桿上-安裝變壓器綜合指南

Jun 19, 2025

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桿上-安裝變壓器綜合指南

 

pole mounted transformer

。介紹

 

桿上-安裝變壓器是配電系統的重要組成部分,旨在將主輸電線路的高壓電力降壓至適合住宅、商業和輕工業用途的較低電壓。 -這些變壓器安裝在電線桿或其他高架結構上,廣泛部署在架空配電網絡中,特別是在農村、郊區和城市地區,這些地區的空間限製或成本考慮使得地面變電站不切實際。 -

桿上-安裝變壓器結構緊湊、-成本效益高且易於安裝和維護。它們由裝在一個磁芯-和-線圈組件組成防風雨罐,可與高壓保險絲、避雷器和套管等保護裝置一起使用。-它們的高架安裝可最大限度地減少接觸風險並減少土地使用,從而提高安全性。由於其可靠性和適應性,PMT 在確保廣泛的配電網絡高效穩定的電力輸送方面發揮著至關重要的作用。

 

. 建造

pole transformer

. 分類

1. 傳統桿上-安裝變壓器

pole type transformer

描述:
具有基本操作組件和最少的內置保護的標準變壓器。 -外部保護裝置(例如,熔斷器、避雷器)通常單獨安裝在桿上。

主要特點:

  • 洩壓閥:釋放因內部故障引起的過大壓力,防止水箱破裂。
  • 襯套:用於高-電壓 (HV) 和低-電壓 (LV) 連接的絕緣端子。
  • 加油閥:可以維持絕緣油位。
  • 基本儲罐結構:設計用於容納磁芯/線圈組件和油。

局限性:

  • 需要外部保護(例如,桿-安裝的熔斷器、電湧放電器或斷路器),以防止故障、過載或雷擊浪湧。
  • 由於缺乏集成保護,持續故障造成損壞的風險更高。

2. 完全自保護- (CSP) 桿上變壓器

CSP Pole Mounted Transformer

描述:
採用集成保護裝置的-一體化-設計,可增強安全性並減少外部依賴性。常見於農村或快速故障隔離至關重要的地區。

主要特點:

  • 集成避雷器(高壓側):防止雷擊和電壓浪湧。
  • 內部保護熔斷器(高壓側):無需外部保險絲即可中斷故障電流。
  • 斷路器(低壓側):過載或短路時自動斷開變壓器。
  • 其他標準組件:與傳統裝置一樣,包括洩壓閥、襯套和注油閥。

優點:

  • 獨立-保護:無需外部保險絲/斷路器。
  • 更快的故障響應:集成設備減少停機時間。
  • 緊湊型設計:簡化了安裝,減少了桿-安裝配件的數量。

 

比較總結

特徵

傳統的

太陽能光伏發電

保護方式

依賴外部保險絲/避雷器

內置-保險絲、避雷器、斷路器

安裝複雜性

需要單獨的保護裝置

集-於-於一體的設計,安裝簡單

成本

初始成本更低,維護成本更高

初始成本較高,維護成本較低

可靠性

取決於外部設備

更高,具有自我-保護機制

典型應用

低成本-分銷網絡

高-可靠性需求領域

 

。連接方法:減法 (Ii0) 和加法 (Ii6) 極性

桿上-安裝的變壓器通常用於配電網絡,其端子連接取決於極性(減法或加法)。極性定義了初級和次級電壓之間的相位關係,並影響繞組的互連方式。

1. 減極性 (Ii0)

pole top transformer

相移:0度(高壓和低壓電壓同相)

繞組極性關係:

  • 同-極性端子(例如,H1 和 X1)位於變壓器的同一側。
  • 端子標記:H1→H2與X1→X2方向相同。

應用領域:

  • 現代配電系統(例如,北美的 IEEE 標准通常對較大或較高的-電壓變壓器使用減極性)。

 

2. 附加極性 (Ii6)

pmt transformer

相移:180度(高低壓異相)

繞組極性關係:

  • 同-極性端子(例如,H1 和 X2)位於變壓器的相對兩側。
  • 端子標記:H1→H2和X1→X2方向相反。

應用領域:

  • 較舊的系統或特定標準(例如,CSA 要求所有單-相極-安裝的變壓器使用附加極性,而 IEEE 將其用於某些較小的變壓器)。

 

總結比較
特徵 減法 (Ii0) 添加劑 (Ii6)
相移 0度 180度
IEEE標準 Capacity>200kVA or HV>8660V 容量 小於或等於 200kVA & HV 小於或等於 8660V
CSA標準 未使用 強制的

 

筆記:
a) CSA 標準下的所有單-相極-安裝變壓器均為加性極性 (Ii6).

b) 根據 IEEE 標準:

桿上-安裝變壓器額定值為 200kVA 或以下且高-電壓繞組為 8660V 或以下屬於加性極性 (Ii6).

所有其他單-相桿-安裝變壓器屬於減極性 (Ii0).

 

五、組成部分

 

pole transformer Core

1. 核心

卷製磁芯形成閉合磁路,提高磁通傳導和效率。它們比疊片鐵芯更輕、更耐振動-並且更易於運輸。它們的連續設計最大限度地減少了漏磁,同時高磁導率降低了勵磁電流,從而提高了變壓器的整體性能。

pole transformer winding

2、繞線

低壓繞組:箔-捲繞設計可實現更好的散熱、高-電路強度和高效的電流分佈。

高壓繞組:採用漆包線層-纏繞、強化絕緣和電湧保護,可在戶外條件下提供可靠的性能。

優點:結構緊湊、重量輕,針對桿式​​{0}}安裝應用進行了優化,具有高效率和耐用性

pole transformer tank

3. 坦克

構造自高-強度、耐腐蝕-鋼波紋牆以增強散熱。

用墊片和螺栓密封以防止漏油和濕氣進入。

自然油對流冷卻鐵芯和繞組,將熱量傳遞到罐壁。

全油-浸沒式設計確保卓越的絕緣性並防止短路。

提供機械保護抗衝擊、振動和環境污染物。

 Insulating Oil

4、絕緣油

功能:

使帶電部件絕緣。

通過對流冷卻變壓器。

類型:礦物油、矽油或可生物降解的酯。

維護:需要定期測試介電強度和濕度。

pmt transformer bushing

5. 套管(高-電壓和低-電壓)

功能:將內部繞組與外部線路絕緣並連接。

類型:

陶瓷套管:常見於高-電壓端子。

聚合物套管:重量輕,不易開裂。

設計:包括防止漏油的墊圈。

Pressure Relief Device

6. 洩壓裝置

功能:排出因內部故障或過熱引起的過壓。

設計:隔膜或彈簧-加載閥門,以防止水箱破裂。

No-Load Tap Changer

7. 無-有載分接開關

功能:NLTC(無-負載分接開關)用於調整分接連接當變壓器斷電時-,修改匝數比以適應電壓波動,通常提供±5%或±2×2.5%的調節範圍。

Grounding

8. 接地

地線:將油箱和中性點接地以確保安全。

接地棒:打入極點附近的土壤中以消散故障電流。

pmt transformer Nameplate

9. 銘牌

細節:列出額定值(kVA、電壓、阻抗)、序列號和製造商規格。

Lightning Arrester

10. 避雷器 (選修的)

目的:防止雷電或開關引起的電壓浪湧。

地點:安裝在高壓套管附近。 -

類型:通常採用金屬-氧化物壓敏電阻 (MOV) 設計。

 Oil Level Indicator

11. 油位指示器(可選)

目的:監控絕緣油液位(例如視鏡或浮子計)。

重要性:油量過低會導致過熱或絕緣故障。

Internal Current Limiting Fusing

12.內部限流熔斷器(可選)

內置-高速-保險絲,可快速中斷過大電流,保護變壓器免受短路和嚴重過載的影響。

IFD

13. IFD(內部故障檢測器)-可選

功能

檢測內部故障:識別異常,例如局部放電、絕緣退化、過熱或電弧.

預警:在故障升級之前提醒操作員,防止災難性損壞。

Thermometer

14. 溫度計(可選)

千分錶– 具有刻度(通常為 -30 度至 120 度),帶有連接到傳感燈泡的毛細管。

雙金屬/液體膨脹– 直接顯示油溫,有的帶有最高-溫度記憶指針。

Oil Fill Valve

15.注油閥(可選)

用於添加或更換絕緣油。其密封設計可防止污染和水分進入,確保油的純度。

Oil Drain Valve with Sampler

16. 帶採樣器的排油閥(可選)

促進排油,並具有採樣功能,可在此過程中收集油樣。這樣可以進行油質量測試(例如水分、酸度、介電強度)。

Circuit Breaker

17.斷路器

一種自動開關,在故障(過流/短路)期間跳閘,並且可以手動或遠程重置,與保險絲相比,提供可重複使用的保護。

 
 
 

六.桿上-安裝變壓器的優點和缺點

power pole transformer

01.

優點

1. 節省空間-

它們安裝在電線桿上,不佔用地面空間,非常適合人口稠密的城市地區、街道或農村地區。

2. 降低成本

與地下變壓器或變電站相比,安裝和維護成本較低,因為不需要挖掘或專用建築物。

3. 安裝快速靈活

可輕鬆安裝在現有電線桿上,從而能夠快速部署以滿足臨時電力需求或電網擴展。

4、維護方便

高架放置使技術人員無需進入密閉空間即可檢查和維修變壓器。

5、適應性強

適用於低壓配電網(通常小於或等於35 kV),常用於農村、郊區或小型社區供電系統。-

6. 抗洪水和抗破壞能力

高架安裝可降低洪水、動物干擾(例如囓齒動物)或車輛碰撞的風險。

02.

缺點

暴露於環境危害

容易受到極端天氣(暴風雨、閃電、冰凍)的影響,可能導致故障或停電。

審美差

電線桿和變壓器可能在視覺上沒有吸引力,導致住宅或商業區的反對。

容量有限

通常規模較小-(小於或等於 500 kVA),不適合高-負載或工業電力需求。

安全問題

暴露的設備會帶來觸電風險(例如,電線桿倒塌或絕緣退化),需要定期檢查。

噪音問題

運行時的嗡嗡聲可能會打擾附近的居民,尤其是在晚上。

壽命較短

與室內或地下安裝相比,長時間暴露在室外會加速磨損。

pole distribution transformer

 

七.應用:

Residential Power Supply

1、住宅供電

通常用於為郊區和農村地區的房屋提供電力,因為地下配電不切實際或成本高昂。

將電壓降低至標準家庭水平(例如,北美為 120/240 V,歐洲為 230 V)。

Commercial and Small Business Power Distribution

2. 商業和小型企業配電

為沒有地下基礎設施的地區的小商店、辦公室和街頭小販提供電力。

通常用於市場、路邊設施和小型工業單位。

Rural Electrification

3.農村電氣化

對於架空線路比地下電纜更經濟的偏遠和人口稀少地區至關重要。

支持農業運營(例如灌溉泵、農用設備)。

Temporary and Emergency Power

4. 臨時和應急電源

用於需要快速電力部署的建築工地、節日和災難恢復。

可以根據需要重新安置。

Street Lighting and Public Utilities

5. 街道照明和公共設施

為有架空電線的區域的路燈、交通信號燈和公共 Wi-Fi 系統供電。

Renewable Energy Integration

6. 可再生能源並網

用於小型-太陽能或風力發電系統,在饋入電網之前升高/降低電壓。

八. 可用評級

表 1-千伏安額定值

單相-

三相-

10

15

15

30

25

45

37.5

75

50

112.5

75

150

100

225

167

300

250

500

333

 

500

 

 

表2 -單相推薦的分接頭-

單相變壓器-

高-額定電壓

點擊高於評級

點按低於評級

以下選項適用於所有電壓:

2400/4160Y

選項1:(2)以上2.5%,(2)以下2.5%

選項 2:以上都沒有。 (4)2.5%以下

4800/8320Y

7200/12470Y

7620/13200Y

13200/22860Y

12000

13200

12470GrdY/7200

13200GrdY/7620

13800GrdY/7970

34500GrdY/19920

13800/23900Y

14400/14100

13500/13200

14400/24940Y

沒有任何

13800/13200/12

870/12540

13800

14400/14100

13500/13200

16340

17200/16770

15910/15480

24940GrdY/14400

沒有任何

13800/13200/12

870/12540

注意-如果未指定拍子,則不會提供拍子

 

九.樣品圖

167 kVA 單相柱上變壓器示意圖和尺寸。

pole mounted transformer diagram

single phase pole mounted transformer

X. 結論

桿上-安裝的變壓器對於架空配電至關重要,可提供經濟-且節省空間-的解決方案。了解其類型、極性配置、組件和維護要求可確保可靠運行。雖然它們存在一些漏洞,但正確的安裝和維護可以降低風險,使其成為農村和郊區電氣化的持久選擇。

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