I. Principes de conception des transformateurs en piedestal
Avec la modernisation des infrastructures électriques, les transformateurs en piedestal sont largement utilisés dans divers scénarios en raison de leur poids léger, de leur petite taille, de leurs faibles pertes, de leur faible bruit et de leur haute fiabilité. Les études montrent qu'augmenter la tension d'alimentation de 380V à 10kV réduit les pertes de ligne de 60%, et la consommation de cuivre et l'investissement sont chacun réduits de 52%, avec des avantages économiques et sociaux remarquables. En tant que produit du développement économique et social moderne, c'est un équipement de distribution de puissance efficace et économique, favorisant la pénétration de la haute tension au cœur du centre de charge. Cet article expose ses principes de conception, analyse ses applications dans les systèmes de distribution de puissance et envisage son développement futur.
Les transformateurs en piedestal sont des dispositifs de distribution de puissance intégrés combinant des équipements électriques haute et basse tension avec des transformateurs. Actuellement, ils sont devenus une partie clé de la construction des réseaux électriques urbains modernes, couramment utilisés pour la distribution secondaire de puissance dans les nouvelles zones, les quartiers résidentiels, les usines et les sites de puissance temporaire, améliorant la flexibilité et la fiabilité de la distribution de puissance. Les figures 1 et 2 ci-dessous montrent respectivement l'apparence des transformateurs à huile et la structure interne des transformateurs à sec.
Sur la base des principes de conception et des caractéristiques structurelles, les avantages des transformateurs en piedestal sont les suivants:
Haute intégration: Intégrant des équipements électriques haute et basse tension ainsi que des transformateurs, il facilite la gestion unifiée et améliore l'efficacité opérationnelle.
Structure compacte et gain d'espace: Occupant seulement 1/10 à 1/5 de la surface au sol d'une sous-station traditionnelle, il réduit les coûts de construction, assure la sécurité des équipements et permet une mobilité et une maintenance faciles. Il peut être appliqué aux systèmes de distribution en réseau en anneau, radial terminal et double alimentation.
II. Application des transformateurs en piedestal dans les systèmes de distribution
(1) Normes d'application et exigences environnementales
Les transformateurs en piedestal doivent se conformer à Sous-stations préfabriquées haute/basse tension (GB/T 17467 - 1998). Les environnements appropriés incluent: altitude ≤ 1km, plage de température -30℃ à 40℃, et absence de pollution sévère, de risque d'incendie, de corrosion, d'explosion ou de vibrations intenses. Les questions techniques clés à résoudre comprennent: la fiabilité des connecteurs de câbles fermés, les décharges par flashover sous haute/basse tension, la dissipation thermique affectant la sortie du transformateur, et la prévention des explosions de la coque.
(2) Étude de cas
Un site de construction de centrale électrique a adopté un système de distribution en réseau en anneau combinant des transformateurs préfabriqués et combinés. Il a déployé 3 transformateurs combinés ZBW (1600kVA) et 5 transformateurs préfabriqués (1000kVA) dans les zones de vie et de construction. Les transformateurs préfabriqués ont été choisis pour l'alimentation de la construction en raison de leur plus petite taille, tandis que les transformateurs combinés fournissaient des charges stables pour les bureaux et les zones de vie. Le système était alimenté par deux tableaux de distribution (A et B), avec le disjoncteur C normalement ouvert pour restaurer rapidement l'alimentation en cas de panne de câble, augmentant ainsi la fiabilité.
Les applications pratiques montrent que les transformateurs en piedestal entièrement fermés:
Préviennent les gaz corrosifs (par exemple, le brouillard salin) de détériorer les équipements, prolongeant ainsi leur durée de vie;
S'adaptent aux espaces de construction restreints grâce à une conception compacte;
Éliminent les parties vivantes exposées par le biais de connexions par câble, assurant ainsi la sécurité électrique.
III. Perspectives des transformateurs en piedestal
Avec l'accélération de l'urbanisation et du développement socio-économique, les ressources foncières urbaines et rurales sont de plus en plus limitées, la densité de charge électrique continue d'augmenter, et la transition des réseaux de distribution urbains vers des systèmes de câbles s'accélère. Dans ce contexte, les transformateurs de distribution sur poteau traditionnels ne peuvent plus répondre aux besoins sociaux modernes, tandis que les transformateurs en piedestal gagnent en faveur sur le marché en raison de leurs avantages uniques, montrant une tendance à pénétrer profondément dans les centres de charge des utilisateurs. Les applications pratiques ont prouvé que les transformateurs en piedestal non seulement améliorent la sécurité de l'alimentation en électricité, mais aussi s'intègrent à l'environnement environnant par des conceptions esthétiques, jouant un rôle dans l'embellissement du paysage urbain. On peut prévoir que les transformateurs en piedestal démontreront un potentiel de développement énorme et un vaste espace de marché dans les systèmes de distribution futurs.
Conclusion
En tant qu'importante réalisation du développement socio-économique moderne, les transformateurs en piedestal répondent pleinement aux besoins sociaux actuels. Leur structure entièrement fermée résiste efficacement à la corrosion causée par les liquides et les gaz corrosifs, prolongeant considérablement la durée de vie des équipements électriques. Les coques fabriquées en alliage d'aluminium anti-corrosion ou en acier galvanisé à chaud avec un traitement anti-corrosion spécial possèdent d'excellentes propriétés imperméables, anti-corrosion et anti-poussière, leur permettant de résister à une longue exposition en extérieur. De plus, les transformateurs en piedestal intègrent l'embellissement de l'environnement et l'alimentation en électricité sécurisée, offrant un soutien fort à la construction urbaine et à l'alimentation en électricité.
Il est souligné que pour assurer le fonctionnement stable et fiable des transformateurs en piedestal dans les zones résidentielles, les parcs industriels, les zones de développement technologique avancé, les immeubles de grande hauteur urbains et autres scénarios, leur conception, fabrication et utilisation doivent strictement se conformer aux normes et spécifications des Sous-stations préfabriquées haute/basse tension (GB/T 17467-1998). Seulement de cette manière, les avantages techniques des transformateurs en piedestal peuvent être pleinement exploités pour fournir continuellement un soutien en électricité sûr et efficace au développement social.
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