Transformator z rdzeniem 3D: Przyszłość dystrybucji energii

Wymagania techniczne i trendy rozwojowe dla transformatorów dystrybucyjnych

• Niskie straty, szczególnie niskie straty bezobciążeniowe; podkreślając wydajność energetyczną.

• Niski poziom hałasu, zwłaszcza w czasie pracy bez obciążenia, aby spełniać standardy ochrony środowiska.

• Pełnie hermetyczny projekt, aby zapobiec kontaktowi oleju transformatorowego z zewnętrznym powietrzem, umożliwiając eksploatację bez konieczności konserwacji.

• Zintegrowane urządzenia ochronne w zbiorniku, osiągając miniaturyzację; zmniejszanie rozmiarów transformatora ułatwia instalację na miejscu.

• Możliwość zasilania sieci pętlowej z wieloma obwodami wyjściowymi napięcia niskiego.

• Brak odsłoniętych części pod napięciem, zapewniając bezpieczną eksploatację.

• Kompaktowy rozmiar i niewielka waga; niezawodna praca z wygodnym utrzymaniem i modernizacją.

• Doskonała odporność na pożary, trzęsienia ziemi i inne katastrofy, rozszerzając zakres zastosowań.

• Wysoka zdolność do przeciążeń, spełniająca potrzeby awaryjnego zasilania podczas uszkodzeń innych urządzeń.

• Dalsze obniżenie kosztów produkcji i sprzedaży, aby zwiększyć dostępność i akceptację rynkową.

Na podstawie powyższej analizy, trójwymiarowe (3D) transformatory dystrybucyjne z rdzeniem nawiniętym reprezentują idealną kierunkówkę rozwojową. Obecnie najbardziej efektywne energetycznie modele, takie jak S13 i SH15, transformatory dystrybucyjne z amorficznym stopem, najlepiej spełniają potrzeby krajowego rynku. Dla instalacji wymagających bezpieczeństwa pożarowego zaleca się stosowanie suchych transformatorów dystrybucyjnych z odlewniczymi zasypkami żywicy epoksydowej.

Kluczowe zagadnienia dotyczące użytkowania transformatorów dystrybucyjnych

Na podstawie powyższych wniosków i praktycznego doświadczenia można jasno zrozumieć następujące wytyczne dotyczące eksploatacji transformatorów dystrybucyjnych. Są one przedstawiane jako rekomendacje bez szczegółowych uzasadnień technicznych – dalsza dyskusja może być przeprowadzona w specjalistycznych tematach.

• Podczas wybierania transformatora dystrybucyjnego należy uwzględnić nie tylko jego wydajność, ale także odpowiedni wybór mocy na podstawie rzeczywistej wielkości obciążenia, aby zapewnić wysoką wykorzystaną moc.

• Jeśli moc jest zbyt duża, początkowe inwestycje i koszty zakupu wzrastają, a straty bezobciążeniowe są wyższe podczas eksploatacji.

• Jeśli moc jest zbyt mała, może nie spełniać potrzeb energetycznych, a straty obciążeniowe są zbyt wysokie.

• Rozsądnie określ liczbę transformatorów, biorąc pod uwagę bezpieczeństwo i ekonomię:

• Dla obiektów z dużą ilością kluczowych (klasy I) obciążeń, lub nawet obciążeń klasy II wymagających wysokiego bezpieczeństwa, należy rozważyć montaż wielu jednostek (np. jednej dużej i jednej małej), gdy występują znaczne fluktuacje obciążeń i długie interwały.

• Dla wysokich wymagań dotyczących niezawodności, należy zapewnić transformator rezerwowy (z uwzględnieniem ograniczeń przestrzennych i innych).

• Jeśli oświetlenie i energia są obsługiwane przez jeden transformator, a jakość oświetlenia lub długość życia żarówek jest poważnie dotknięta, należy zainstalować dedykowany transformator oświetleniowy.

• Ekonomiczna eksploatacja transformatorów to skomplikowany problem systemowy.

• Maksymalna wydajność występuje, gdy straty bezobciążeniowe są równe stratom obciążeniowym – co jest trudne do osiągnięcia w praktyce.

• Uwzględnij krzywą ekonomicznej eksploatacji i optymalną krzywą ekonomicznej eksploatacji. Ogólnie, transformatory działają najwydajniej i najekonomiczniej przy stanie obciążenia 45%–75%.

• Jednak to zależy od typu i mocy transformatora i powinno być oceniane indywidualnie. Szczegółowe obliczenia można znaleźć w książce profesora Hu Jingshenga „Economic Operation of Transformers”.

• Kompensacja reaktywnej mocy dla transformatorów dystrybucyjnych musi być właściwie zarządzana – ani nadmierna, ani niedostateczna.

• Poprawia współczynnik mocy

• Redukuje straty liniowe

• Wzmacnia napięcie pracy

• Faktyczny współczynnik mocy powinien ogólnie wynosić 90% lub więcej.

• Trzeba uwzględnić straty wprowadzane przez kondensatory.

• Prawidłowa kompensacja przynosi znaczne korzyści oszczędnościowe energii:

• Metody kompensacji obejmują: grupową kompensację, centralną kompensację i lokalną (na obciążeniu) kompensację.

• Przy wyborze i eksploatacji transformatorów należy zwrócić uwagę na drugie wyjście napięcia.

• Uwzględnij warunki napięcia systemu, wybierz odpowiednią proporcję zwrotów i poprawnie ustaw pozycję przełącznika tap, aby spełnić wymagania klientów dotyczące jakości napięcia.

• Wzmocnij eksploatację i konserwację transformatorów dystrybucyjnych.

• Choć obecne systemy często przyjmują podejście oparte na „konserwacji opartej na stanie” (reperacja tylko wtedy, gdy wystąpią defekty), naukowe procedury inspekcji są niezbędne.

• Kluczowe punkty to: unikanie długotrwałej pracy z przeciążeniem, utrzymanie odpowiedniego poziomu oleju, normalne wskaźniki temperatury i akceptowalne poziomy hałasu. Przepisy już zawierają szczegółowe wskazówki.

• Inne aspekty, takie jak bezpieczeństwo, cywilizowana produkcja, okres użytkowania, zwrot z inwestycji i wybór miejsca instalacji, również wpływają na używanie transformatorów. Te tematy nie są szczegółowo omawiane tutaj.