Transformador de Núcleo em Bobina 3D: Futuro da Distribuição de Energia

Requisitos Técnicos e Tendências de Desenvolvimento para Transformadores de Distribuição

• Baixas perdas, especialmente baixas perdas em vazio; destacando o desempenho de economia de energia.

• Baixo ruído, particularmente durante a operação em vazio, para atender aos padrões de proteção ambiental.

• Design totalmente selado para evitar que o óleo do transformador entre em contato com o ar externo, permitindo operação sem manutenção.

• Dispositivos de proteção integrados no tanque, alcançando miniaturização; reduzindo o tamanho do transformador para facilitar a instalação no local.

• Capaz de fornecimento de energia em rede de anel com múltiplos circuitos de saída de baixa tensão.

• Sem partes vivas expostas, garantindo operação segura.

• Tamanho compacto e peso leve; operação confiável com manutenção e atualizações convenientes.

• Excelente resistência ao fogo, terremotos e prevenção de desastres, expandindo o alcance de aplicação.

• Alta capacidade de sobrecarga, atendendo às demandas de energia de emergência durante falhas em outros equipamentos.

• Redução adicional nos custos de produção e vendas para aumentar a acessibilidade e aceitação no mercado.

Com base na análise acima, os transformadores de distribuição de núcleo enrolado tridimensional (3D) representam uma direção ideal de desenvolvimento. Atualmente, modelos eficientes em termos de energia, como os transformadores de distribuição S13 e SH15 de liga amorfa, melhor atendem às demandas do mercado doméstico. Para instalações que exigem segurança contra incêndios, recomenda-se o uso de transformadores de distribuição a seco com resina epóxi.

Considerações Chave no Uso de Transformadores de Distribuição

Com base nas conclusões acima e na experiência prática, as seguintes diretrizes operacionais para transformadores de distribuição podem ser claramente compreendidas. Estas são apresentadas como recomendações, sem justificação técnica detalhada—discussões adicionais podem ser conduzidas em tópicos especializados.

• Ao selecionar um transformador de distribuição, considere não apenas seu desempenho, mas também a seleção adequada da capacidade com base no tamanho real da carga para garantir alta utilização da carga.

• Se a capacidade for muito grande, o investimento inicial e o custo de compra aumentam, e as perdas em vazio são maiores durante a operação.

• Se a capacidade for muito pequena, pode não atender à demanda de energia, e as perdas de carga tendem a ser excessivamente altas.

• Determine o número de transformadores de forma razoável, considerando tanto a segurança quanto a economia:

• Para instalações com grandes quantidades de cargas críticas (Classe I), ou mesmo cargas Classe II que requerem alta segurança, considere a instalação de múltiplas unidades (por exemplo, uma grande e uma pequena) quando as flutuações de carga são significativas e ocorrem intervalos longos.

• Para requisitos de alta confiabilidade, forneça um transformador de reserva (sujeito a restrições de espaço e outras).

• Se a iluminação e a energia compartilham um transformador e a qualidade da iluminação ou a vida útil das lâmpadas são severamente afetadas, deve ser instalado um transformador de iluminação dedicado.

• A operação econômica dos transformadores é um problema complexo e sistêmico.

• A máxima eficiência ocorre quando as perdas em vazio igualam as perdas de carga—o que é difícil de alcançar na prática.

• Considere a curva de operação econômica e a curva de operação econômica ótima. Geralmente, os transformadores operam com maior eficiência e economia com uma taxa de carga de 45%–75%.

• No entanto, isso varia de acordo com o tipo e a capacidade do transformador e deve ser avaliado individualmente. Consulte o livro do Professor Hu Jingsheng, "Operação Econômica de Transformadores", para cálculos detalhados.

• A compensação de potência reativa para transformadores de distribuição deve ser gerenciada adequadamente—nem supercompensação nem subcompensação.

• Melhora o fator de potência

• Reduz as perdas de linha

• Melhora a tensão de operação

• O fator de potência real geralmente deve atingir 90% ou mais.

• As perdas introduzidas pelos capacitores próprios devem ser consideradas.

• A compensação adequada traz benefícios significativos de economia de energia:

• Métodos de compensação incluem: compensação em grupo, compensação centralizada e compensação local (no ponto de carga).

• Ao selecionar e operar transformadores, preste atenção à tensão de saída secundária.

• Considere as condições de tensão do sistema, selecione a relação de enrolamento apropriada e defina corretamente a posição do regulador de tensão para atender às exigências dos clientes em termos de qualidade de tensão.

• Fortaleça a operação e manutenção dos transformadores de distribuição.

• Embora os sistemas atuais muitas vezes adotem uma abordagem de "manutenção baseada em condições" (reparar somente quando ocorrerem defeitos), procedimentos de inspeção científicos são essenciais.

• Pontos-chave incluem: evitar a operação sobrecarregada por longos períodos, manter o nível de óleo adequado, indicação de temperatura normal e níveis de ruído aceitáveis. As regulamentações já fornecem orientações detalhadas.

• Outros aspectos, como segurança, produção civilizada, vida útil, retorno do investimento e seleção do local de instalação, também impactam o uso do transformador. Esses tópicos não são discutidos em detalhes aqui.