Quais são as principais diferenças entre transformadores de potência a óleo e a seco em aplicações de alta tensão
Meio de isolamento
Tipo a óleo: Utiliza óleo isolante (como óleo mineral, óleo de silicone) como o principal meio de isolamento. O núcleo de ferro e as bobinas estão imersos no óleo. A propriedade isolante do óleo é utilizada para isolar condutores com diferentes potenciais, prevenindo curtos-circuitos e descargas.
Tipo seco: Adota ar ou materiais isolantes sólidos, como resina epóxi, como o meio de isolamento. Materiais como a resina epóxi são enrolados ao redor das bobinas, servindo como isolamento e proteção mecânica.
Método de resfriamento
Tipo a óleo: Rely principalmente na circulação do óleo isolante para dissipar o calor. Quando o transformador está em operação, o calor gerado é transferido para o óleo isolante. O óleo dissipa o calor para o ambiente externo através da convecção natural ou com a ajuda de equipamentos de resfriamento (como radiadores, ventiladores de resfriamento, etc.).
Tipo seco: Geralmente usa ventilação natural ou resfriamento forçado por ar para dissipar o calor. No caso de ventilação natural, o calor é levado embora pela convecção natural do ar; para o resfriamento forçado, ventiladores são instalados para acelerar o fluxo de ar e melhorar a eficiência de dissipação de calor.
Design estrutural
Tipo a óleo: Possui um tanque de óleo selado para acomodar o óleo isolante, o núcleo de ferro, as bobinas e outros componentes. Geralmente, há dispositivos auxiliares como radiadores, reservatórios de expansão e relés de gás no exterior para garantir o funcionamento normal do óleo isolante e proteger o transformador.
Tipo seco: A estrutura é relativamente simples. Geralmente, não há tanque de óleo e sistema complexo de circulação de óleo. O núcleo de ferro e as bobinas estão diretamente expostos ao ar ou encapsulados por materiais isolantes sólidos como a resina epóxi. O núcleo de ferro e as bobinas podem ser vistos diretamente na aparência.
Classificações de tensão e capacidade
Tipo a óleo: Pode atender às exigências de vários níveis de tensão e grandes capacidades. De baixa tensão a extra-alta tensão (500kV e acima), a capacidade pode variar de algumas centenas de kVA a várias centenas de MVA. É amplamente utilizado na transmissão e distribuição de energia de alta tensão e grande capacidade.
Tipo seco: Geralmente, é adequado para níveis de tensão médios-baixos (10kV - 35kV) e capacidades médias-pequenas (geralmente menos de 30MVA). Em cenários de tensão mais alta e maior capacidade, sua aplicação é limitada devido a problemas de dissipação de calor e isolamento.
Requisitos de manutenção
Tipo a óleo: Os trabalhos de manutenção são mais complexos e frequentes. É necessário verificar regularmente a qualidade do óleo isolante, incluindo as características elétricas do óleo, teor de umidade, teor de impurezas, etc., e filtrar ou substituir o óleo, se necessário. Também é necessário monitorar o nível de óleo e verificar o sistema de resfriamento.
Tipo seco: A manutenção é relativamente simples. Envolve principalmente a limpeza regular do exterior do transformador e dos equipamentos de ventilação, verificar se os materiais isolantes têm rachaduras, envelhecimento, etc., e realizar testes de resistência de isolamento.
Segurança e amigabilidade ambiental
Tipo a óleo: Existem riscos de vazamento de óleo isolante e incêndio. Se o óleo isolante não for descartado adequadamente, pode poluir o ambiente, e o óleo pode conter substâncias nocivas.
Tipo seco: Como não utiliza óleo isolante, não há risco de vazamento de óleo e nenhum risco de incêndio relacionado a óleo. Tem vantagens em prevenção de incêndios e explosões, e é mais amigável ao meio ambiente.
Custo
Tipo a óleo: O custo de fabricação concentra-se principalmente no óleo isolante, na carcaça metálica e no processo de tratamento a vácuo. O custo inicial é relativamente mais alto do que o dos transformadores secos, mas tem uma boa relação custo-benefício em aplicações de alta potência e alta tensão.
Tipo seco: Devido à ausência de óleo isolante, o custo de material é relativamente baixo. No entanto, o uso de resina epóxi e sistemas de resfriamento de alta eficiência aumentará o custo, especialmente em cenários de grande capacidade.
Cenários de aplicação
Tipo a óleo: É usado principalmente ao ar livre, em grandes empresas industriais, subestações e linhas de transmissão, e é adequado para cenários de transmissão de energia de alta tensão e longa distância.
Tipo seco: É amplamente utilizado em locais que exigem alta segurança e baixo ruído, como edifícios de escritórios, shoppings, hospitais, etc., e também é adequado para áreas com altos requisitos ambientais.
