Que aplicacións teñen os autotransformadores en vez de transformadores normais nas subestacións?

Na subestación, o autotransformador pode substituír o transformador ordinario en algúns casos, e a súa aplicación principal ten os seguintes aspectos:

Primeiro, transmisión de enerxía

Aumento do nivel de tensión

Na transmisión de enerxía a gran distancia, para reducir as perdas na liña, é necesario aumentar o nivel de tensión. O autotransformador pode facilmente aumentar ou diminuír a tensión para satisfacer as necesidades de transmisión de enerxía a diferentes niveis de tensión. Por exemplo, cando se transporta enerxía eléctrica dende unha central eléctrica ata un centro de carga distante, pódese usar un autotransformador para aumentar a tensión a un nivel máis alto, como de 110kV a 220kV ou máis, para reducir a corrente na liña e as perdas de transmisión.

Debido a que parte da bobina está compartida, as perdas do autotransformador son menores e a eficiencia é maior que a do transformador ordinario. Isto é de gran importancia para mellorar a economía da transmisión de enerxía.

Conexión de diferentes niveis de tensión da rede

As subestacións xeralmente teñen que conectar diferentes niveis de tensión da rede para lograr a distribución e transmisión de enerxía. O autotransformador pode usarse como transformador de enlace para conectar dous diferentes niveis de tensión da rede eléctrica para lograr a transmisión e regolación mútua da enerxía eléctrica. Por exemplo, nunha subestación de confluencia, pode ser necesario conectar a rede eléctrica de dous niveis de tensión de 500kV e 220kV, e o autotransformador pode realizar a conversión de tensión e a transmisión de enerxía entre os dous niveis de tensión, desempeñando un papel de enlace e coordinación.

A capacidade do autotransformador pode ser seleccionada flexibelmente segundo as necesidades reais para satisfacer as necesidades de conexión de redes eléctricas de diferentes escalas. Ao mesmo tempo, a súa estrutura é relativamente compacta, ocupando unha pequena área, adecuada para uso en subestacións con espazo limitado.

Segundo, compensación de potencia reactiva

Axuste da potencia reactiva

No sistema eléctrico, o equilibrio de potencia reactiva é moi importante para manter a estabilidade da tensión e mellorar a calidade da enerxía. O autotransformador pode axustar a potencia reactiva no sistema ao axustar o devanado e cambiar o valor de reactancia do transformador. Por exemplo, cando hai excesso de potencia reactiva no sistema, o devanado do autotransformador pode ser apropiadamente reducido para aumentar o valor de reactancia e absorber o exceso de potencia reactiva. Cando a potencia reactiva no sistema é insuficiente, o conector superior pode ser elevado para reducir o valor de reactancia e proporcionar a potencia reactiva necesaria.

Esta función de regolación de potencia reactiva pode mellorar a estabilidade e fiabilidade do sistema eléctrico e reducir a ocorrencia de fluctuacións de tensión e descenso do factor de potencia.

Melhora do factor de potencia

Os autotransformadores poden utilizarse en combinación con dispositivos de compensación de potencia reactiva (como bancos de condensadores, reactancias, etc.) para mellorar o factor de potencia do sistema eléctrico. O factor de potencia do sistema pode estar próximo a 1, a eficiencia de utilización da enerxía eléctrica pode mellorar, e as perdas na liña e o custo da electricidade poden reducirse ao seleccionar razonablemente o devanado do autotransformador e a capacidade do dispositivo de compensación de potencia reactiva. Por exemplo, na subestación de empresas industriais, poden seleccionarse autotransformadores e dispositivos de compensación de potencia reactiva adecuados segundo as características da carga e os requisitos de factor de potencia para lograr un control óptimo do factor de potencia.

3. Aplicacións especiais

Límite da corrente de cortocircuito

En algúns casos, pode ser necesario limitar a corrente de cortocircuito no sistema eléctrico para protexer o equipo eléctrico e mellorar a seguridade do sistema. O autotransformador pode cambiar o valor de impedancia do transformador ao axustar o devanado, para limitar a magnitude da corrente de cortocircuito. Por exemplo, nunha subestación con unha gran corrente de cortocircuito, pode seleccionarse un devanado de autotransformador con alta impedancia para reducir o nivel de corrente de cortocircuito e evitar danos no equipo eléctrico debido a unha corrente de cortocircuito excesiva.

Ademais, o autotransformador tamén pode usarse con outros dispositivos limitadores de corrente (como reactancias limitadoras de corrente) para mellorar aínda máis o efecto limitador de corrente de cortocircuito.

Suministro de enerxía de emergencia de reserva

O autotransformador pode usarse como suministro de enerxía de emergencia de reserva, que pode ser posto en funcionamento rapidamente cando o transformador principal falla ou está en revisión para asegurar un suministro ininterrumpido de enerxía do sistema. Debido a que a estrutura do autotransformador é relativamente simple, a velocidade de arranque é rápida, e o suministro de enerxía pode restaurarse en breve, reducindo o tempo e as perdas de interrupción de enerxía. Por exemplo, en algúnsas subestacións importantes, equipase un autotransformador como suministro de enerxía de emergencia de reserva para mellorar a fiabilidade e estabilidade do sistema.

En resumo, nas subestacións, os autotransformadores teñen certas vantaxes na transmisión de enerxía, na compensación de potencia reactiva e nas aplicacións especiais, e poden substituír os transformadores ordinarios en algúns casos, proporcionando protección para o funcionamento seguro, estable e eficiente do sistema eléctrico.