Name: distribution transformers and voltage control
Uploaded: 2024-11-21T14:54:44.000Z
Duration: 1 min 27 s
Channel: JoVE

שנאים במערכות הפצה כוללים שנאי תחנת משנה וחלוקה.
שנאים בתחנות משנה משתמשים בשמן מינרלי לבידוד וקירור, כאשר חלקם כוללים גז אינרטי, כמו חנקן, למניעת חמצון.
שנאים רבים של תחנות משנה מצוידים במחליפי ברז עומס, המווסתים אוטומטית את המתח בהתבסס על שינויי עומס.
לשנאים חיצוניים עשוי להיות משמר לניהול התפשטות והתכווצות הנפט.
שנאים בתחנות משנה מדורגים במגה-וולט-אמפר (MVA), המשקף את קיבולת העומס הרציף שלהם.
שנאי חלוקה, אשר מורידים את המתח ממערכות ראשיות למשניות, ניתנים להתקנה בחוץ, בתוך הבית או מתחת לאדמה.
שנאי חלוקה מדורגים בקיל-וולט-אמפר (kVA) וכוללים יחידות המותקנות על מוט, שהן מלאות נוזל וחד-פאזיות או תלת-פאזיות.
שנאים להרכבה יכולים להיות מלאים בנוזל או מסוג יבש וחד פאזיים או תלת פאזיים.
שנאי רשת הם יחידות תלת פאזיות גדולות ומלאות נוזל המיועדות לקמרונות תת קרקעיים.
שנאי חלוקה מלאים בנפט יכולים להתמודד עם עומסים מעל דירוג kVA שלהם לפרקי זמן קצרים מבלי להשפיע באופן משמעותי על תוחלת החיים בשל קבוע הזמן התרמי הארוך שלהם.

שנאים במערכת חלוקה

<div style="direction: rtl">

שנאים במערכות חלוקה יכולים להיות מחולקים באופן כללי לשני סוגים: שנאי תחנות משנה ושנאי חלוקה אחרים. הם חיוניים להורדת מתחי שידור גבוהים לרמות המתאימות לחלוקה וליישומים של משתמשי קצה.

שנאי תחנות משנה מגיעים במגוון דירוגים ומשתמשים בדרך כלל בשמן מינרלי לבידוד וקירור. כדי למנוע חדירה של לחות ואוויר לשמן, חלק מהשנאים משתמשים בגז אינרטי כמו חנקן כדי למלא את החלל שמעל השמן.
שנאים עם משנה-מצבים תחת עומס (LTCs) מווסתים באופן אוטומטי את רמות המתח כדי להבטיח אספקת מתח יציבה למרות תנודות בביקוש. שנאים אטומים כוללים לעיתים קרובות דיאפרגמת שחרור לחץ המיועדת להיקרע כאשר הלחץ הפנימי חורג מסף שנקבע מראש.

שנאים חיצוניים כוללים מיכל שימור לשמן לצורך התפשטות והתכווצות השמן עקב שינויי טמפרטורה. תכונה זו שומרת על אורך חיי השנאים על ידי מניעת חדירה של לחות והיווצרות משקעים. שנאים אלו מדורגים בדרך כלל לפי יכולת העומס המקסימלית הרציפה שלהם, כפי שמצוין בדירוגי MVA. דירוגים אלו מבטיחים שהשנאים יפעלו בטווחי טמפרטורה בטוחים.

שנאי חלוקה מקשרים בין מערכת המתח הגבוה הראשונית למערכת המתח הנמוך המשנית. הם יכולים להיות מותקנים בחוץ, בתוך מבנה או מתחת לאדמה, ומגיעים במספר סוגים:

שנאים על עמוד: אלו יכולים להיות חד-פאזיים או תלת-פאזיים, בדרך כלל ממולאים בנוזל ומוגנים עצמאית. הם נפוצים ברשתות חלוקה עיליות. 


נשנאים מותקנית על הקרקע (Padmount): ממוקמים ברמת הקרקע, ויכולים להיות ממולאים בנוזל או יבשים. הם נפוצים במערכות חלוקה תת-קרקעיות ויכולים להיות חד-פאזיים או תלת-פאזיים. 

שנאים ברשת (Network Transformers): אלו שנאים גדולים, תלת-פאזיים וממולאים בנוזל, המותקנים בדרך כלל במנהרות תת-קרקעיות. הם משמשים באזורים עירוניים לטיפול בצפיפות עומסים גבוהה. 


שנאים במערכות חלוקה מבטיחים שרמות המתח יופחתו וייוסתו בצורה מתאימה לצורך חלוקה בטוחה ויעילה למשתמשי הקצה. 

</div>

שנאים במערכות הפצה כוללים שנאי תחנת משנה וחלוקה.
שנאים תחנת משנה להשתמש שמן מינרלי לבידוד וקירור, ...

Education

JoVE Core

Electrical Engineering

הנדסה חשמלית

Unit 1

יחידה 1

Power Distributions

KEY TERMS AND CONCEPTS

מונחים ומושגים מרכזיים

Transformers in Distribution System

distribution transformers and voltage control

Distribution transformers and substation transformers step down high transmission voltage for safe delivery to homes, schools, and businesses. In distribution systems, these transformers are usually grouped as distribution substation transformers and other distribution transformers. Their main job is to lower voltage to levels that fit distribution and end-user use.

Distribution substation transformers often use mineral oil for insulation and cooling. Some units keep an inert gas, such as nitrogen, above the oil so moisture and air do not enter. Transformers with load tap changers, or LTCs, can adjust voltage automatically to help keep delivery steady when demand changes.

Sealed transformers may use a pressure-relief diaphragm. This part ruptures if internal pressure rises above a set limit. Outdoor transformers often include a conservator tank, which allows oil to expand and contract as temperature changes. This helps limit moisture and sludge formation and supports longer transformer life.

These transformers are rated by their maximum continuous load capacity, shown as MVA ratings. The rating helps ensure the transformer stays within safe temperature limits. Distribution transformers then connect the primary high-voltage system to the secondary low-voltage system.

Distribution transformers can be installed outdoors, indoors, or underground. Pole-mount transformers are commonly used in overhead distribution networks and can be single-phase or three-phase. They are usually liquid-filled and self-protected. Padmount transformers sit at ground level and may be liquid-filled or dry-type. They are common in underground distribution systems and can also be single-phase or three-phase. Network transformers are large, liquid-filled three-phase units placed in underground vaults. They are often used in cities where load density is high.

Distribution Transformers and Voltage Control

distribution-transformers-and-voltage-control

power system distribution

Electric Power Flow from Plant to Home

Electric power distribution moves electricity from power plants to homes, businesses, and industry through transmission and distribution networks. Power plants convert energy from coal, gas, nuclear, water, and wind into electrical energy. They use three-phase generators, often rated from 50 to 1300 MVA, with terminal voltages from a few kV to 20 kV depending on the unit size and age. The transmission system carries this electricity over long distances with high voltage to reduce energy loss.

primary distribution

Electric Utility Feeders and Distribution

Primary distribution systems move electrical power from substations to consumers. They use several voltage classes, and 15-kV class voltages are the most common among U.S. utilities. Older 2.5-kV and 5-kV primaries are being replaced by 15-kV systems. Higher 25-kV to 34.5-kV classes are used in dense urban areas and in rural regions with long feeders. Many primary systems use three-phase, four-wire multigrounded lines. In this setup, the neutral wire serves as a grounding point. Substations...

secondary distribution

Secondary Distribution Voltage Levels

Secondary distribution carries electrical energy from distribution transformers to customer meters at usable voltage levels. Common U.S. secondary voltages include 120/240 V for homes, 208Y/120 V for residential and commercial buildings, and 480Y/277 V for industrial sites and high-rise buildings. In residential areas, 120/240 V single-phase, three-wire service is often used for lighting, outlets, and large appliances. Dense urban areas may use 208Y/120 V three-phase, four-wire service because...

transformers in distribution system

Distribution transformers and substation transformers step down high transmission voltage for safe delivery to homes, schools, and businesses. In distribution systems, these transformers are usually grouped as distribution substation transformers and other distribution transformers. Their main job is to lower voltage to levels that fit distribution and end-user use. Distribution substation transformers often use mineral oil for insulation and cooling. Some units keep an inert gas, such as...

distribution reliability and automation

Power Outage Metrics and Distribution Automation

Distribution reliability in electric power systems helps keep electricity flowing with as few outages as possible and at minimal cost. In IEEE standard terms, reliability is the chance that a device will work without failure over a set time or amount of use. For power distribution, that means steady service and fewer customer concerns about blackouts. Engineers use several IEEE Standard 1366-2012 indices to measure how well a distribution system performs. SAIFI, or System Average Interruption...

key terms and concepts

Learn how distribution transformers step down voltage, regulate supply with LTCs, and support overhead, underground, and urban power systems.

Distribution Transformers and Voltage Control | JoVE K12

JoVE Core Electrical Engineering offers easy-to-understand animated videos that cover fundamental concepts of electric circuits along with circuit analysis techniques. It incorporates first-order and second-order circuits using operational amplifiers and circuit transformation concepts. The inclusion of practical design examples and real-world applications through scientist-in-action videos adds significant educational value, making complex concepts accessible.

electrical engineering

Distribution Transformers and Voltage Control

Description

Transcript

Tags