Quais são algumas aplicações em que um autotransformador é usado em vez de um transformador normal em subestações?

Na subestação, o autotransformador pode substituir o transformador comum em alguns casos, e sua aplicação tem principalmente os seguintes aspectos:

Primeiro, transmissão de energia

Aumento do nível de tensão

Na transmissão de energia em longa distância, para reduzir as perdas na linha, é necessário aumentar o nível de tensão. O autotransformador pode facilmente aumentar ou diminuir a tensão para atender às necessidades de transmissão de energia em diferentes níveis de tensão. Por exemplo, ao transportar energia elétrica de uma usina de energia para um centro de carga distante, um autotransformador pode ser usado para aumentar a tensão para um nível mais alto, como de 110kV para 220kV ou mais, para reduzir a corrente na linha e as perdas de transmissão.

Como parte da bobina é compartilhada, as perdas do autotransformador são menores e a eficiência é maior do que a do transformador comum. Isso é de grande importância para melhorar a economia da transmissão de energia.

Contato com diferentes níveis de tensão da rede

As subestações geralmente precisam se conectar a diferentes níveis de tensão da rede para realizar a distribuição e transmissão de energia. O autotransformador pode ser usado como um transformador de ligação para conectar dois níveis de tensão diferentes da rede elétrica, para alcançar a transmissão e regulação mútuas de energia elétrica. Por exemplo, em uma subestação de hub, pode ser necessário conectar a rede elétrica de dois níveis de tensão de 500kV e 220kV, e o autotransformador pode realizar a conversão de tensão e a transmissão de energia entre os dois níveis de tensão, desempenhando um papel de ligação e coordenação.

A capacidade do autotransformador pode ser selecionada flexivelmente de acordo com as necessidades reais para atender às necessidades de contato de redes de energia de diferentes escalas. Ao mesmo tempo, sua estrutura é relativamente compacta, ocupando uma área pequena, adequada para uso em subestações com espaço limitado.

Segundo, compensação de potência reativa

Ajuste de potência reativa

No sistema de energia, o equilíbrio de potência reativa é muito importante para manter a estabilidade da tensão e melhorar a qualidade da energia. O autotransformador pode ajustar a potência reativa no sistema, ajustando o tap e alterando o valor de reatância do transformador. Por exemplo, quando há excesso de potência reativa no sistema, o tap do autotransformador pode ser reduzido apropriadamente para aumentar o valor de reatância e absorver o excesso de potência reativa. Quando a potência reativa no sistema é insuficiente, o tap superior pode ser elevado para reduzir o valor de reatância e fornecer a potência reativa necessária.

Esta função de regulação de potência reativa pode melhorar a estabilidade e confiabilidade do sistema de energia e reduzir a ocorrência de flutuações de tensão e declínio do fator de potência.

Melhoria do fator de potência

Os autotransformadores podem ser usados em conjunto com dispositivos de compensação de potência reativa (como bancos de capacitores, reatores, etc.) para melhorar o fator de potência do sistema de energia. O fator de potência do sistema pode ser próximo de 1, a eficiência de utilização da energia elétrica pode ser melhorada e as perdas de linha e o custo de energia podem ser reduzidos, selecionando o tap do autotransformador e a capacidade do dispositivo de compensação de potência reativa de maneira razoável. Por exemplo, na subestação de empresas industriais, autotransformadores e dispositivos de compensação de potência reativa adequados podem ser selecionados de acordo com as características da carga e os requisitos de fator de potência para alcançar o controle ótimo do fator de potência.

3. Aplicações especiais

Limitação da corrente de curto-circuito

Em alguns casos, pode ser necessário limitar a corrente de curto-circuito no sistema de energia para proteger os equipamentos elétricos e melhorar a segurança do sistema. O autotransformador pode alterar o valor de impedância do transformador, ajustando o tap, para limitar o tamanho da corrente de curto-circuito. Por exemplo, em uma subestação com uma corrente de curto-circuito alta, pode-se selecionar um tap de autotransformador com alta impedância para reduzir o nível da corrente de curto-circuito e evitar danos aos equipamentos elétricos devido a uma corrente de curto-circuito excessiva.

Além disso, o autotransformador também pode ser usado com outros dispositivos limitadores de corrente (como reatores limitadores de corrente) para melhorar ainda mais o efeito de limitação de corrente de curto-circuito.

Fornecimento de energia de backup de emergência

O autotransformador pode ser usado como um fornecimento de energia de backup de emergência, que pode ser colocado em operação rapidamente quando o transformador principal falha ou está em manutenção, para garantir o fornecimento ininterrupto de energia do sistema de energia. Como a estrutura do autotransformador é relativamente simples, a velocidade de inicialização é rápida e o fornecimento de energia pode ser restaurado em um curto período de tempo, reduzindo o tempo e a perda de interrupção de energia. Por exemplo, em algumas subestações importantes, um autotransformador é equipado como um fornecimento de energia de backup de emergência para melhorar a confiabilidade e estabilidade do sistema.

Em resumo, nas subestações, os autotransformadores têm certas vantagens na transmissão de energia, compensação de potência reativa e aplicações especiais, e podem substituir os transformadores comuns em alguns casos, proporcionando proteção para a operação segura, estável e eficiente do sistema de energia.