Applicazione dei trasformatori a padella nei sistemi di distribuzione

I. Principi di progettazione dei trasformatori a scatola

Con l'aggiornamento delle infrastrutture elettriche, i trasformatori a scatola sono ampiamente utilizzati in vari scenari grazie al loro peso leggero, dimensioni ridotte, bassa perdita, basso rumore e alta affidabilità. Studi dimostrano che quando la tensione di alimentazione è aumentata da 380V a 10kV, la perdita di linea si riduce del 60%, e il consumo di rame e l'investimento sono ciascuno ridotti del 52%, con notevoli benefici economici e sociali. Come prodotto dello sviluppo economico e sociale moderno, è un efficiente ed economico equipaggiamento di distribuzione elettrica, promuovendo l'alta tensione per penetrare profondamente nel centro di carico. Questo articolo espone i suoi principi di progettazione, analizza le sue applicazioni nei sistemi di distribuzione elettrica e prospetta il suo futuro sviluppo.

I trasformatori a scatola sono dispositivi di distribuzione elettrica integrati che combinano attrezzature elettriche ad alta e bassa tensione con trasformatori. Attualmente, sono diventati una parte chiave della costruzione delle reti elettriche urbane moderne, comunemente utilizzati per la distribuzione secondaria dell'energia in nuove aree, quartieri residenziali, fabbriche e siti di energia temporanea, migliorando la flessibilità e l'affidabilità della distribuzione elettrica. Le figure 1 e 2 sottostanti mostrano rispettivamente l'aspetto dei trasformatori a olio e la struttura interna dei trasformatori a secco.

Basandosi sui principi di progettazione e sulle caratteristiche strutturali, i vantaggi dei trasformatori a scatola sono i seguenti:

• Alta integrazione: Integrando attrezzature elettriche ad alta/bassa tensione e trasformatori, facilita la gestione unitaria e migliora l'efficienza operativa.

• Struttura compatta e risparmio di spazio: Occupando solo 1/10 a 1/5 della superficie terrestre di una sottostazione tradizionale, riduce i costi di costruzione, garantisce la sicurezza degli apparecchi, e permette la mobilità e la manutenzione facili. Può essere applicato a sistemi di distribuzione a rete anulare, terminale radiale e doppia alimentazione.

II. Applicazione dei trasformatori a scatola nei sistemi di distribuzione
(1) Norme di applicazione e requisiti ambientali

I trasformatori a scatola devono conformarsi a Sottostazioni prefabbricate ad alta/bassa tensione (GB/T 17467 - 1998). Ambienti adatti includono: altitudine ≤ 1km, intervallo di temperatura -30℃ a 40℃, e assenza di inquinamento grave, rischio di incendio, corrosione, esplosione o vibrazioni intense. I problemi tecnici chiave da affrontare includono: affidabilità dei connettori chiusi dei cavi, scarica di flashover ad alta/bassa tensione, dissipazione termica che influenza l'uscita del trasformatore e prevenzione dell'esplosione dello scocca.

(2) Studio di caso

Un sito di costruzione di una centrale elettrica ha adottato un sistema di distribuzione a rete anulare combinando trasformatori prefabbricati e combinati. Sono stati dispiegati 3 trasformatori combinati ZBW (1600kVA) e 5 trasformatori prefabbricati (1000kVA) nelle aree abitative e di costruzione. I trasformatori prefabbricati sono stati scelti per l'energia di costruzione a causa delle loro dimensioni più piccole, mentre i trasformatori combinati hanno fornito carichi stabili per uffici e aree abitative. Il sistema era alimentato da due armadi di commutazione (A e B), con l'interruttore C normalmente aperto per ripristinare rapidamente l'energia in caso di guasti ai cavi, migliorando l'affidabilità.

Le applicazioni pratiche dimostrano che i trasformatori a scatola completamente chiusi:

• Prevedono gas corrosivi (ad esempio, nebbia salina) che danneggiano gli apparecchi, prolungando la durata di vita;

• Si adattano a spazi di costruzione ristretti con un design compatto;

• Eliminano parti vive scoperte attraverso connessioni a cavo, garantendo la sicurezza elettrica.

III. Prospettive dei trasformatori a scatola

Con l'accelerazione dell'urbanizzazione e lo sviluppo socioeconomico, le risorse territoriali urbano-rurali sono sempre più limitate, la densità di carico elettrico continua a crescere e la transizione delle reti di distribuzione urbane verso sistemi a cavo si sta accelerando. In questo contesto, i trasformatori di distribuzione a palo tradizionali non possono più soddisfare le esigenze sociali moderne, mentre i trasformatori a scatola stanno guadagnando favore di mercato per i loro vantaggi unici, mostrando una tendenza a penetrare profondamente nei centri di carico degli utenti. Le applicazioni pratiche hanno dimostrato che i trasformatori a scatola non solo migliorano la sicurezza dell'approvvigionamento elettrico, ma anche si integrano con l'ambiente circostante attraverso design estetici, svolgendo un ruolo nella bellezza del paesaggio urbano. Si può prevedere che i trasformatori a scatola dimostreranno un enorme potenziale di sviluppo e un ampio spazio di mercato nei futuri sistemi di distribuzione.

Conclusione

Come importante risultato dello sviluppo socioeconomico moderno, i trasformatori a scatola soddisfano pienamente le esigenze sociali attuali. La loro struttura completamente chiusa resiste efficacemente alla corrosione da liquidi e gas corrosivi, prolungando significativamente la durata di vita delle attrezzature elettriche. Gli involucri realizzati in alluminio antiruggine o acciaio zincato a caldo con trattamenti anticorrosione speciali presentano eccellenti proprietà impermeabili, anticorrosive e antipolvere, consentendo di resistere a lungo alle condizioni esterne. Nel frattempo, i trasformatori a scatola integrano la bellezza ambientale e l'approvvigionamento elettrico sicuro, fornendo un forte supporto per la costruzione urbana e l'approvvigionamento elettrico.

Si sottolinea che per garantire l'operazione stabile e affidabile dei trasformatori a scatola in aree residenziali, parchi industriali, zone di sviluppo ad alta tecnologia, edifici urbani ad alta altezza e altri scenari, il loro progetto, fabbricazione e utilizzo devono conformarsi rigorosamente agli standard e specifiche delle Sottostazioni prefabbricate ad alta/bassa tensione (GB/T 17467-1998). Solo in questo modo si possono sfruttare appieno i vantaggi tecnici dei trasformatori a scatola per fornire continuamente un supporto elettrico sicuro ed efficiente allo sviluppo sociale.