Kõrgepinge transformatorid: rakendused funktsioonid ja tulevased trendid

Kõrgepingelised võrgukandjad (üle 10 kV) on laialdaselt kasutusel erinevates sektorites, hulknurgas elamis- ja tööstusvaldkonnas. Järgneb nende peamiste rakendusalade ja tehniliste omaduste üksikasjalik ülevaade:

1. Linnalikud ja sotsiaalsed rakendused
1.1 Elamukeskused ja kaubanduskeskused

10 kV tõkestatud kombinatsioonivõrgukandja, mille eelistatakse oma kompaktsuse ja täielikult sulgitud struktuuri poolest, on laialdaselt kasutusel uutes elamukeskustes, ostukeskustes ja kõrgete hooneid. Selle disain on suuresti ruumitõhus – umbes kolmandik Euroopa-stiilise integreeritud võrgukandjaga sama võimsusega võrreldes – mis soodustab efektiivset maakasutust. Lisaks tagab Dyn11 ühenduse pingestabiilsuse ja vähendab neutraalpunktide kaldumisse seotud probleeme.

1.2 Linnalikud avalikud objektid

Nende võrgukandjate rakendusalaks on linnalik infrastruktuur nagu tänavavalgustuse jaotusvõrkud, parkide planeerimine ja teed. Kunstlikud kastivormilised võrgukandjad saavad kohandada, et neid hästi ümbritseva keskkonnaga segada. Lisaks vähendab nende täielikult eraldatud disain lisaturvalisuse nõuet, mis muudab need sobilikud piirkondadele, kus on palju jalgrattalist liiklust.

2. Tööstus- ja energia valdkonnad
2.1 Tehnoloogiaparkid ja rasketööstus (kaevandus ja tootmine)

Tööstuses ja kaevanduses, kus on väga keerulised energiakasutused, on usaldusväärne energiavarustus äärmiselt oluline. Kombinatsioonivõrgukandjad sellistes keskkondades pakuvad paindlikkust ringvõrgu ja lõpppunkti konfiguratsioonide vahel ning on varustatud topeltlülitetega, mis vähendavad hoolduskulusid. Need on insenerdatud, et töötaksid stabiilselt äärmuslikes tingimustes, töötemperatuurivalika ulatuses -30°C kuni +40°C. Õlitundlikud võrgukandjad on tavaliselt kasutusel rasketööstuses, samas kui kuivad võrgukandjad eelistatakse kaevandustes, kus on vaja kõrget plahvatusekindlust.

2.2 Uute energiaallikate tootmissüsteemid

Taastuvenergia süsteemides, näiteks fotodelektriikute ja tuuliparkides, on vaja madala pinge tõsta võrgupingeni. Näiteks 10 kV kastivormilisi võrgukandju kasutatakse tavaliselt jagatud fotodelektriikute võrgulühendamisel, samas kui ekstra kõrgepingelised võrgukandjad on olulised pikadistantsilise energiavaatluse minimeerimiseks. Fotodelektriiku tõstekastivormiline võrgukandja on näiteks taastuvenergiaprojektide oluline komponent.

3. Transpordi- ja infrastruktuurivaldkonnad
3.1 Raudtee- ja elektriautode laadimisjaamad

Linnalised metro- ja kiirraudteevõrgud sõltuvad stabiilsest energiavarustusest. Kastivormilised võrgukandjad, mis on paigutatud alamvõrkudes, varustavad nende süsteemide ülepoole joont kasutavate ülemiste kontaktjoonte. Samuti kasutatakse elektriautode laadimisjaamadel võrgukandju, et teisendada 10 kV kõrgepinge konkreetseks pingeks, mis on vajalik laadimise üksuste jaoks, lubades suure joonte kiire laadimise võimet.

3.2 Võrgu uuendamine ja intelligentsed võrgud

Ekstra kõrgepingelised võrgukandjad (tõkestatud 330 kV ja üle) mängivad kriitilist rolli piirkondadevahelises energiavaatluses. Intelligentsed võrgude järjekindel areng suurendab nõudlust digitaalsetele võrgukandjatele, mis on varustatud kaugseire- ja vigade diagnoosimisfunktsioonidega. Konverteerivad võrgukandjad on näiteks olulised osad ülimalt kõrgepingelistes otspingo (UHVDC) edasijooksusüsteemides.

4. Erimäärad
Hädavara ja varujätkvara

Kriitilistes asutustes, näiteks haiglates ja andmekeskustes, on vaja dubleeritud võrgukandju, et tagada katmata energiavarustus. Disain, mis sisaldab kõrge-lõõma punktiga öli, vähendab tulekahju ohtu, mis muudab need võrgukandjad sobilikud ehitistesse, kus ohutus on esmatähtis.

5 Tehniline kohanemisvõime
5.1 Keskkonna vastupidavus

Enamus võrgukandjate moodeleid on disainitud, et töötada raskeolulistes keskkonnatingimustes, sealhulgas kuni 1000 meetri kõrgusel, kuni 95% suhteline niiskus, tuulkiirus kuni 34 m/s ja maavärinad.

5.2 Efektiivsusomadused

Sellised omadused nagu madal-kaotuste silitsüülne terase tuuma ja topelttundlikud lülitid aitavad vähendada operatsioonikulusid. Lisaks on need võrgukandjad ehitatud ületarbeteguriga, et rahuldada ootamatuid tarbimispiki.

6 Tulevased trendid

Intelligentsete võrgude ja taastuvenergia muutuvas tundlikkusel on kõrgepingelised võrgukandjad valmis liikuma suurema efektiivsuse ja intelligentsema töö suunas. Tulevased arengud hõlmavad IoT-sensorite integreerimist reaalajas jälgimiseks ja diagnoosimiseks, samuti keskkonnasõbralike materjalite, näiteks bio-tunnetavate eraldusöljade kasutamist, et parandada jätkusuutlikkust.