L'aplicació de transformadors de caixa en xarxes de distribució

Principi elèctric i estructura de les subestacions en peixera

El diagrama esquemàtic elèctric de la subestació en peixera es mostra a la Figura 1.

Composició estructural:

Una subestació combinada en peixera estil americà està principalment composta per un transformador en peixera, estructurat en seccions frontal i posterior:

• Secció Frontal (Quadre d'Enllaç): Conté blocs de terminals d'alta/baixa tensió, un interruptor de càrrega d'alta tensió, fusibles de clau, una maneta d'operació del selector de toma d'alta tensió, un manòmetre, un indicador de nivell d'oli, un termòmetre d'oli, etc.

• Secció Posterior (Dipòsit d'Oli i Radiadors): Alberga el nucli, els voltants, l'interruptor de càrrega d'alta tensió i els fusibles de clau dins d'un dipòsit d'oli totalment tancat. El cos del transformador sol adoptar un disseny de nucli de cinc branques trifàsic, que pot ser un nucli bobinat o laminat fet de fulls de silici orientat de lamina freda d'alta qualitat o fulles d'aleació amorfa d'alta eficiència. Els voltants de baixa tensió utilitzen una estructura de fusta, augmentant la resistència del transformador a circuits curts, impulsos de raig, i sobrecàrregues. El grup de connexió és Dyn11.

• Estructura Tancada: El disseny totalment tancat del dipòsit assegura la protecció. Hi ha diversos tipus d'interruptors de càrrega immersos en oli per satisfer les necessitats dels sistemes de distribució radial o en anell.

Protecció i Estructura de les Subestacions en Peixera Estil Americà

Les subestacions en peixera estil americà estan protegides per una connexió en sèrie d'un protector de fusible de suport i un fusible de clau. El protector de fusible de suport només opera quan hi ha un defecte a la subestació en peixera, protegint la línia d'alta tensió. El fusible de clau, amb fusibles doblement sensibles, es fundeix quan hi ha defectes de circuit curt, sobrecàrregues o temperatures excessives de l'oli al costat secundari. Aquest mètode de protecció és econòmic, fiable i fàcil de manipular.

Els terminalls d'alta tensió de la subestació en peixera estan equipats amb soquetes de forats, connectors de forat de pas únic i connectors de cable de tipus cotxera capaços de gestionar una càrrega de 200 A. Les parts vivents estan tancades dins d'aislants, creant una estructura totalment aïllada on la superfície del terminal no està electrificada, assegurant la seguretat personal. Addicionalment, es pot instal·lar un parafulmins compost aïllat metàl·lic-òxid de tipus clau en el forat d'aislament de tipus cotxera. Aquest parafulmins està totalment blindat, totalment aïllat i de tipus plug-and-play, assegurant la seguretat i facilitant la instal·lació. També es poden afegir accessoris com indicadors de presència de tensió i indicadors de defecte.

Característiques dels Transformadors en Peixera

Els transformadors en peixera, un nou tipus de transformadors ampliament utilitzats en els últims anys, es caracteritzen per un subministrament d'energia fiable, una estructura raonable, una instal·lació ràpida i flexible, una operació convenient, un petit volum i un baix cost. Es poden utilitzar tant a l'exterior com a l'interior, i per tant tenen una àmplia aplicació en diversos escenaris com parc industrials, comunitats residencials, centres comercials i edificis d'altura. En comparació amb les subestacions en peixera domèstiques, les subestacions en peixera estil americà tenen les següents avantatges i característiques:

• Volum Compacte: El seu volum és aproximadament un terç del de les subestacions en peixera domèstiques de la mateixa capacitat.

• Totalment Tancat i Aïllat: Amb una estructura totalment tancada i aïllada, no calen separacions d'aislament, assegurant la seguretat personal i fent-los adequats per entorns de distribució de potència soterranys.

• Aplicació Versàtil: Es poden utilitzar tant en configuracions en anell com en configuracions terminal, amb una conversió convenient, augmentant la fiabilitat del subministrament d'energia.

• Gran Capacitat de Sobrecàrrega: Poden suportar una sobrecàrrega de 2 vegades el valor nominal durant 2 hores o 1,6 vegades durant 7 hores sense afectar la seva vida útil.

• Baixes Pèrdues: Les seves pèrdues són inferiors a les dels transformadors S₉ domèstics.

• Connectors de Cable Flexibles: Els connectors de cable poden gestionar una corrent de càrrega de 200 A. En situacions d'emergència, poden funcionar com a interruptors de càrrega i també tenen les característiques d'interruptors de desconnectat, proporcionant una operació convenient i flexible.

• Protecció Doble Fusible: L'ús de la protecció doble fusible reduïx els costos d'operació. Els fusibles en els fusibles de clau són doblement sensibles (a temperatura i corrent).

• Oli d'Alta Temperatura de Flamada: Utilitzant oli d'alta temperatura de flamada (oli R-TEMP amb una temperatura de flamada tan alta com 312°C), es poden col·locar dins d'edificis sense el risc d'incendi.

• Resistent a la Corrosió: El cos del transformador està dissenyat per ser anticorrosiu i tractat amb pintura especial, fent-lo adequat per a diversos entorns severes, com zones amb tempestes freqüents i alt pol·lució.

• Excel·lent Rendiment Elèctric: Gràcies a la connexió Δ/Y i la estructura de cinc branques trifàsica, tenen avantatges destacables com una alta qualitat de tensió, un punt neutre estable, no es calenta el cos, baix soroll i bon rendiment de protecció contra raigs.

• Ahorro de Terreny: Normalment es col·loca en zonas verdes, estalviant espai que s'utilitzaria per construir habitacions de distribució de potència, millorant efectivament l'ús del terreny.

Aplicacions dels Transformadors en Peixera
Selecció dels Transformadors en Peixera

• Selecció de Capacitat: Determinar la capacitat implica factors com la càrrega, la inversió, les pèrdues i la vida útil. Generalment, basant-se en satisfer la màxima càrrega amb un marge, es fa una comparació econòmica i tècnica entre transformadors de capacitats similars per seleccionar el transformador de distribució amb el cost total de propietat més baix. Les capacitats nominals de les subestacions en peixera estil americà inclouen 150, 225, 300, 500, 750, 1000, 1500 i 2000 kVA.

• Selecció de Tipus: Les subestacions en peixera es classifiquen en tipus terminal i tipus en anell, principalment determinat pel tipus d'interruptor de càrrega.

• Ubicació d'Instal·lació: Hi ha dos tipus d'oli aïllant en les subestacions en peixera. Un és l'oli mineral comú, com l'oli de transformador domèstic No. 25; l'altre és l'oli R-TEMP (oli d'alta temperatura de flamada amb una temperatura de flamada de 312°C). Les subestacions en peixera omplertes amb oli R-TEMP (amb una marca clara al costat de baixa tensió) es poden utilitzar dins d'edificis, mentre que les omplertes amb oli comú no ho poden fer.

• Personalització del Costat de Baixa Tensió: Les subestacions en peixera estil americà generalment no venen amb protecció i mesura de branques de baixa tensió. Tanmateix, es poden afegir interrumptors de protecció de branques, instruments de mesura i dispositius de compensació al costat de baixa tensió segons les necessitats de l'usuari.

Exemple d'Aplicació Enginyerística

Una unitat a l'àrea urbana de Kunming, que ha construït nous edificis residencials i de oficines, ha seleccionat un transformador en peixera de la companyia americana COOPER. El model del transformador és PMT-LO-500, amb una capacitat nominal de 500 kVA i una tensió nominal de 10 kV/0,4 kV. Al costat de baixa tensió, s'han afegit tres transformadors de corrent, un voltímetre, tres amperímetres i quatre interruptors d'aire de sortida de càrrega segons les necessitats dels usuaris i el departament d'energia. S'han instal·lat caixes de ramificació de cable totalment aïllades, sense manteniment, de COOPER que poden suportar qualsevol entorn sever i permeten la inserció i extirpació de càrrega als dos costats de la subestació en peixera per subministrar energia a cada edifici. La subestació en peixera i les caixes de ramificació es troben en la zona verda, harmonitzant ben amb l'entorn. Després de més d'un any de funcionament, tant el departament d'energia com els usuaris han informat de bons resultats.

Precaucions per a l'Ús

Quan s'escullen i s'utilitzen subestacions en peixera, s'ha de prestar atenció al tipus de subestació en peixera, al tipus d'interruptor de càrrega i als requisits dels usuaris per als comptadors de baixa tensió.

• Tipus de Subestacions en Peixera: Hi ha tipus en anell i tipus terminal. Per a les subestacions en peixera de tipus en anell, l'interruptor de càrrega es pot commutar per subministrar energia d'alta tensió a l'altre extrem.

• Tipus d'Interruptors de Càrrega: Els interruptors de càrrega es divideixen en tipus de 2 posicions, tipus de 3 posicions i tipus de 4 posicions. Cada tipus de posició té diverses formes. Per exemple, el tipus de 4 posicions inclou el tipus T i el tipus Y, tots dos poden utilitzar-se per a subministrament dual d'energia. El tipus T es pot utilitzar en subestacions en peixera de tipus en anell, mentre que el tipus Y només es pot utilitzar en subestacions en peixera de tipus terminal.

• Inspecció dels Fusibles de Clau en Subestacions en Peixera Nouament Instal·lades: Quan s'inspeccionen els fusibles de clau de subestacions en peixera nouament instal·lades, cal notar si el manòmetre de la subestació en peixera indica zero. Si el manòmetre no indica zero, s'ha de girar la válvula d'evacuació per evacuar l'aire abans de connectar o desconectar els fusibles. Altrament, l'oli del transformador pot esbufegar.

Conclusió

Els transformadors en peixera són equips elèctrics essencials per a la renovació de xarxes elèctriques urbanes, el desenvolupament immobiliari i la construcció de subministrament d'energia residencial. Les subestacions en peixera estil americà han esdevingut la primera opció per a transformadors de distribució urbana degut a les seves característiques úniques i preus comparables a les alternatives domèstiques. Amb la seva utilització convenient i nombroses avantatges, han rebut alt elogi de la societat i els usuaris, i han esdevenit la direcció de desenvolupament per a les petites subestacions urbanes.