کاربرد ترانسفورماتورهای پاد-مانت در سیستم‌های توزیع

I. اصول طراحی ترانسفورماتورهای پاد-مownted

با به‌روزرسانی زیرساخت‌های برق، ترانسفورماتورهای پاد-مownted به دلیل وزن کم، حجم کوچک، ضریب اتلاف کم، سطح نویز پایین و قابلیت اطمینان بالا در انواع سناریوها مورد استفاده گسترده قرار گرفته‌اند. مطالعات نشان می‌دهند که هنگامی که ولتاژ تغذیه از ۳۸۰V به ۱۰kV افزایش می‌یابد، اتلاف خط ۶۰٪ کاهش می‌یابد و مصرف مس و سرمایه‌گذاری هر یک ۵۲٪ کاهش می‌یابند، با فواید اقتصادی و اجتماعی قابل توجه. به عنوان محصولی از توسعه اقتصادی و اجتماعی مدرن، این یک تجهیزات توزیع برق کارآمد و اقتصادی است که ترویج می‌دهد ولتاژ بالا به مرکز بار نفوذ کند. این مقاله اصول طراحی آن را بیان می‌کند، کاربردهای آن را در سیستم‌های توزیع برق تحلیل می‌کند و آینده توسعه آن را پیش‌بینی می‌کند.

ترانسفورماتورهای پاد-مownted دستگاه‌های توزیع برق یکپارچه‌ای هستند که تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا و پایین را با ترانسفورماتور ترکیب می‌کنند. در حال حاضر، آنها بخش مهمی از ساخت و ساز شبکه برق شهری مدرن شده‌اند و معمولاً برای توزیع دوم برق در مناطق جدید، محله‌های مسکونی، کارخانه‌ها و مکان‌های تأمین برق موقت استفاده می‌شوند، با افزایش انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان توزیع برق. شکل‌های ۱ و ۲ زیر ظاهر ترانسفورماتورهای غوطه‌ور در روغن و ساختار داخلی ترانسفورماتورهای خشک را به ترتیب نشان می‌دهند.

بر اساس اصول طراحی و ویژگی‌های ساختاری، مزایای ترانسفورماتورهای پاد-مownted عبارتند از:

• یکپارچگی بالا: با ترکیب تجهیزات الکتریکی ولتاژ بالا و پایین و ترانسفورماتور، مدیریت یکپارچه را تسهیل می‌کند و کارایی عملیاتی را افزایش می‌دهد.

• ساختار فشرده و صرفه‌جویی در فضا: فقط ۱/۱۰ تا ۱/۵ مساحت زمین یک زیرстанسیون سنتی را اشغال می‌کند، هزینه‌های ساخت را کاهش می‌دهد، ایمنی تجهیزات را تضمین می‌کند و حرکت و نگهداری آسان را فراهم می‌کند. می‌تواند در سیستم‌های توزیع شبکه حلقه‌ای، پایانه شعاعی و دو منبع برق استفاده شود.

II. کاربرد ترانسفورماتورهای پاد-مownted در سیستم‌های توزیع
(1) استانداردهای کاربرد و نیازهای محیطی

ترانسفورماتورهای پاد-مownted باید با استاندارد  زیرستانسیون‌های پیش‌ساخته ولتاژ بالا/پایین (GB/T 17467 - 1998) مطابقت داشته باشند. محیط‌های مناسب شامل: ارتفاع ≤ ۱km، دامنه دما -۳۰℃ تا ۴۰℃، و عدم وجود آلودگی شدید، خطر آتش‌سوزی، فرسایش، انفجار یا لرزش شدید. مسائل فنی کلیدی که باید حل شوند شامل: قابلیت اطمینان کنکتورهای کابل بسته، خروج شعله تحت ولتاژ بالا/پایین، تخلیه گرما که بر خروجی ترانسفورماتور تأثیر می‌گذارد، و پیشگیری از انفجار پوسته.

(2) مطالعه موردی

در یک سایت ساخت نیروگاه، از سیستم توزیع شبکه حلقه‌ای با ترکیب ترانسفورماتورهای پیش‌ساخته و ترکیبی استفاده شد. ۳ ترانسفورماتور ترکیبی ZBW (۱۶۰۰kVA) و ۵ ترانسفورماتور پیش‌ساخته (۱۰۰۰kVA) در مناطق زندگی و ساخت و ساز نصب شد. ترانسفورماتورهای پیش‌ساخته برای تأمین برق ساخت و ساز به دلیل اندازه کوچک‌تر انتخاب شدند، در حالی که ترانسفورماتورهای ترکیبی بارهای پایدار را برای دفاتر و مناطق زندگی تأمین می‌کردند. سیستم با دو دستگاه قطع (A و B) تغذیه می‌شد، با قطعه C که معمولاً باز است تا در صورت خرابی کابل‌ها برق به سرعت بازگردد، قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد.

کاربردهای عملی نشان می‌دهند که ترانسفورماتورهای پاد-مownted کاملاً بسته:

• از تخریب تجهیزات توسط گازهای فرسایشی (مانند بوهار نمک) جلوگیری می‌کنند و عمر مفید را افزایش می‌دهند؛

• با طراحی فشرده به فضاهای ساخت و ساز تنگاتنگ تطبیق می‌یابند؛

• با اتصالات کابلی اجزای زنده برهنه را حذف می‌کنند و ایمنی الکتریکی را تضمین می‌کنند.

III. آینده ترانسفورماتورهای پاد-مownted

با شتاب یافتن شهرنشینی و توسعه اقتصادی-اجتماعی، منابع زمینی شهری-روستایی بیش از پیش محدود شده‌اند، چگالی بار برق ادامه دارد افزایش می‌یابد و انتقال شبکه‌های توزیع شهری به سیستم‌های کابلی در حال شتاب می‌گیرد. در این زمینه، ترانسفورماتورهای توزیع سنتی نصب شده روی ستون‌ها دیگر نمی‌توانند نیازهای اجتماعی مدرن را برآورده کنند، در حالی که ترانسفورماتورهای پاد-مownted به دلیل مزایای منحصر به فرد خود محبوبیت بازار را کسب می‌کنند و روندی از نفوذ عمیق به مرکز بار کاربران نشان می‌دهند. کاربردهای عملی ثابت کرده‌اند که ترانسفورماتورهای پاد-مownted نه تنها ایمنی تأمین برق را افزایش می‌دهند بلکه با طراحی‌های زیبا با محیط اطراف یکپارچه می‌شوند و نقشی در زیبایی‌بخشی به منظر شهری دارند. می‌توان پیش‌بینی کرد که ترانسفورماتورهای پاد-مownted در سیستم‌های توزیع آینده پتانسیل توسعه عظیم و فضای بازار گسترده‌ای را نشان خواهند داد.

نتیجه‌گیری

به عنوان یک دستاورده مهم توسعه اقتصادی-اجتماعی مدرن، ترانسفورماتورهای پاد-مownted به طور قابل توجهی نیازهای فعلی اجتماعی را برآورده می‌کنند. ساختار کاملاً بسته آنها به طور موثری از فرسایش توسط مایعات و گازهای فرسایشی جلوگیری می‌کند و عمر مفید تجهیزات الکتریکی را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. پوسته‌های ساخته شده از آلومینیوم ضد زنگ یا صفحات فولاد رنگی گرم‌آغشته با پوشش ویژه ضد فرسایش، ویژگی‌های مقاوم در برابر آب، فرسایش و گرد و غبار را دارا هستند و قادر به تحمل عملیات بلندمدت در محیط خارجی هستند. در عین حال، ترانسفورماتورهای پاد-مownted با یکپارچه‌سازی زیبایی‌بخشی محیط و تأمین برق ایمن، پشتیبانی قوی برای ساخت و ساز شهری و تأمین برق ارائه می‌دهند.

تأکید می‌شود که برای تضمین عملکرد پایدار و قابل اعتماد ترانسفورماتورهای پاد-مownted در مناطق مسکونی، پارک‌های صنعتی، مناطق توسعه فناوری پیشرفته، ساختمان‌های بلند شهری و دیگر سناریوها، طراحی، ساخت و استفاده از آنها باید به طور strieict با استانداردها و مشخصات  زیرستانسیون‌های پیش‌ساخته ولتاژ بالا/پایین (GB/T 17467-1998) مطابقت داشته باشد. تنها به این ترتیب مزایای فنی ترانسفورماتورهای پاد-مownted می‌توانند به طور کامل مورد استفاده قرار گیرند تا به طور مداوم پشتیبانی ایمن و کارآمد از توسعه اجتماعی ارائه دهند.