¿Cuáles son algunas aplicaciones donde se utiliza un autotransformador en lugar de un transformador normal en subestaciones?

En la subestación, el autotransformador puede reemplazar al transformador ordinario en algunos casos, y su aplicación se centra principalmente en los siguientes aspectos:

Primero, transmisión de energía

Aumento del nivel de tensión

En la transmisión de energía a larga distancia, para reducir las pérdidas en línea, es necesario aumentar el nivel de tensión. El autotransformador puede aumentar o disminuir fácilmente la tensión para satisfacer las necesidades de transmisión de diferentes niveles de tensión. Por ejemplo, cuando se transporta energía eléctrica desde una central eléctrica hasta un centro de carga distante, se puede utilizar un autotransformador para aumentar la tensión a un nivel más alto, como de 110kV a 220kV o más, para reducir la corriente en línea y disminuir las pérdidas de transmisión.

Debido a que parte del devanado se comparte, las pérdidas del autotransformador son menores y su eficiencia es mayor que la del transformador ordinario. Esto es de gran importancia para mejorar la economía de la transmisión de energía.

Conexión de diferentes niveles de tensión de la red

Las subestaciones generalmente necesitan conectar diferentes niveles de tensión de la red para lograr la distribución y transmisión de electricidad. El autotransformador puede utilizarse como transformador de enlace para conectar dos niveles de tensión diferentes de la red eléctrica, logrando así la transmisión mutua y regulación de la energía eléctrica. Por ejemplo, en una subestación de interconexión, puede ser necesario conectar la red eléctrica de dos niveles de tensión de 500kV y 220kV, y el autotransformador puede realizar la conversión de tensión y la transmisión de energía entre estos dos niveles, desempeñando un papel de enlace y coordinación.

La capacidad del autotransformador puede seleccionarse de manera flexible según las necesidades reales para satisfacer las necesidades de conexión de redes eléctricas de diferentes escalas. Al mismo tiempo, su estructura es relativamente compacta, ocupando un área pequeña, lo que lo hace adecuado para su uso en subestaciones con espacio limitado.

Segundo, compensación de potencia reactiva

Ajuste de potencia reactiva

En el sistema de energía, el equilibrio de la potencia reactiva es muy importante para mantener la estabilidad de la tensión y mejorar la calidad de la energía. El autotransformador puede ajustar la potencia reactiva en el sistema mediante el ajuste del toma y cambiando el valor de reactancia del transformador. Por ejemplo, cuando hay exceso de potencia reactiva en el sistema, se puede reducir adecuadamente el toma del autotransformador para aumentar el valor de reactancia y absorber el exceso de potencia reactiva. Cuando la potencia reactiva en el sistema es insuficiente, se puede elevar el toma para reducir el valor de reactancia y proporcionar la potencia reactiva requerida.

Esta función de regulación de potencia reactiva puede mejorar la estabilidad y confiabilidad del sistema de energía y reducir la ocurrencia de fluctuaciones de tensión y declive del factor de potencia.

Mejora del factor de potencia

Los autotransformadores pueden utilizarse en conjunto con dispositivos de compensación de potencia reactiva (como bancos de capacitores, reactancias, etc.) para mejorar el factor de potencia del sistema de energía. El factor de potencia del sistema puede acercarse a 1, la eficiencia de utilización de la energía eléctrica puede mejorarse, y las pérdidas en línea y los costos de electricidad pueden reducirse al seleccionar razonablemente el toma del autotransformador y la capacidad del dispositivo de compensación de potencia reactiva. Por ejemplo, en la subestación de empresas industriales, se pueden seleccionar autotransformadores y dispositivos de compensación de potencia reactiva adecuados según las características de la carga y los requisitos de factor de potencia para lograr un control óptimo del factor de potencia.

3. Aplicaciones especiales

Limitación de la corriente de cortocircuito

En algunos casos, puede ser necesario limitar la corriente de cortocircuito en el sistema de energía para proteger el equipo eléctrico y mejorar la seguridad del sistema. El autotransformador puede cambiar el valor de impedancia del transformador mediante el ajuste del toma, para limitar la magnitud de la corriente de cortocircuito. Por ejemplo, en una subestación con una corriente de cortocircuito grande, se puede seleccionar un toma de autotransformador con alta impedancia para reducir el nivel de corriente de cortocircuito y evitar daños en el equipo eléctrico debido a una corriente de cortocircuito excesiva.

Además, el autotransformador también puede usarse junto con otros dispositivos limitadores de corriente (como reactancias limitadoras) para mejorar aún más el efecto de limitación de la corriente de cortocircuito.

Suministro de energía de respaldo de emergencia

El autotransformador puede utilizarse como suministro de energía de respaldo de emergencia, que puede ponerse en operación rápidamente cuando el transformador principal falla o está en mantenimiento, para asegurar un suministro ininterrumpido de energía en el sistema de energía. Debido a que la estructura del autotransformador es relativamente simple, la velocidad de arranque es rápida, y se puede restaurar el suministro de energía en un corto período de tiempo, reduciendo el tiempo y las pérdidas por apagón. Por ejemplo, en algunas subestaciones importantes, se equipa un autotransformador como suministro de energía de respaldo de emergencia para mejorar la confiabilidad y estabilidad del sistema.

En resumen, en las subestaciones, los autotransformadores tienen ciertas ventajas en la transmisión de energía, la compensación de potencia reactiva y aplicaciones especiales, y pueden reemplazar a los transformadores ordinarios en algunos casos, proporcionando protección para la operación segura, estable y eficiente del sistema de energía.