Primjena trafova s podstavcima u distribucijskim sustavima

I. Principi dizajna nadstanih transformatora

S obzirom na unapređenje električnih infrastruktura, nadstani transformatori su široko korišteni u različitim scenarijima zbog svoje lakše težine, male veličine, niske gubitke, niske buke i visoke pouzdanosti. Istraživanja pokazuju da se s povećanjem napona snabdijevanja od 380V do 10kV, gubitci na liniji smanjuju za 60%, a potrošnja bakra i investicije svakako smanjuju za 52%, što donosi značajne ekonomske i društvene prednosti. Kao proizvod modernog ekonomskog i društvenog razvoja, to je učinkovito i ekonomsko oprema za distribuciju struje, koja promiče penetraciju visokog napona duboko u centar opterećenja. Ovaj rad iznosi njihove principi dizajna, analizira njihovu primjenu u sistemima distribucije struje, te prognozira njihov budući razvoj.

Nadstani transformatori su integrirana oprema za distribuciju struje koja kombinira visokonaponsku i niskonaponsku električnu opremu s transformatorima. Trenutno, oni su postali ključni dio moderne urbanističke električne mreže, često korišteni za sekundarnu distribuciju struje u novim područjima, naseljima, tvornicama i privremenim lokacijama snabdijevanja strujom, unapređujući fleksibilnost i pouzdanost distribucije struje. Slike 1 i 2 ispod prikazuju vanjski izgled uljanih transformatora i unutrašnju strukturu suhih transformatora redom.

Na osnovu principa dizajna i strukturnih karakteristika, prednosti nadstanih transformatora su sljedeće:

• Visoka integracija: Integrirajući visokonaponsku/niskonaponsku električnu opremu i transformatore, olakšava unificiranu upravu i povećava efikasnost rada.

• Kompaktna struktura i ušteda prostora: Zauzimaju samo 1/10 do 1/5 površine tradicionalne podstanice, smanjuju troškove građevine, osiguravaju sigurnost opreme, omogućuju laku mobilnost i održavanje. Mogu se primijeniti na mrežne prstenove, radijalne krajeve i sustave dvostruke distribucije struje.

II. Primjena nadstanih transformatora u sistemima distribucije
(1) Standardi primjene i zahtjevi okruženja

Nadstani transformatori moraju biti u skladu s Prefabriciranim substanicama visokog i niskog napona (GB/T 17467 - 1998). Pogodna okruženja uključuju: nadmorska visina ≤ 1km, temperaturni raspon -30℃ do 40℃, bez ozbiljnog zagađenja, požara, korozije, rizika od eksplozije ili intenzivne vibracije. Ključni tehnički problemi koji se trebaju riješiti uključuju: pouzdanost zatvorenih spojeva kabela, isparkavanje pri visokom i niskom naponu, toplinsko otporanje koje utječe na izlaz transformatora, te prevenciju eksplozije ljuske.

(2) Studija slučaja

Na gradilištu elektrane usvojeno je mrežno raspodjeljivo sustav kombinirajući prefabricirane i kombinirane transformatore. U stambenim i građevnim područjima implementirano je 3 kombinirana transformatora ZBW (1600kVA) i 5 prefabriciranih transformatora (1000kVA). Prefabricirani transformatori su bili izabrani za snabdijevanje strujom na gradilištu zbog manje veličine, dok su kombinirani transformatori osigurali stabilno opterećenje za uredske i stambene područja. Sustav je napajan sa dvije prekidačke kuće (A i B), s prekidačem C obično otvorenim kako bi brzo vratila snabdijevanje strujom u slučaju grešaka na kabelu, povećavajući pouzdanost.

Praktične primjene pokazuju da su potpuno zatvoreni nadstani transformatori:

• Spriječavaju korozivne plinove (npr. solani mrak) od oštećivanja opreme, produžujući vijek trajanja;

• Pružaju kompaktni dizajn za prilagođavanje ograničenim prostorima za gradnju;

• Eliminiraju gole žive dijelove putem spojeva kabela, osiguravajući elektroenergetsku sigurnost.

III. Prognoza nadstanih transformatora

S ubrzavanjem urbanizacije i ekonomskog i društvenog razvoja, resurse zemljišta u urbano-ruralnim područjima sve više nedostaju, gustoća opterećenja strujom stalno raste, a prelaz urbanih distribucijskih mreža na sustave kabela se ubrzava. U tom kontekstu, tradicionalni stupovi s transformatorima više ne mogu zadovoljiti moderne društvene potrebe, dok nadstani transformatori dobivaju tržišnu popularnost zbog svojih jedinstvenih prednosti, pokazujući trend duboke penetracije u centar opterećenja korisnika. Praktične primjene su dokazale da nadstani transformatori ne samo unapređuju sigurnost snabdijevanja strujom, već se također integriraju s okruženjem putem estetskih dizajna, igrajući ulogu u ljepšenju urbanih pejzaža. Može se predvidjeti da će nadstani transformatori pokazati ogroman razvojni potencijal i širok tržišni prostor u budućim sistemima distribucije struje.

Zaključak

Kao važan rezultat modernog ekonomskog i društvenog razvoja, nadstani transformatori visoko zadovoljavaju trenutne društvene potrebe. Njihova potpuno zatvorena struktura učinkovito odupire koroziji od korozivnih tekućina i plinova, značajno produžujući vijek trajanja električne opreme. Ljuske izrađene od aluminija protiv korozije ili galvanizirane bojenih taložnih ploča s posebnom obranom od korozije imaju izvrsne vodootpornosti, odupornoće na koroziju i prašninu, omogućujući dugoročnu vanjsku upotrebu. Tijekom toga, nadstani transformatori integriraju ljepšenje okruženja i sigurno snabdijevanje strujom, pružajući jaku podršku urbanom gradnji i snabdijevanju strujom.

Naglašava se da bi se osiguralo stabilno i pouzdano funkcioniranje nadstanih transformatora u stambenim područjima, industrijskim parkovima, visokotehnološkim razvoznim zonama, urbano-visokim zgradama i drugim scenarijima, njihov dizajn, proizvodnja i uporaba moraju strogo pridržavati standarda i specifikacija Prefabriciranih substanica visokog i niskog napona (GB/T 17467-1998). Samo na taj način se može u potpunosti iskoristiti tehničke prednosti nadstanih transformatora kako bi neprekidno pružali sigurno i učinkovito snabdijevanje strujom za društveni razvoj.