Solid-State Transformer vs Traditional Transformer: Advantages and Applications Explained Solid-State Transformer kontra Tradisyonal nga Transformer: Ginahulagway ang mga Advantages ug Applications

Ang solid-state transformer (SST), nga kasagaran gisulti usab isip power electronic transformer (PET), usa ka estatiko nga elektrikal nga device nga nag-integrate sa power electronic conversion technology sama sa high-frequency energy conversion batas sa electromagnetic induction. Ito ang nag-transform sa electrical energy gikan sa usa ka set sa mga katangian sa power ngadto sa uban pa. Ang SSTs makapadako sa stability sa power system, makahimo og flexible power transmission, ug angay sa aplikasyon sa smart grid.

Ang tradisyonal nga transformers adunay mga drawback sama sa dako nga sukal, berde nga timbang, mutual disturbances tali sa grid ug load sides, ug wala'y capability sa pag-store sa energy, nga gitawag nga dili na makakatugot sa mga demand sa mercado alang sa stable ug secure nga operasyon sa power system. Sa kabalaka, ang solid-state transformers compact ug lightweight, ug naghahatag og flexible control sa primary current, secondary voltage, ug power flow. Ito makapadako sa kalidad sa power ug adunay clear nga advantages sa pag-address sa mga voltage disturbances, pagsiguro sa stable nga operasyon sa sistema, ug paghatag og flexible power transmission. Beyond the power industry, ang SSTs mahimong gamiton sa electric vehicles, medical equipment, chemical processing, aerospace, ug military fields.

Features

Ang electronic transformer usa ka bag-ong power conversion device. Sumala sa basic functions sa conventional power transformers—voltage transformation, electrical isolation, ug energy transfer—Ito usab naghahatag og additional capabilities sama sa power quality regulation, power flow control, ug reactive power compensation. Kini nga enhanced functionalities gipasabot sa pag-integrate sa power electronic conversion ug advanced control technologies, nga nagpasabot og flexible manipulation sa amplitude ug phase sa voltages ug currents sa primary ug secondary sides. Isip resulta, ang power flow mahimo nga mas precise nga kontrolon sumala sa mga requirements sa sistema, nga nagpadako sa mas stable ug flexible nga power transmission. Ang SSTs makapadako sa daghang challenges sa modern nga power systems ug thus adunay broad nga application prospects.

Kumpara sa conventional power transformers, ang PETs adunay sumala nga characteristics:

• Compact size ug lightweight;

• Air-cooled operation bisan walay insulating oil, nga nagreduce sa environmental pollution, simplifying maintenance, ug improving safety;

• Ability to provide a constant output voltage amplitude on the secondary side;

• Improved power quality with sinusoidal input current and output voltage, capable of achieving unity power factor. Both voltage and current on primary and secondary sides are controllable, allowing arbitrary adjustment of power factor;

• Built-in circuit breaker functionality—high-power semiconductor devices can interrupt fault currents within microseconds, eliminating the need for separate protective relays.

Bisan pa, ang power electronic transformers adunay unique nga functionalities, sama sa: improved power supply reliability when connected to batteries; the ability to perform special phase conversions (e.g., three-phase to two-phase or three-phase to four-phase); and the capability to simultaneously deliver both AC and DC outputs. In a referenced study, ang authors conducted simulation comparisons between conventional power transformers and self-balancing power electronic transformers under five different operating conditions.

Ang simulation results show that the PET exhibits superior input and output characteristics under full-load rated operation, single-phase open circuit on the low-voltage side, three-phase short circuit, unbalanced three-phase voltage on the high-voltage side, and harmonic pollution. The PET effectively isolates imbalances or disturbances on one side from affecting the other side, demonstrating significantly better performance than conventional transformers.