Quali sono le principali differenze tra i trasformatori di potenza a olio e quelli a secco nelle applicazioni ad alta tensione

Mezzo isolante

• Tipo a olio: utilizza l'olio isolante (come l'olio minerale, l'olio silicone) come principale mezzo isolante. Il nucleo di ferro e le spire sono immersi nell'olio. La proprietà isolante dell'olio viene sfruttata per isolare i conduttori con potenziali diversi, prevenendo cortocircuiti e scariche.

• Tipo a secco: adotta l'aria o materiali isolanti solidi, come la resina epossidica, come mezzo isolante. Materiali come la resina epossidica avvolgono le spire, servendo da isolamento e protezione meccanica.

Metodo di raffreddamento

• Tipo a olio: si basa principalmente sulla circolazione dell'olio isolante per la dissipazione del calore. Quando il trasformatore è in funzione, il calore generato viene trasferito all'olio isolante. L'olio dissipa il calore verso l'ambiente esterno attraverso la convezione naturale o con l'aiuto di dispositivi di raffreddamento (come radiatori, ventole di raffreddamento, ecc.).

• Tipo a secco: solitamente utilizza la ventilazione naturale o il raffreddamento forzato con aria per la dissipazione del calore. Nel caso della ventilazione naturale, il calore viene portato via dalla convezione naturale dell'aria; per il raffreddamento forzato, vengono installate ventole per accelerare il flusso d'aria e migliorare l'efficienza della dissipazione del calore.

Progettazione strutturale

• Tipo a olio: ha un serbatoio sigillato per ospitare l'olio isolante, il nucleo di ferro, le spire e altri componenti. Solitamente ci sono dispositivi ausiliari come radiatori, espansori e relè a gas all'esterno per garantire il normale funzionamento dell'olio isolante e proteggere il trasformatore.

• Tipo a secco: la struttura è relativamente semplice. Generalmente, non c'è un serbatoio di olio e un sistema complesso di circolazione dell'olio. Il nucleo di ferro e le spire sono direttamente esposti all'aria o racchiusi da materiali isolanti solidi come la resina epossidica. Il nucleo di ferro e le spire possono essere visti direttamente dall'esterno.

Classi di tensione e capacità

• Tipo a olio: può soddisfare le esigenze di varie classi di tensione e grandi capacità. Dalla bassa tensione all'extra alta tensione (500kV e oltre), la capacità può variare da centinaia di kVA a centinaia di MVA. È ampiamente utilizzato nella trasmissione e distribuzione di energia ad alta tensione e grande capacità.

• Tipo a secco: generalmente, è adatto a classi di tensione medio-basse (10kV - 35kV) e a capacità medio-piccole (solitamente inferiori a 30MVA). In scenari di alta tensione e grande capacità, la sua applicazione è limitata a causa dei problemi di dissipazione del calore e isolamento.

Requisiti di manutenzione

• Tipo a olio: i lavori di manutenzione sono più complessi e frequenti. È necessario controllare regolarmente la qualità dell'olio isolante, inclusi i caratteri elettrici dell'olio, il contenuto di umidità, il contenuto di impurità, ecc., e filtrare o sostituire l'olio se necessario. È anche necessario monitorare il livello dell'olio e controllare il sistema di raffreddamento.

• Tipo a secco: la manutenzione è relativamente semplice. Si tratta principalmente di pulire regolarmente l'esterno del trasformatore e l'attrezzatura di ventilazione, controllare se i materiali isolanti presentano crepe, invecchiamento, ecc., e svolgere test di resistenza isolante.

Sicurezza e rispetto dell'ambiente

• Tipo a olio: ci sono rischi di perdita di olio isolante e incendio. Se l'olio isolante non viene smaltito correttamente, può inquinare l'ambiente, e l'olio può contenere sostanze nocive.

• Tipo a secco: poiché non utilizza olio isolante, non c'è rischio di perdita di olio né di incendi legati all'olio. Ha vantaggi in termini di prevenzione degli incendi e delle esplosioni, ed è più rispettoso dell'ambiente.

Costo

• Tipo a olio: il costo di produzione si concentra principalmente sull'olio isolante, sullo scafo metallico e sul processo di trattamento al vuoto. Il costo iniziale è relativamente più alto rispetto ai trasformatori a secco, ma ha un buon rapporto costi-prestazioni nelle applicazioni ad alta potenza e alta tensione.

• Tipo a secco: a causa dell'assenza di olio isolante, il costo dei materiali è relativamente basso. Tuttavia, l'utilizzo di resina epossidica e sistemi di raffreddamento ad alta efficienza aumenterà il costo, specialmente in scenari di grande capacità.

Scenari di applicazione

• Tipo a olio: è utilizzato principalmente all'aperto, in grandi imprese industriali, centraline e linee di trasmissione, ed è adatto per la trasmissione di energia ad alta tensione e lunghe distanze.

• Tipo a secco: è ampiamente utilizzato in luoghi che richiedono alta sicurezza e basso rumore, come edifici di uffici, centri commerciali, ospedali, ecc., ed è anche adatto per aree con elevati requisiti ambientali.