Analyse Normarum et Praestantiae Structurae Apparatorum Distributionis Combinatorum
Normae et Classificatio Apparatorum Distributionis Electricitatis Combinatorum
Est varietas maior apparatorum distributionis electricitatis combinatorum. Usualiter utuntur substationes praeparatae, transformatores cistiformes, substationes praemontatae, transformatores combinati, substationes cistiformes europaeae et substationes cistiformes americanae.
Normae Pertinentes ad Apparatus Distributionis Electricitatis Combinatos
Normae pertinentes ad apparatus distributionis electricitatis combinatorum in China, quae nunc vigent, praecipue includunt: normam nationalem GB/T 17467 - 1998 Substationes Praeparatae Tensionis Altae/Bassae, normam industriam mechanicam JB/T 10217 - 2000 Transformatores Combinati, et normam ordinandi industriae electricitatis DL/T 537 - 2002 Directivae Selectivae pro Substationibus Praeparatis Cistiformibus Tensionis Altae/Bassae.
In anno 1995, Commissio Electrotechnica Internationalis (IEC) publicavit normam IEC1330 - 1995 Substationes Praeparatae Tensionis Altae/Bassae. Norma nationalis GB/T 17467 - 1998 Substationes Praeparatae Tensionis Altae/Bassae est aequivalens normae IEC1330. In hac norma, definitur substatio praeparata ut "instrumentum quod per testes typicos transit et ad transferendum electricitatem ab systemate tensionis altioris ad systema tensionis bassae usatur. Includit transformatores, apparatum commutationis tensionis bassae et altioris, lineas connectionis, et instrumenta auxiliaria inclusa in capsula".
Norma industriam mechanicam JB/T 10217 - 2000 Transformatores Combinati statuit definitionem standardem transformatoris combinati esse: "transformator qui corpus transformatoris, apparatum commutationis, fusibilia, mutatores tabulorum, et instrumenta auxiliaria pertinentia combinat".
Norma ordinandi industriae electricitatis DL/T 537 - 2002 Directivae Selectivae pro Substationibus Praeparatis Cistiformibus Tensionis Altae/Bassae emendavit normam pristinam DL/T 537 - 1993 Conditiones Technicae Ordinationis pro Substationibus Cistiformibus 6 - 35kV, faciens normam industriae electricitatis pro substationibus cistiformibus congruentem cum IEC 1330 - 1995. Diversitates inter DL/T 537 - 2002 et IEC 1330 - 1995 (i.e., GB/T 17467 - 1998) ostenduntur in Tabula 1.
Tres normae domesticae praedictae sunt normae recommendativae. Propter diversas characteristics varias industriarum, singula norma suas peculiares features habet. Norma ordinandi industriae electricitatis consideratur ex perspectiva usuarii, fundatur in normis internationalibus (nationalibus), et addit contentum introductum in Tabula 1, praebens basis selectivam maiorem detail.
Classificatio Apparatorum Distributionis Electricitatis Combinatorum
Quamquam normae praedictae, nominatio apparatorum distributionis electricitatis combinatorum in applicationibus practicis non valde uniformis est, et classificatio quoque variat. Principale duo genera sunt: unum est definire substationes praeparatas solum ut substationes cistiformes europaeas; alterum est vocare collectim omnes apparatos distributionis electricitatis combinatorum substationes praeparatas, et deinde dividere substationes praeparatas in "substationes cistiformes europaeas" et "substationes cistiformes americanas". Quaedam supplier, ut satisfaciant necessitatibus diversorum usuarii, etiam habent productum duobus nominibus.
Analyse Structurae et Performance
Substatio Praeparata Europaea
In decennio 1970, China importavit equipmenta distributionis electricitatis integrata 6-10kV a terris europaeis sicut Francia et Germania. Hoc instrumentum innovativum tres partes principales substationis (apparatum commutationis tensionis altioris, transformator, et armarium distributionis tensionis bassae) in unicam capsulam integra, conceptum substationis praeparatae stabilivit.
In mense Decembri 1993, Ministerium prioris Electricitatis edidit normam industriam DL/T 537-1993 "Specificationes Technicae pro Substationibus Praeparatis 6-35kV". Articulus 3.1 huius normae explicit definiit: "Assemblage completum distributionis electricitatis compactum, constans ex equipmentis distributionis tensionis altioris, transformatoribus, equipmentis distributionis tensionis bassae, et instrumentis mensurationis electricitatis inclusis in uno vel pluribus armariis, debet nominari substatio praeparata, breviter substatia cistiformis." Originatum ex designis europaeis, haec configuratio vulgo cognita facta est ut substatia praeparata europaea.
Post publicationem Normae Nationalis GB/T 17467-1998 "Substationes Praeparatae Tensionis Altae/Bassae" in 1998, terminologia officialis transivit ad "substatia praeparata". Tamen, ut usuarii ita et manufactureres continuant hanc installationem nominare ut substatia cistiformis vel substatia europaea in usu communis.
Characteristicae Structurales:
Substatia europaea solito constat tribus compartimentis functionalibus:
Compartimentum tensionis altioris
Compartimentum tensionis bassae
Compartimentum transformatoris
Duabus configurationibus principalibus utuntur:
Dispositio linearis: Configuratio standard
Dispositio triangularis: Adoptata pro requisitis circuituum tensionis bassae complexioribus
Advantages performance super substationes traditionales:
Optimizatio proximitatis oneris:
Reducit radius supply electricitatis per 40-60%
Diminuit costus investmentis cableum per 25-35%
Minuat perdidas lineares per 15-20%
Efficientia spatii:
Occupat circa 10% vestigii substationis traditionalis
Redigit costus civilis per 60-70%
Simplificatio installationis:
Tempus constructionis in loco reducitur per 50-60%
Limitationes technicae et solutiones:
Design encapsulatus praebet difficultates thermicas criticas:
Restricta dissipatio caloris elevat temperaturam internam (typicus ΔT incrementus: 8-12°C)
Potentiales impactus thermici super stabilitatem componentum (estimatus decrementus performance: 3-5% per 10°C incrementum)
Strategiae mitigationis industrialis includunt:
Systemata ventilationis advanced:
Paries capsularum labyrinthici structurati
Ventilatores exhaustus fluxus axialis (typice capacitate 200-400 CFM)
Mensurae enhancementis thermalis:
Optimizatio radiatorum (area superficiei incrementa per 20-30%)
Materialia insulationis resistentia calori (Classe H aut superior)
Haec solutiones, licet effectivae, introducunt:
Complexitas structuralis (extensio cycli manufacturae: 15-20%)
Consumptio additionalis energiae (systemata auxiliaria: 5-8% oneris totius)
Emissiones acusticae (incrementus usualis nivei soni: 3-5 dBA)
Recentia Progressa Technologica:
Fabricantes principes obtinuerunt developmenta breakthrough in managemente thermalis:
Configurations novae dissipationis caloris pro transformatoribus (meliorata efficientia: 12-15%)
Aerodynamica optimata capsularum (reductio temperature: 6-8°C)
Designs altae capacitatis certificati (≥800kVA) sine ventilatione coacta
Conformitas cum limitibus thermalibus GB 1094.11 transformatorum siccorum (maxima incrementus temperature involucrorum: 100K)
Hae innovationes mantinent conformitatem cum normis nationalibus simul attingentes:
Economiae energiae (reductio potentiae ventilatorum: 100%)
Reductio nivei soni (4-7 dBA)
Enhancement operativae fidei (improvement MTBF: 20-25%)
Substationes Cistiformes Americanae (Transformatores Combinati)
In decennio 1990, transformatores distributionis trinitatis compartimentalium americanorum intraverunt mercatum Sinicum. Secundum Standardem Americanum Nationalem (ANSI) C57.12.26 - 1992 Standard for Pad-Mounted Compartmentalized Self-Cooled Three-Phase Distribution Transformers with High-Voltage Plug-in Connectors, cables tensionis altioris connectuntur ad transformator per connectors cables in compartimento tensionis altioris, et cables tensionis bassae connectuntur ad terminales tensionis bassae per boltos in compartimento tensionis bassae. Oleum tank pad-mounted compartmentalized distribution transformer aequipatur fusibilibus tensionis altioris et switchis oneris quattuor positionum. Transformer potest operari ut terminalis vel in rete anulari, protegens et controlans status supply electricitatis in parte tensionis altioris transformatoris.
Fabricantes transformatorum in China addiderunt circuit breakers tensionis bassae et meters electricitatis ad compartimenta tensionis bassae productorum americanorum, convertendo eos in apparatos distributionis electricitatis combinatorum. Haec dispositiva late utuntur in communitatibus residentialibus. Ut distinguantur a substationibus cistiformibus europaeis, vocantur substationes cistiformes americanas, alias cognitae ut transformatores combinatorum. Norma industriam mechanicam JB/T 10217 - 2000 Transformatores Combinati explicat definitionem standardem transformatorum combinatorum (ut supra mentio). In 3.7, definit "compartimenta tensionis altioris et bassae" ut "spatia ubi terminations cables tensionis altioris et bassae et partes operationis et controlis componentum electricorum inclusa sunt per laminas ferreas, relinquentes parietes oleum tank". Hoc est unum differentiarum structuralium ab substationibus cistiformibus europaeis.
Hanc norma classificat transformatores combinatorum (substationes cistiformes americanas) in duo genera secundum structuram oleum tank: commune-tank type et separate-tank type. In commune-tank type, componentes electrici tensionis altioris communicant oleum tank cum corpore transformatoris, denotantur littera ZG. In separate-tank type, componentes electrici tensionis altioris sicut switchi oneris ponuntur in separato oleum tank, dum alii componentes electrici tensionis altioris et corpus transformatoris installantur in aliud oleum tank. Circuits olei duorum oleum tanks non communicant, denotantur littera ZF.
Transformatores Combinati Commune-Tank
Praeter advantages substationum cistiformium europaeis, transformatores combinatorum commune-tank habent sequentes advantages:
Pedalis minor: Occupat circa 3/5 areae substationis cistiformis europaeae.
Melior dissipatio caloris: Transformator directe expositor, quod utilitatis est pro dissipatione caloris. Structura est comparativus simplex, et pretium venditionis est comparativus minus (circa 3/5 pretii substationis cistiformis europaeae).
Transportatio et installatio commodior: Volumen minor, quod transportatio et installatio faciliorem facit.
Sub ratione Sinica, substationes cistiformes americanas directe importatae ab exteris habent sequentes defectus:
Degradatio olei transformatoris: Quando switch oneris tensionis altioris operatur, arcus generatus est probabilis ut oleum transformatoris decomponatur, affectans vitam servitii totalis substationis cistiformis americanae.
Operatio sine una phase: Quando fusibile tensionis altioris explodit, potest causare ut transformator operetur sub conditione sine una phase.
Functiones circuitus tensionis altioris limitatae: Circuitus tensionis altioris habet functiones comparativus simplices, quae non plene satisfacit requisitis regulationum operationis electricarum hodiernarum. Exempli gratia, switch oneris tensionis altioris non habet punctum disjunctionis manifestum.
Ut hos problemata solverent, fabricantes domestici fecerunt multas meliorationes. Ut supra mentionatum, circuit breakers tensionis bassae (usualiter intelligent air-circuit breakers) adduntur ad compartimenta tensionis bassae substationum cistiformium americanarum ut multi protectiones errorum sicut overload, under-voltage, short-circuit, et grounding assequantur. Hoc eliminat phenomenon fusibilium tensionis altioris explodendi propter short-circuits vel overloads in lineis feeder tensionis bassae, evitans operatio sine una phase transformatoris. Deinde, pars tensionis altioris redesignata est. Exempli gratia, in protectione tensionis altioris, substationes cistiformes americanas utuntur switchis oneris ut disjunctent supply oneris et confidunt in backup protection fusibles et plug-in fusibles pro protectione totius circuitus.
Transformatores Combinati Separate-Tank
Usque ad hoc, plures substationes cistiformes americanas fabricatae a fabricantibus transformatorum pertinet ad transformatores combinatorum commune-tank type ZG. Ut eliminarent defectus transformatorum combinatorum commune-tank supra mentionatos, fabricantes domestic transformatorum separaverunt componentes tensionis altioris sicut switchi oneris et fusibilia protectionis backup ab oleum tank transformatoris. Oleum high-flash-point injectum est in parva compartimenta componentum tensionis altioris sicut switchi oneris, et oleum No. 25 commune injectum est in oleum tank transformatoris. Hoc non solum solvit problemam senectutis olei transformatoris causatum per operationem switch oneris, sed etiam tractat problemam dissipationis caloris causatum per usum olei high-flash-point in toto oleum tank transformatoris (propter viscositatem eius altam).
Adoption Amorphous Alloy Transformers
Transformer est maximus et calorem maximum generans component in substatione cistiformi. Eius characteristicae structurales et gradus iactorum directe se referunt ad designum totale substationis cistiformis.
In anno 1996, China successit in developmento et productione transformatorum distributionis amorphous infra 500 kVA, sed volumen productionis erat parvum, et magnam productionem non attigit. In 1998, Shanghai Xindian Electric Company introduxit design et technology manufacturae transformatorum amorphous a General Electric (GE) in America pro magna productione. Nunc, plus quam 20 fabricantes transformatorum amorphous existunt. Iactus nullus amorphous alloy cores est 20% iactus S9 series, ostendens effectum economiae energiae significativum.
Standards distribution transformer ANSI etiam ludunt partem in contextu latiore technologiae et mercati transformatorum. Tamen, factor principal restrictivus adoptionis transformatorum amorphous alloy in domestic substationibus cistiformibus est pretium, quod postulat nationem ut implementet politicas incentivales correspondentes. In re, sunt multae politicae incentivales pro usu transformatorum amorphous alloy domi et extra. Secundum manufacturers Taiwan, region Taiwan formavit standards strictos pro productis amorphous alloy transformer. Ubi users purchase amorphous alloy transformers, possunt subsidia recipere secundum capacitatem transformatoris, cum praemium decem millium New Taiwan Dollars datum sit per kW.
Comparatio Inter Substationes Cistiformes Europaeas et Americanas
Ut supra mentionatum, substationes cistiformes americanas et europaeas ambas habent advantages in aspectibus voluminis, areae pedalis, et coordinationis environmentalis. Substationes cistiformes americanas, quae saepe designantur cum reference ad normas ANSI distribution transformer relevantes, etiam habent quaedam advantages super europaeas in aspectibus sicut area pedalis, pretium, et dissipatio caloris. Exempli gratia, in casu DXB(W) - 1.10 type substationis cistiformis, bushings tensionis altioris et bassae, tap-changers, conservators olei, et valves drain olei transformatoris installantur in uno pariete laterali, singuli inclusi in separatibus compartimentis equipmentis tensionis altioris et bassae. Ita transformator fit pars carapacis substationis cistiformis, dum reliqui tres parietes laterales aequipedunt radiatores corrugatos exposti aer.
Tamen, quia partes dissipationis caloris substationum cistiformium americanarum diu exponebantur aer, novi problemata sicut corrosio materialis propter environmentem naturalem emergunt, affectantes vitam servitii totalis equipmenti. Praeterea, aestate, temperatura radiatores substationum cistiformium americanarum potest superare 80-90°C, poscens periculum scalding personis qui casualiter appropinquent eis.
Substationes cistiformes europaeas utentes transformatoribus amorphous alloy sunt producta nova developer a fabricantibus domesticis. Hi representant progressum technologicum post transformatores combinatorum amorphous alloy (includentes commune-tank et separate-tank types). Cum improvementibus in aliis designis dissipationis caloris, assequuntur refrigerationem naturalem simul ad satisfaciendas requirementes nationalis incrementi temperature, eliminantes consumptionem energiae et soni ventilatorum. Ita, substationes cistiformes europaeas amorphous alloy possident excellentes characteristicae technicas.
Conclusio
Cum ulterior promotione normarum, nomina apparatorum distributionis electricitatis combinatorum debent fieri magis unificata. Progressus technologiae et improvementes processus manufacturae et structurarum faciunt substationes cistiformes americanas et europaeas habere plus advantages comparatae ad substationes traditionales. Melius adaptantur ad demandas mercati pro miniaturization, coordinatione environmentali, multifunctionalitate, et supply electricitatis fidelem. Si usus materialium environmentaliter amicorum et economiae energiae sicut amorphous alloys possit recipere quaedam politicas incentivales, performance technica et economica substationum cistiformium domesticarum amplius augeri potest.
