Στεγνός Μετασχηματιστής ενάντια σε Παραδοσιακό Μετασχηματιστή: Εξηγούνται τα Πλεονεκτήματα και οι Εφαρμογές

Ένα στερεόστατο μετατροχή (SST), γνωστό επίσης ως ηλεκτρονικός μετατροχή (PET), είναι ένα στατικό ηλεκτρικό προϊόν που ενσωματώνει την τεχνολογία μετατροπής ηλεκτρονικής ενέργειας με υψηλή συχνότητα με βάση την ηλεκτρομαγνητική εξαγωγή. Μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια από ένα σύνολο χαρακτηριστικών ενέργειας σε άλλο. Τα SST μπορούν να ενισχύσουν τη σταθερότητα του συστήματος ενέργειας, να επιτρέψουν ευέλικτη μεταφορά ενέργειας και είναι κατάλληλα για εφαρμογές smart grid.

Οι παραδοσιακοί μετατροχές παρουσιάζουν ελλείψεις όπως μεγάλο μέγεθος, μεγάλο βάρος, διαταραχές μεταξύ του δικτύου και της πλευράς φορτίου, και έλλειψη δυνατότητας αποθήκευσης ενέργειας, κάτι που τους καθιστά όλο και λιγότερο ικανούς να εξυπηρετήσουν τις απαιτήσεις της αγοράς για σταθερή και ασφαλή λειτουργία του συστήματος ενέργειας. Σε αντίθεση, οι στερεόστατοι μετατροχές είναι συμπαγείς και ελαφροί, και παρέχουν ευέλικτη ελεγχόσε της πρωτογενούς ροής, της δευτερογενούς τάσης και της ροής ενέργειας. Βελτιώνουν την ποιότητα της ενέργειας και έχουν ξεκάθαρα πλεονεκτήματα στην αντιμετώπιση διαταραχών τάσης, στην εξασφάλιση σταθερής λειτουργίας του συστήματος και στην ευέλικτη μεταφορά ενέργειας. Πέρα από την επιχειρηματική ενέργεια, τα SST μπορούν να εφαρμοστούν σε ηλεκτρικά οχήματα, ιατρικό εξοπλισμό, χημικές επεξεργασίες, αεροναυπηγική και στρατιωτικά πεδία.

Χαρακτηριστικά

Ο ηλεκτρονικός μετατροχής είναι ένα νέο προϊόν μετατροπής ενέργειας. Εκτός από τις βασικές λειτουργίες των παραδοσιακών μετατροχέων—μετατροπή τάσης, ηλεκτρική απομόνωση και μεταφορά ενέργειας—παρέχει επιπλέον δυνατότητες όπως ρύθμιση της ποιότητας της ενέργειας, έλεγχος της ροής ενέργειας και αντιστάθμιση ανενεργής ενέργειας. Αυτές οι ενισχυμένες λειτουργίες είναι δυνατές μέσω της ενσωμάτωσης της τεχνολογίας μετατροπής ηλεκτρονικής ενέργειας και προηγμένων τεχνολογιών ελέγχου, οι οποίες επιτρέπουν ευέλικτη διαχείριση της πλάτους και της φάσης των τάσεων και ροών στις πρωτογενείς και δευτερογενείς πλευρές. Ως αποτέλεσμα, η ροή ενέργειας μπορεί να ελέγχεται προσεκτικά σύμφωνα με τις απαιτήσεις του συστήματος, επιτρέποντας πιο σταθερή και ευέλικτη μεταφορά ενέργειας. Τα SST μπορούν να αντιμετωπίσουν πολλές προκλήσεις σε σύγχρονα συστήματα ενέργειας και έτσι έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής.

Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς μετατροχές, οι PET παρέχουν τα εξής χαρακτηριστικά:

• Συμπαγές μέγεθος και ελαφρύ βάρος;

• Λειτουργία με αέρια ψύξη χωρίς την ανάγκη για απομονωτικό λάδι, μειώνοντας την περιβαλλοντική ρύπανση, απλοποιώντας τη συντήρηση και βελτιώνοντας την ασφάλεια;

• Δυνατότητα παροχής σταθερής εξόδου τάσης στη δευτερογενή πλευρά;

• Βελτιωμένη ποιότητα ενέργειας με συνημιτονοειδή εισόδου τάση και εξόδου τάση, ικανή να επιτευχθεί μοναδικός παράγοντας ενέργειας. Και η τάση και η ροή στις πρωτογενείς και δευτερογενείς πλευρές είναι ελεγχόμενες, επιτρέποντας τυχαία προσαρμογή του παράγοντα ενέργειας;

• Ενσωματωμένη λειτουργία σπρίντερ—τα υψηλής ισχύος ηλεκτρονικά συστήματα μπορούν να διακόψουν τις ροές στροβίλων μέσα σε μικροδευτερόλεπτα, εξουδετερώνοντας την ανάγκη για ξεχωριστά προστατευτικά ρελέ.

Επιπλέον, οι ηλεκτρονικοί μετατροχές παρέχουν μοναδικές λειτουργίες, όπως: βελτιωμένη αξιοπιστία εφοδιασμού όταν συνδέονται με μπαταρίες, η δυνατότητα εκτέλεσης ειδικών μετατροπών φάσης (π.χ., τριφασική σε διφασική ή τριφασική σε τετραφασική) και η δυνατότητα παροχής ταυτόχρονα εξόδων AC και DC. Σε μια αναφερθείσα μελέτη, οι συγγραφείς διεξήγαγαν συμπαραγωγικές συγκρίσεις μεταξύ παραδοσιακών μετατροχέων και αυτοισορροπικών ηλεκτρονικών μετατροχέων υπό πέντε διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας.

Τα αποτελέσματα της συμπαραγωγικής δείχνουν ότι ο PET εμφανίζει υπερίωντα χαρακτηριστικά εισόδου και εξόδου υπό πλήρη φορτίο, με μονοφασική ανοικτή διαδρομή στην πλευρά χαμηλής τάσης, τριφασική σύνδεση, ανεξισορροπημένη τριφασική τάση στην πλευρά υψηλής τάσης και ρύπανση αρμονικών. Ο PET αποτελεσματικά απομονώνει τις ανισορροπίες ή διαταραχές σε μία πλευρά, αποτρέποντας την επίδρασή τους στην άλλη πλευρά, δείχνοντας σημαντικά καλύτερη απόδοση από τους παραδοσιακούς μετατροχές.