Застосування трансформаторів на підставі в системах розподілу

I. Принципи проектування трансформаторів на підставі

З оновленням енергетичної інфраструктури, трансформатори на підставі широко використовуються у різних сценаріях завдяки їх легкості, невеликим розмірам, низьким втратам, низькому шуму та високій надійності. Дослідження показують, що при збільшенні напруги живлення з 380В до 10кВ, втрати по лінії зменшуються на 60%, а споживання міді та інвестиції кожен зменшуються на 52%, з помітними економічними та соціальними перевагами. Як продукт сучасного економічного та соціального розвитку, це ефективне та економічне обладнання для розподілу електроенергії, яке сприяє проникненню високої напруги глибоко в центр навантаження. У цій статті розкриваються принципи їхнього проектування, аналізуються їхні застосування в системах розподілу електроенергії та прогнозується їхнє майбутнє розвиток.

Трансформатори на підставі є інтегрованими пристроями для розподілу електроенергії, які поєднують електрообладнання високої та низької напруги з трансформаторами. На даний момент вони стали ключовою частиною сучасного міського енергетичного мережевого будівництва, часто використовуються для вторинного розподілу електроенергії в нових районах, житлових масивах, заводів та місць тимчасового живлення, підвищаючи гнучкість та надійність розподілу електроенергії. Рисунки 1 та 2 нижче показують зовнішній вигляд маслонаповнених трансформаторів та внутрішню структуру сухих трансформаторів відповідно.

На основі принципів проектування та конструктивних особливостей, переваги трансформаторів на підставі такі:

• Висока інтеграція: Поєднування електрообладнання високої та низької напруги з трансформаторами, сприяє єдиному управлінню та підвищенню ефективності роботи.

• Компактна конструкція та економія простору: Займаючи лише 1/10 до 1/5 площі землі традиційної підстанції, вони зменшують витрати на будівництво, забезпечують безпеку обладнання, дозволяють легку мобільність та обслуговування. Вони можуть бути застосовані в кільцевих, радіальних термінальних та двоповерхових системах розподілу.

II. Застосування трансформаторів на підставі в системах розподілу
(1) Норми застосування та вимоги до середовища

Трансформатори на підставі повинні відповідати стандарту Високовольтні/низьковольтні заздалегідь виготовлені підстанції (GB/T 17467 - 1998). Прийнятні середовища включають: висота ≤ 1км, діапазон температур -30℃ до 40℃, відсутність серйозного забруднення, пожеж, корозії, ризику вибуху чи інтенсивних вібрацій. Ключові технічні питання, які треба вирішити, включають: надійність замкнутих кабельних з'єднань, пробій під високою/низькою напругою, теплообмін, що впливає на виводження трансформатора, та запобігання вибуху корпусу.

(2) Приклад використання

На місці будівництва електростанції була прийнята система розподілу кільцевої мережі, що поєднує передвиборно складені та комбіновані трансформатори. Було розміщено 3 комбінованих трансформатора ZBW (1600кВА) та 5 передвиборно складених трансформаторів (1000кВА) в житлових та будівничих зонах. Передвиборно складені трансформатори були обрані для живлення будівництва через їх менший розмір, тоді як комбіновані трансформатори забезпечували стабільне навантаження для офісів та житлових зон. Система була живлена двома комутаторами (A та B), де комутатор C зазвичай був відкритий для швидкого відновлення живлення у разі аварії кабелю, підвищаючи надійність.

Практичне застосування показало, що повністю закриті трансформатори на підставі:

• Захищають обладнання від корозійних газів (наприклад, солоного туману), продовжуючи строк служби;

• Приспособлюються до тісних будівельних просторів завдяки компактній конструкції;

• Елімінують голі живі частини через кабельні з'єднання, забезпечуючи електробезпеку.

III. Перспективи трансформаторів на підставі

З прискоренням урбанізації та соціально-економічного розвитку, земельні ресурси міста-села стають все більш напруженими, густина навантаження електроенергії постійно зростає, а перехід міських систем розподілу до кабельних систем прискорюється. В таких умовах, традиційні опорні трансформатори розподілу більше не можуть задовольнити сучасні суспільні потреби, тоді як трансформатори на підставі набувають популярності на ринку завдяки своїм унікальним перевагам, демонструючи тенденцію глибокого проникнення в центри навантаження користувачів. Практичне застосування довело, що трансформатори на підставі не тільки підвищують безпеку живлення, але й інтегруються з оточуючим середовищем через естетичні дизайни, відіграючи роль в оздобленні міського ландшафту. Можна передбачити, що трансформатори на підставі продемонструють великий потенціал розвитку та широкий ринковий простір у майбутніх системах розподілу.

Висновок

Як важливе досягнення сучасного соціально-економічного розвитку, трансформатори на підставі високо задовольняють поточні суспільні потреби. Їх повністю закрита конструкція ефективно протистоїть корозії від корозійних рідин та газів, значно продовжуючи строк служби електрообладнання. Корпуси, виготовлені з антикорозійного алюмінієвого сплаву або гаряче-цинкованих фарбованих сталевих пластин з спеціальною антикорозійною обробкою, мають відмінні водонепроникні, антикорозійні та пилозахисні властивості, дозволяючи їм витримувати тривалу зовнішню експлуатацію. Однак, трансформатори на підставі інтегрують оздоблення середовища та безпечне живлення, надаючи сильну підтримку для міського будівництва та живлення.

Підкреслюється, що для забезпечення стабільної та надійної роботи трансформаторів на підставі в житлових районах, промислових парках, високотехнологічних зонах розвитку, міських висотних будівлях та інших сценаріях, їх проектування, виробництво та використання повинні строго дотримуватися стандартів та специфікацій Високовольтних/низьковольтних заздалегідь виготовлених підстанцій (GB/T 17467-1998). Лише таким чином можна повністю реалізувати технічні переваги трансформаторів на підставі, щоб постійно надавати безпечне та ефективне енергетичне забезпечення для розвитку суспільства.