVA-Öltransformators?
Ein gut gewarteter 1500-kVA-Öltransformator kann 20 bis 30 Jahre oder länger zuverlässig funktionieren.

 

Welche Wartung ist für einen ölgefüllten 1500-kVA-Transformator erforderlich?
Die Wartung umfasst regelmäßige Ölstandskontrollen, Ölqualitätsprüfungen, die Analyse gelöster Gase, die Inspektion von Buchsen und Dichtungen sowie die Reinigung von Kühlern.

 

Wie oft sollte ein ölgefüllter 1500-kVA-Transformator überprüft werden?
Routineinspektionen werden alle 6 bis 12 Monate empfohlen, während eine umfassende Wartung alle 2 bis 3 Jahre durchgeführt werden sollte.

 

Was sind häufige Fehler bei einem 1500-kVA-Öltransformator?
Häufige Probleme sind Überhitzung, Alterung der Isolierung, Öllecks, Feuchtigkeitsverschmutzung und elektrische Fehler, die durch Überlastung oder schlechte Wartung verursacht werden.

 

Ist ein 1500-kVA-Öltransformator sicher?
Ja, moderne 1500-kVA-Öltransformatoren sind mit Schutzvorrichtungen und abgedichteten Konstruktionen ausgestattet, sodass sie bei ordnungsgemäßer Installation und Wartung sicher sind.

 

Wie sind die Kosten für einen ölgefüllten 1500-kVA-Transformator vergleichbar?
Ein ölgefüllter 1500-kVA-Transformator hat im Allgemeinen niedrigere Anschaffungskosten im Vergleich zu Trockentransformatoren-, kann aber im Laufe der Zeit mehr Wartung erfordern.

 

Wie wähle ich den richtigen ölgefüllten 1500-kVA-Verteilungstransformator aus?
Bei der Auswahl eines ölgefüllten 1500-kVA-Verteilungstransformators sollten Sie Spannungsanforderungen, Installationsumgebung, Lastprofil, Effizienzanforderungen und Sicherheitsvorschriften berücksichtigen.

 

Kann GNEE globale Projekte mit 1500-kVA-Öltransformatoren versorgen?
Ja, GNEE bietet qualitativ hochwertige 1500-kVA-Öltransformatoren mit vollständiger Anpassung, strengen Tests und zuverlässigem weltweiten Liefersupport.