乾式變壓器 Dry Type Transformer

乾式變壓器

        香港電力公司最常用的變壓器1500kVA型號低壓端輸出為380V 2246A，在客戶在用電需求量不足的時候(電力公司的要求是24小時內也達到變壓器負載能力的90%)，同時客戶端的供電系統容許的話(或客戶端的供電系統作出升級後)，是可以申請升級為2000kVA電容量的變壓器。
       目前來說香港的電力公司只引入少量乾式變壓器來作壽命測試，因此並未大量便用在供電網絡上，反觀私人及政府的電力系統經已使用多年。至於電力公司用在市區的變壓器主要為1000kVA、1500kVA及2000kVA型號，而郊區用電需求較少時，便會使用200kVA及300kVA型號。

        香港過去曆史上，在第二次世界大戰中有3年零8個月被日軍統治的黑暗曆史，在這期間低壓供電電壓由原本的380/220V電壓被下調至346/200V，而目的在於節省用電來供應日軍便用(這是因為當時香港的供電系統仍然不完善)，以當時用電來就說大部份用電是用來照明，而且大多以白熾燈(烏絲燈)來作為照明，雖然螢光管已經出現，不過屬於高價貨一般民眾不能負擔購買費用，白熾燈只是一個純電阻照明電路，因此在電壓下降時，使用電流便會下降，同時亮度也會下降。


來計算一下220V 100瓦的白熾燈使用電流，在電壓下調至200V時的電流量時多少吧。

白熾燈的電流 100W / 220V = 0.4545A
白熾燈的內阻 220V / 0.4545A = 484.05 OHM
(反白出答案)

在電壓被下調至200V時
由於白熾燈的內阻不變

P = V² / R
= 200²V / 484.05ohm
= 82.64W
新的電流值
P / V = I
82.64W / 200V
= 0.4132A
在電壓被下調至200V後，電流亦下降約10%，而功率亦同時下降約18%。
(反白出答案)


        不過今時今日，用電已經不再是純電阻電路為主，而是電感較多，如電壓仍然被下調至346/200V的話，不單電流反而用多了，用電器具的輸出同時也減少了 ，於是在2000年時，美其名是提升效能，實際上是回復正常效能水平，便把電壓回復為380/220V。


也計算一下2000kVA電容量的變壓器，在現時380/220V供電電流(沒有內阻的理想情況下)。

2000kVA / 380 /1.732(root3) = 3038.75A
(反白出答案)

註 : 香港鐵路是使用415/240V


電力公司的不幸

        過去在大型建設上，電力公司客許雙重計費電錶，特別是計費電錶安裝在高壓系統上，只是主客戶的電費帳單上會出現分錶客戶的用電費用，然後扣減，不過在2000年時，我工作的這間公司接受了碼頭管理公司的工程，主要是提升電壓前的檢查，去確定是否有不良影響，過去我們只負責這裡的高壓掣櫃部份，在這次檢查時，取得的資料顯示，該碼頭內的分錶客戶全數是以雙重計費電錶方式安裝，不幸的問題是主客戶的電費單上並沒有任何一個分錶客戶的資料，該碼頭是在1966年開幕，在這34年之間電力公司多收的電費及利息數目難以估算，現今的供電系統上電力公司已經絕不容許雙重計費電錶。


        有沒有想過為何電力公司，訂定離它們所提供的1500kVA變壓器，在最近的一個總掣的的總開關掣之斷流容量(Breaking Capacity)是40kA，而與變壓器的最大故障電流(Fault Level)有甚麼關係呢。

1500kVA / 5.7%(Transformer Impeedance)/380V/1.732(root3) =  39.98kVA
即是說電力公司的1500kVA變壓器在最近端的最大故障電流為40kA。
但要注意的是2000kVA的話，最大故障電流又會不一樣。
(反白出答案)


        乾式變壓器也有室內與室外之分，當然它們的分別只在於外殼的防水及防異物保護等級(IP - International Protection)。

        變壓器內部構造

        每相線圈中央位置為不帶負載調壓裝置(Off-load tap changer)或稱固定式調壓裝置(Fixed type tap changer)，只能在關閉電源時，更改接線才能進行調壓。

        一般普通型號的電子監察器，已經包括了散熱扇控制器及超溫警報(Alarm and Trip 及 Per-alarm)。

        當然電子監察器必定會提供網絡型號。

        在傳統上的機械式超溫警報(Alarm and Trip 及 Per-alarm)便沒有了散熱扇控制器。

        至於用以控制散熱扇的便是以這類溫度開關來控制，並安裝在變壓器房間的牆上，當然是不太準確。

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