Aplicació de transformadors de suport en sistemes de distribució

I. Principis de disseny dels transformadors enterratius

Amb l'actualització de la infraestructura elèctrica, els transformadors enterratius són ampliament utilitzats en diversos escenaris degut al seu pes lleuger, mida reduïda, baixa pèrdua, baix soroll i alta fiabilitat. Estudis mostren que quan la tensió d'alimentació es potencia de 380V a 10kV, la pèrdua de línia es redueix en un 60%, i el consum de coure i l'inversió es redueixen cadascun en un 52%, amb beneficis econòmics i socials remarcables. Com a producte del desenvolupament econòmic i social modern, és un equipament de distribució elèctrica eficient i econòmic, que promou que la tensió elevada penetri profundament al centre de càrrega. Aquest article explica els seus principis de disseny, analitza les seves aplicacions en sistemes de distribució elèctrica, i preveu el seu futur desenvolupament.

Els transformadors enterratius són dispositius de distribució elèctrica integrats que combinen equips elèctrics d'alta i baixa tensió amb transformadors. Actualment, han esdevingut una part clau de la construcció de xarxes elèctriques urbanes modernes, sovint utilitzats per a la distribució secundària en zones noves, districte residencials, fàbriques i llocs de corrent elèctrica temporal, millorant la flexibilitat i la fiabilitat de la distribució elèctrica. Les figures 1 i 2 següents mostren l'aparença dels transformadors mercurials i l'estructura interna dels transformadors secs, respectivament.

Basant-se en els principis de disseny i les característiques estructurals, els avantatges dels transformadors enterratius són els següents:

• Alta integració: Integrant equips elèctrics d'alta/baixa tensió i transformadors, facilita la gestió unitària i millora l'eficiència operativa.

• Estructura compacta i estalvi d'espai: Ocupant només 1/10 a 1/5 de la superfície terrestre d'una subestació tradicional, redueix els costos de construcció, assegura la seguretat dels equips, i permet la mobilitat i manteniment fàcil. Es pot aplicar a sistemes de distribució en xarxa anell, terminal radial, i doble alimentació.

II. Aplicació dels transformadors enterratius en sistemes de distribució
(1) Normes d'aplicació i requisits ambientals

Els transformadors enterratius han de complir amb Subestacions prefabricades d'alta/baixa tensió (GB/T 17467 - 1998). Entorns adequats inclouen: altitud ≤ 1km, rang de temperatura -30℃ a 40℃, i no hi ha contaminació severa, risc de foc, corrosió, explosió, o vibració intensa. Els problemes tècnics clau a abordar inclouen: la fiabilitat dels connectors de cables tancats, descàrregues de llampada sota alta/baixa tensió, dissipació de calor que afecta la sortida del transformador, i la prevenció d'explosions de la bossa.

(2) Estudi de cas

Un lloc de construcció d'una central elèctrica va adoptar un sistema de distribució en xarxa anell combinant transformadors prefabricats i combinats. Va desplegar 3 transformadors combinats ZBW (1600kVA) i 5 transformadors prefabricats (1000kVA) en àrees de vida i construcció. Es van triar els transformadors prefabricats per a la corrent elèctrica de construcció degut a la seva mida més petita, mentre que els transformadors combinats van subministrar càrregues estables per a oficines i àrees de vida. El sistema era alimentat per dos quadres de comandament (A i B), amb el commutador C normalment obert per restaurar la corrent ràpidament en cas de falles de cable, augmentant la fiabilitat.

Les aplicacions pràctiques mostren que els transformadors enterratius totalment tancats:

• Prevencen que els gasos corrosius (per exemple, boirina salina) danifiquin els equips, allargant la vida útil;

• S'adapten a espais de construcció apretats amb un disseny compacte;

• Eliminen les parts vives desnudes mitjançant connexions de cable, assegurant la seguretat elèctrica.

III. Perspectiva dels transformadors enterratius

Amb l'acceleració de l'urbanització i el desenvolupament socioeconòmic, els recursos territorials urbans-rurals estan cada vegada més estrènyts, la densitat de càrrega elèctrica continua augmentant, i la transició de les xarxes de distribució urbana cap als sistemes de cable s'està accelerant. En aquest context, els transformadors de distribució tradicionals montats en postes ja no poden satisfer les necessitats socials modernes, mentre que els transformadors enterratius estan guanyant favor al mercat per les seves avantatges únics, mostrant una tendència a penetrar profundament en els centres de càrrega dels usuaris. Les aplicacions pràctiques han demostrat que els transformadors enterratius no només milloren la seguretat de l'abastament elèctric, sinó que també s'integren amb l'entorn a través de dissenys estètics, jugant un paper en la bellesa del paisatge urbà. Es pot preveure que els transformadors enterratius demostraran un potent potencial de desenvolupament i un ampli espai de mercat en els sistemes de distribució futurs.

Conclusió

Com a un assoliment important del desenvolupament socioeconòmic modern, els transformadors enterratius compleixen altament les necessitats socials actuals. La seva estructura totalment tancada resisteix eficaçment la corrosió causada per líquids i gasos corrosius, allargant significativament la vida útil dels equips elèctrics. Les bosses fabricades amb allumini antirrosa o taules d'acer galvanitzat a caldo amb tractament anticorrosiu especial tenen excel·lents propietats impermeables, anticorrosives i anti-polsseres, permetent-los suportar operacions a l'exterior a llarg termini. Alhora, els transformadors enterratius integren la bellesa ambiental i l'abastament elèctric segur, proporcionant un fort suport a la construcció urbana i l'abastament elèctric.

Es destaca que per assegurar l'operació estable i fiable dels transformadors enterratius en zones residencials, parcs industrials, zones d'alt desenvolupament tecnològic, edificis urbans d'alta altura, i altres escenaris, el seu disseny, fabricació i ús han de complir estrictament amb les normes i especificacions de Subestacions prefabricades d'alta/baixa tensió (GB/T 17467-1998). Només així es poden explotar plenament les avantatges tècnics dels transformadors enterratius per proporcionar continuament un suport elèctric segur i eficient pel desenvolupament social.