Zastosowanie transformatorów typu pad-mounted w systemach dystrybucji

I. Zasady projektowania transformatorów skrzynkowych

Wraz z modernizacją infrastruktury energetycznej, transformatory skrzynkowe są szeroko stosowane w różnych scenariuszach ze względu na niewielką wagę, małe rozmiary, niskie straty, niski poziom hałasu i wysoką niezawodność. Badania pokazują, że gdy napięcie zasilania jest zwiększone z 380V do 10kV, straty w linii są obniżone o 60%, a zużycie miedzi i inwestycje są zmniejszane o 52% każda, co daje wyraźne korzyści ekonomiczne i społeczne. Jako produkt nowoczesnego rozwoju gospodarczego i społecznego, to efektywne i ekonomiczne urządzenie dystrybucji energii promuje przenikanie wysokiego napięcia głęboko do centrum obciążeń. Ten artykuł wyjaśnia ich zasady projektowania, analizuje ich zastosowania w systemach dystrybucji energii oraz przewiduje ich przyszły rozwój.

Transformatory skrzynkowe to zintegrowane urządzenia dystrybucji energii łączące sprzęt elektryczny niskiego i wysokiego napięcia z transformatorami. Obecnie stały się kluczowym elementem nowoczesnej urbanistycznej sieci energetycznej, często stosowanym do drugiej dystrybucji energii w nowych obszarach, osiedlach mieszkaniowych, fabrykach i miejscach tymczasowego zasilania, zwiększając elastyczność i niezawodność dystrybucji energii. Poniższe rysunki 1 i 2 przedstawiają odpowiednio wygląd transformatorów olejowych i wewnętrzną strukturę transformatorów suchych.

Na podstawie zasad projektowania i cech konstrukcyjnych, zalety transformatorów skrzynkowych są następujące:

• Wysoka integracja: Integracja sprzętu elektrycznego niskiego i wysokiego napięcia oraz transformatora ułatwia jednolite zarządzanie i zwiększa efektywność działania.

• Kompaktowa struktura i oszczędność miejsca: Zajmuje tylko 1/10 do 1/5 powierzchni terenu tradycyjnej stacji transformatorowej, co redukuje koszty budowy, zapewnia bezpieczeństwo sprzętu, umożliwia łatwą mobilność i utrzymanie. Może być stosowany w systemach dystrybucji pierścieniowych, radialnych końcowych i dwuźródłowych.

II. Zastosowanie transformatorów skrzynkowych w systemach dystrybucji
(1) Standardy zastosowania i wymagania środowiskowe

Transformatory skrzynkowe muszą być zgodne z Przedfabrykowanymi stacjami transformatorowymi wysokiego/niskiego napięcia (GB/T 17467 - 1998). Odpowiednie środowiska obejmują: wysokość ≤ 1km, zakres temperatur -30℃ do 40℃, brak silnego zanieczyszczenia, ryzyka pożarów, korozji, wybuchów lub intensywnych drgań. Kluczowe techniczne kwestie do rozwiązania obejmują: niezawodność zamkniętych konektorów kablowych, rozbłyski przy wysokim/niskim napięciu, odprowadzanie ciepła wpływające na wydajność transformatora, oraz zapobieganie wybuchowi obudowy.

(2) Studium przypadku

Na placu budowy elektrowni zastosowano system dystrybucji pierścieniowej łączący prefabrykowane i kombinowane transformatory. Wystawiono 3 kombinowane transformatory ZBW (1600kVA) i 5 prefabrykowanych transformatorów (1000kVA) w obszarach mieszkalnych i budowlanych. Prefabrykowane transformatory zostały wybrane dla zasilania budowlanego ze względu na mniejsze rozmiary, podczas gdy kombinowane transformatory dostarczały stabilne obciążenia dla biur i obszarów mieszkalnych. System był zasilany przez dwa przełączniki (A i B), z przełącznikiem C normalnie otwartym, aby szybko przywrócić zasilanie w razie awarii kabla, zwiększając niezawodność.

Praktyczne zastosowania pokazują, że całkowicie zamknięte transformatory skrzynkowe:

• Zapobiegają uszkodzeniom sprzętu przez korodujące gazy (np. mgławicę solną), przedłużając okres użytkowania;

• Dostosowują się do ciasnych przestrzeni budowlanych dzięki kompaktowej konstrukcji;

• Eliminują odsłonięte części pod napięciem poprzez połączenia kablowe, zapewniając bezpieczeństwo elektryczne.

III. Perspektywy transformatorów skrzynkowych

Wraz z przyspieszeniem urbanizacji i rozwojem gospodarczym i społecznym, zasoby terenowe miejskie i wiejskie stają się coraz bardziej ograniczone, gęstość obciążeń energetycznych stale rośnie, a przejście sieci dystrybucji miasta na systemy kablowe przyspiesza. W tej sytuacji, tradycyjne transformatory montowane na słupach nie mogą już spełniać współczesnych potrzeb społecznych, podczas gdy transformatory skrzynkowe zyskują popularność na rynku ze względu na swoje unikalne zalety, pokazując tendencję do głębokiego przenikania do centrów obciążeń użytkowników. Praktyczne zastosowania udowodniły, że transformatory skrzynkowe nie tylko zwiększają bezpieczeństwo zasilania, ale także integrują się z otoczeniem poprzez estetyczne projekty, odgrywając rolę w piękniczeniu krajobrazu miejskiego. Można przewidzieć, że transformatory skrzynkowe będą miały ogromny potencjał rozwoju i szeroki rynek w przyszłych systemach dystrybucji.

Podsumowanie

Jako ważny wynik nowoczesnego rozwoju gospodarczego i społecznego, transformatory skrzynkowe w pełni spełniają obecne potrzeby społeczne. Ich całkowicie zamknięta struktura skutecznie odpiera korozję spowodowaną przez korodujące ciecze i gazy, znacznie przedłużając okres użytkowania sprzętu elektrycznego. Obudowy wykonane z antykorozyjnej stopu aluminium lub blachy stalowej galwanizowanej z specjalnym traktowaniem przeciwkorozycyjnym mają doskonałe właściwości wodoodporne, przeciwkorozycyjne i pyłoodporne, umożliwiając im długotrwałą pracę na zewnątrz. Ponadto, transformatory skrzynkowe integrują piękniczenie środowiska i bezpieczne zasilanie, dostarczając silnego wsparcia dla budowy miast i zasilania.

Należy podkreślić, że aby zapewnić stabilne i niezawodne działanie transformatorów skrzynkowych w osiedlach mieszkaniowych, parkach przemysłowych, strefach rozwoju wysokiej technologii, wieżowcach miejskich i innych scenariuszach, ich projektowanie, produkcja i użytkowanie muszą ścisłe przestrzegać standardów i specyfikacji Przedfabrykowanych stacji transformatorowych wysokiego/niskiego napięcia (GB/T 17467-1998). Tylko w ten sposób można w pełni wykorzystać techniczne zalety transformatorów skrzynkowych, aby ciągle dostarczać bezpieczne i efektywne wsparcie zasilania dla rozwoju społecznego.