Magasfeszültségi átalakítók: Alkalmazások jellemzők és jövőbeli trendek

A magas feszültségű átalakítók (10 kV felett) széles körben használódnak különböző szektorokban, beleértve a lakossági és ipari területeket is. A következő részletes áttekintést adja a fő alkalmazási helyzetükről és technikai jellemzőiről:

1. Városi és civilelméleti alkalmazások
1.1 Lakóközpontok és kereskedelmi központok

A 10 kV-os kombinált átalakító, melyet kompakt mérete és teljesen zárt szerkezete miatt kedvelnek, széles körben használják új lakókomplexumokban, bevásárlóközpontokban és magasszintű épületekben. A tervezése nagyon térhatékony – csak körülbelül egyharmad az európai stílusú integrált átalakító mérete ugyanolyan kapacitással –, ami hatékony földhasználatot tesz lehetővé. Ezen felül a Dyn11 csatlakozási konfiguráció biztosítja a feszültség stabilitását, és enyhíti a nullpont eltolódásával járó problémákat.

1.2 Városi közszolgáltatások

Ezek az átalakítók alkalmazást találnak városi infrastruktúrában, mint például az utcaképes tárgyilagos hálózatokban, parktervezésben és utakon. Az esztétikus dobozos átalakítók testreszabhatók, hogy harmonikusan illeszkedjenek a környezetbe. Továbbá a teljesen izolált dizájnja csökkenti a további biztonsági távolságokra való igényt, ami megfelelővé teszi őket sűrű gyalogos forgalommal rendelkező területekre.

2. Ipari és energiaágazatok
2.1 Iparkertek és nehézipar (bányászat és gyártás)

Az összetett energiaigényű ipari és bányászati vállalkozásokban a megbízható energiaellátás legfontosabb. Ezekben a környezetekben a kombinált átalakítók rugalmasságot nyújtanak a gyűrűhálózati és terminális konfigurációk közötti váltáshoz, és kétszeres védőelemmel látják el, hogy csökkentsék a karbantartási költségeket. Ők megbízhatóan működnek extrém körülmények között, -30°C-tól +40°C-ig tartó működési hőmérséklet tartományban. A nehéziparban gyakran használják az olajeltolt átalakítókat, míg a bányászati környezetekben, ahol magas robbanásvédelemre van szükség, inkább a száraz átalakítókat preferálják.

2.2 Új energia termelő rendszerek

A megújuló energiaforrások rendszereiben, mint például a napelemparkokban és szélerőművekben, szükség van a generált alacsony feszültség lépcsőzetes emelésére a hálózati feszültségszintekre. Például a 10 kV-os dobozos átalakítókat általában decentralizált napelemparkok hálózati csatlakoztatásához használják, míg az extra magas feszültségű átalakítók kulcsfontosságúak a hosszútávú energiaátvitelhez, hogy minimalizálják a veszteségeket. A napelemparkokban használt lépcsőzetes dobozos átalakító például kulcsfontosságú összetevő a megújuló energiaprojektjeinkben.

3. Közlekedés és infrastruktúra
3.1 Vasúti közlekedés és elektromos jármű töltőállomások

A városi metrórendszerek és a gyorsvasút hálózatok megbízható energiaellátást igényelnek. A transzformációs állomásokban telepített dobozos átalakítók ellátják energiával a felfüggesztett kontaktvonalakat, amelyeket ezekben a rendszerekben használnak. Hasonlóképpen, az elektromos jármű töltőállomások átalakítókat használnak a 10 kV-os magas feszültség átalakítására a töltőegységek által igényelt specifikus feszültségre, így lehetővé téve a nagy áramerős gyors töltést.

3.2 Villamos hálózatok fejlesztése és intelligens hálózatok alkalmazása

Az extra magas feszültségű átalakítók (330 kV és annál nagyobb feszültségűek) kulcsszerepet játszanak a régiókon átnyúló energiaátvitelben. Az intelligens hálózatok folyamatos fejlődése növeli a távoli figyelés és hibadiagnosztika funkciókkal felszerelt digitális átalakítók iránti igényt. Például a konverter átalakítók alapvető összetevői az ultra magas feszültségű egyenes áram (UHVDC) átvitel rendszereiben.

4. Különleges helyzetek
Vészhelyzeti és tartalék energiaellátás

Kritikus létesítmények, mint például kórházak és adatközpontok, redundáns átalakítókat igényelnek, hogy folyamatos energiaellátást biztosíthassanak. A mag tűzpontrúgó olajjal ellátott tervezés csökkenti a tűz kockázatát, ami ezeket az átalakítókat alkalmasá teheti olyan épületekbe, ahol a biztonság elsődleges.

5 Technikai alkalmazkodóképesség
5.1 Környezeti tolerancia

A legtöbb átalakítómódell kihívó környezeti körülmények között működik, beleértve 1000 méter magasságig, 95%-os relatív páratartalomig, 34 m/s-es szélsebességig, és síkmozgás esetén is.

5.2 Hatékonysági jellemzők

Alacsony veszteséggel működő silíciumvastag magok és kétszeres érzékeny védőelem segít csökkenteni a működési költségeket. Ezen felül ezek az átalakítók túltöltési kapacitással vannak felszerelve, hogy kezelni tudják a terhelés rövid idejű emelkedését.

6 Jövőbeli trendek

A smart hálózatok és a megújuló energia forrásainak fejlődésével a magas feszültségű átalakítók felépülnek a magasabb hatékonyság és intelligensebb működés felé. A jövőbeli fejlesztések közé tartozik az IoT-szensorok integrálása valós idejű figyelésre és diagnosztikára, valamint a fenntarthatóság javítása érdekében használt környezetbarát anyagok, mint például a biodegradálható izoláló olajok használata.