Transformador de Núcleo 3D: El Futuro de la Distribución de Energía

Requisitos técnicos y tendencias de desarrollo para transformadores de distribución

• Bajas pérdidas, especialmente bajas pérdidas en vacío; destacando el rendimiento energético.

• Bajo ruido, especialmente durante la operación en vacío, para cumplir con los estándares de protección ambiental.

• Diseño completamente sellado para evitar que el aceite del transformador entre en contacto con el aire externo, permitiendo una operación sin mantenimiento.

• Dispositivos de protección integrados dentro del tanque, logrando la miniaturización; reduciendo el tamaño del transformador para facilitar su instalación en el sitio.

• Capaz de suministro de energía en red de anillo con múltiples circuitos de salida de baja tensión.

• Sin partes vivas expuestas, asegurando una operación segura.

• Tamaño compacto y peso ligero; operación confiable con mantenimiento y actualizaciones convenientes.

• Excelente resistencia al fuego, sismos y prevención de desastres, ampliando el rango de aplicaciones.

• Fuerte capacidad de sobrecarga, satisfaciendo las demandas de energía de emergencia durante fallos en otros equipos.

• Mayor reducción en los costos de producción y ventas para mejorar la accesibilidad y aceptación en el mercado.

Basándose en el análisis anterior, los transformadores de distribución de núcleo enrollado tridimensional (3D) representan una dirección ideal de desarrollo. Actualmente, los modelos eficientes energéticamente, como los transformadores de distribución de aleación amorfa S13 y SH15, mejor satisfacen las demandas del mercado doméstico. Para instalaciones que requieren seguridad contra incendios, se recomienda el uso de transformadores de distribución secos con encapsulado de resina epoxi.

Consideraciones clave en el uso de transformadores de distribución

Basándose en las conclusiones anteriores y la experiencia práctica, se pueden entender claramente las siguientes pautas operativas para los transformadores de distribución. Estas se presentan como recomendaciones sin justificación técnica detallada—se puede llevar a cabo una discusión más profunda en temas especializados.

• Al seleccionar un transformador de distribución, considere no solo su rendimiento, sino también la selección de la capacidad adecuada basada en el tamaño real de la carga para garantizar una alta utilización de la carga.

• Si la capacidad es demasiado grande, aumenta la inversión inicial y el costo de compra, y las pérdidas en vacío son mayores durante la operación.

• Si la capacidad es demasiado pequeña, puede no satisfacer la demanda de energía, y las pérdidas de carga tienden a ser excesivamente altas.

• Determine de manera razonable el número de transformadores, considerando tanto la seguridad como la economía:

• Para instalaciones con grandes cantidades de cargas críticas (Clase I), o incluso cargas de Clase II que requieren alta seguridad, considere instalar múltiples unidades (por ejemplo, uno grande y uno pequeño) cuando las fluctuaciones de carga sean significativas y ocurran intervalos largos.

• Para requisitos de alta fiabilidad, proporcione un transformador de respaldo (sujeto a restricciones de espacio y otras).

• Si la iluminación y la potencia comparten un transformador y la calidad de la iluminación o la vida útil de las lámparas se ven severamente afectadas, se debe instalar un transformador de iluminación dedicado.

• La operación económica de los transformadores es un problema complejo y sistémico.

• La máxima eficiencia ocurre cuando las pérdidas en vacío igualan las pérdidas de carga—esto es difícil de lograr en la práctica.

• Considere la curva de operación económica y la curva de operación económica óptima. Generalmente, los transformadores operan con mayor eficiencia y economía a una tasa de carga del 45%–75%.

• Sin embargo, esto varía según el tipo y la capacidad del transformador y debe evaluarse individualmente. Consulte el libro del Profesor Hu Jingsheng, "Operación Económica de Transformadores", para cálculos detallados.

• La compensación de la potencia reactiva para los transformadores de distribución debe gestionarse correctamente—ni sobrecompensación ni subcompensación.

• Mejora el factor de potencia

• Reduce las pérdidas en línea

• Aumenta el voltaje de operación

• El factor de potencia real generalmente debe alcanzar el 90% o más.

• Se deben considerar las pérdidas introducidas por los condensadores mismos.

• Una compensación adecuada trae beneficios significativos de ahorro de energía:

• Los métodos de compensación incluyen: compensación en grupo, compensación centralizada y compensación local (en la carga).

• Al seleccionar y operar transformadores, preste atención al voltaje de salida secundario.

• Considere las condiciones de voltaje del sistema, seleccione la relación de vueltas apropiada y configure correctamente la posición del selector de tomas para satisfacer los requisitos de los clientes en cuanto a la calidad del voltaje.

• Fortalezca la operación y el mantenimiento de los transformadores de distribución.

• Aunque los sistemas actuales a menudo adoptan un enfoque de "mantenimiento basado en estado" (reparar solo cuando se produzcan defectos), los procedimientos de inspección científicos son esenciales.

• Los puntos clave incluyen: evitar la operación con sobrecarga prolongada, mantener el nivel de aceite adecuado, indicación de temperatura normal y niveles de ruido aceptables. Las regulaciones ya proporcionan orientación detallada.

• Otros aspectos, como la seguridad, la producción civilizada, la vida útil, la rentabilidad de la inversión y la selección de la ubicación de instalación, también impactan el uso de los transformadores. Estos temas no se discuten en detalle aquí.