Quins són els beneficis d'utilitzar transformadors en sistemes de transmissió i distribució d'electricitat?

Avantatges de l'ús de transformadors en sistemes de transmissió i distribució d'energia

Els transformadors juguen un paper crucial en els sistemes de transmissió i distribució d'energia, oferint diversos avantatges:

Transformació de tensió:

Augment: A les centrals elèctriques, els transformadors augmenten la baixa tensió generada pels generadors a una tensió alta adequada per a la transmissió a llarga distància. Això reduix les pèrdues d'energia durant la transmissió perquè la intensitat és menor a tensions més altes, minimitzant així les pèrdues en línia.

Reducció: En els sistemes de distribució, els transformadors redueixen la tensió alta a una tensió baixa adequada per a l'ús dels dispositius dels consumidors. Això assegura una distribució segura i eficient de l'energia.

Aïllament:

Els transformadors proporcionen aïllament elèctric, prevenint connexions elèctriques directes entre els costats primari i secundari. Això millora la seguretat del sistema i reduceix el risc de propagació de falles.

Coincidència d'impedàncies:

Els transformadors poden realitzar la coincidència d'impedàncies, assegurant una impedància òptima entre la font d'energia i la càrrega, millorant així l'eficiència i la estabilitat del sistema.

Regulació de tensió:

Els transformadors poden regular la tensió de sortida ajustant la relació de voltants, assegurant una tensió estable a l'extrem de l'usuari, fins i tot quan la càrrega varia.

Suport per a sistemes multiphasa:

Els transformadors es poden utilitzar en sistemes triphasics, proporcionant tensions triphasiques equilibrades, que són essencials per a les aplicacions industrials.

Per què la potència CC no s'utilitza sovint en els sistemes de transmissió i distribució

Encara que la potència CC té avantatges en algunes aplicacions específiques (com ara la transmissió de corrent contínua d'alta tensió), s'utilitza menys sovint en els sistemes tradicionals de transmissió i distribució d'energia. Aquí tenim les raons principals:

Limitacions dels transformadors:

Els transformadors només es poden utilitzar amb energia CA, no amb energia CC. El principi de funcionament dels transformadors depèn dels camps magnètics alterns, que no es poden produir amb energia CC. Per tant, la potència CC no es pot transformar utilitzant transformadors.

Cost i complexitat de l'equipament:

Els sistemes de transmissió de corrent contínua requereixen equipaments addicionals, com rectificadors i inversors, que afegixen complexitat i cost al sistema. En canvi, els sistemes de transmissió de corrent alternada poden utilitzar directament transformadors per a la transformació de tensió, fent-los més simples i menys costosos.

Protecció contra falles:

En els sistemes de corrent contínua, les corrents de falla no tenen un punt de zero natural, cosa que fa més difícil interrompre les corrents de falla. Els sistemes de corrent alternada poden utilitzar els punts de zero natural de la corrent per interrompre els arcs, facilitant així la protecció contra falles.

Flexibilitat en la distribució:

La potència CA es pot transformar fàcilment a diferents nivells de tensió utilitzant transformadors, adaptant-se a diverses necessitats dels usuaris. La potència CC no té aquesta flexibilitat en la distribució i requereix equipament de conversió complex per acomodar diferents nivells de tensió.

Infraestructura existent:

Els sistemes actuals de transmissió i distribució d'energia es basen en gran mesura en la potència CA, amb una infraestructura extensa ja en lloc. Canviar a la potència CC requeriria modificacions significatives i inversions, que econòmicament no són viables.

Resum

Els transformadors ofereixen múltiples avantatges en els sistemes de transmissió i distribució d'energia, incloent-hi la transformació de tensió, l'aïllament elèctric, la coincidència d'impedàncies, la regulació de tensió i el suport per a sistemes multiphasa. La potència CC s'utilitza menys sovint en els sistemes de potència tradicionals degut a les limitacions dels transformadors, als costos i complexitats dels equips més elevats, les dificultats en la protecció contra falles, la falta de flexibilitat en la distribució i la infraestructura existent basada en CA. No obstant això, amb els avanços tecnològics, la transmissió de corrent contínua d'alta tensió està guanyant importància en la transmissió a llarga distància i en les aplicacions de cables submarins.