Com seleccionar un transformador de sec?

1. Sistema de Control de Temperatura

Una de les causes principals del fracàs del transformador és el dañ de l'aïllament, i la major amenaça per a l'aïllament ve de superar el límit de temperatura permès de les bobines. Per tant, monitoritzar la temperatura i implementar sistemes d'alarma per als transformadors en funcionament són essencials. El següent introdueix el sistema de control de temperatura utilitzant el TTC-300 com a exemple.

1.1 Ventiladors de Refredament Automàtics

Es preincorpora un termistor al punt més calent de la bobina de baixa tensió per obtenir senyals de temperatura. Basant-se en aquests senyals, la operació del ventilador s'ajusta automàticament. Quan la càrrega del transformador augmenta, la temperatura augmenta en conseqüència. El termistor reacciona a aquest canvi: quan la temperatura arriba a 110°C, el ventilador s'inicia automàticament per proporcionar refredament; quan la temperatura baixa de 90°C, el ventilador rep el senyal de temperatura i atura la seva operació.

1.2 Funcions de Desconnectar i Alarma

Els termistors PTC es preincorporen a la bobina de baixa tensió per monitoritzar i mesurar la temperatura de les bobines i el nucli. Si la temperatura de la bobina supera els 155°C, el sistema activa un senyal d'alarma de sobretensió. Si la temperatura augmenta per sobre dels 170°C, el transformador ja no pot operar de manera segura, així que es transmet un senyal de desconnectar al circuit de protecció secundari, fent que el transformador respongui ràpidament amb una acció de desconnectar.

1.3 Visualització de la Temperatura

Els termistors es preincorporen a les bobines de baixa tensió. La temperatura es mesura mitjançant la resistència i s'envia com a senyal analògic de corrent de 4–20 mA per a la visualització. Per connectivitat amb ordinadors, es pot afegir una interfície de comunicació per permetre la transmissió remota fins a 1.200 metres. A més, un emissor pot monitoritzar simultàniament fins a 31 transformadors. Els senyals dels termistors també activan alarmes de sobretensió i accions de desconnectar, millorant així el rendiment del sistema de protecció de temperatura.

2. Mètodes de Protecció

La selecció de l'estutx és també important per a la protecció del transformador i hauria de basar-se en els requisits de protecció i l'entorn d'ús, resultant en diversos tipus d'estutxes. Normalment, es trien estutxes IP20 per als transformadors—una opció estàndard principalment destinada a prevenir que animals com gats, rates, serps i ocells, així com objectes estranys de més de 12 mm de diàmetre, entren i provoquen curts circuits o altres accidents greus, protegint així les parts vivas. Per als transformadors exteriors, es requereix un estutx amb classificació IP23. A més de les funcions anteriors, també ofereix protecció contra gotes d'aigua que cauen a angles de fins a 60 graus de la vertical. No obstant això, això pot afectar la capacitat de dissipació de calor del transformador, així que s'ha de prestar atenció a la capacitat d'operació.

3. Mètodes de Refredament

Els transformadors de tipus sec inclouen principalment dos tipus: refredament natural per aire i refredament forçat per aire. El refredament natural per aire es fa servir principalment per a transformadors que operen de manera contínua dins de la seva capacitat nominal. El refredament forçat per aire pot augmentar la capacitat de sortida del transformador en un 50%. Aquest mètode es fa servir principalment per a càrregues intermitents o condicions de sobrecàrrega d'emergència. No obstant això, durant aquesta càrrega, tant la tensió d'impedància com les pèrdues de càrrega augmenten de manera innatural, el que no és econòmic. Per tant, no és recomanable mantenir el transformador en aquest estat de sobrecàrrega durant períodes llargs.

4. Capacitat de Sobrecàrrega

La capacitat de sobrecàrrega d'un transformador està influenciada per múltiples factors, així que la seva capacitat de sobrecàrrega ha de planificar-se i utilitzar-se de manera raonable. S'han de considerar els següents aspectes:

• Reduir convenientment la capacitat del transformador. Es pot tenir en compte la sobrecàrrega d'impacte a curt termini que ocorre durant l'operació d'equips com laminoirs i màquines de soldadura. Utilitzant la capacitat de sobrecàrrega del transformador, la capacitat es pot reduir—és una manera efectiva d'utilitzar la capacitat de sobrecàrrega. A més, per a àrees amb càrregues desiguals com il·luminació pública residencial, instal·lacions culturals i de diversió, sistemes de climatització i centres comercials, es pot aprofitar la capacitat de sobrecàrrega del transformador per reduir convenientment la seva capacitat, permetent que el transformador operi a prop de la càrrega total o de manera intermitent en condicions de sobrecàrrega durant les hores punta d'operació.

• Reducir la capacitat de reserva o el nombre d'unitats: En alguns llocs, els requisits elevats de redundància per als transformadors porten a seleccionar unitats sobredimensionades i excesives en dissenys d'enginyeria. Utilitzant la capacitat de sobrecàrrega dels transformadors de tipus sec, la capacitat de reserva es pot reduir en la planificació. El nombre d'unitats de reserva també es pot reduir. Quan un transformador opera en sobrecàrrega, la seva temperatura d'operació ha de monitoritzar-se de cerca. Si la temperatura augmenta a 155°C (sonarà una alarma), s'han de prendre mesures immediates de reducció de càrrega (per exemple, eliminar càrregues no crítiques) per assegurar un subministrament d'energia segur a les càrregues crítiques.

5. Mètodes de Sortida de Baixa Tensió i Coordinació d'Interfícies per a Transformadors de Tipus Sec

Els transformadors de tipus sec no contenen oli, eliminant així els riscos d'incendi, explosió o contaminació. Com a resultat, els codis i reglaments electrics no requereixen que s'instal·lin en habitacions separades. Especialment per a la nova sèrie SC(B)9, amb pèrdues significativament reduïdes i nivells de soroll, es ha fet possible col·locar transformadors de tipus sec en la mateixa sala de quadres de baixa tensió.

5.1 Barra Coberta de Baixa Tensió Estàndard

Si el projecte utilitza barres cobertes (també conegudes com a barres de plug-in o ductes compactes), el transformador corresponent es pot dotar de terminals de barra coberta estàndard per facilitar la connexió a les barres externes. Per a productes amb estutx (IP20), es proporciona un flange per a la barra coberta a la tapa superior de l'estutx. Per a productes sense estutx (IP00), només es proporcionen els terminals de connexió de la barra.

5.2 Sortida Lateral Horitzontal Estàndard (Baixa Tensió)

Quan el transformador es col·loca costat a costat amb un quadre de baixa tensió, es poden proporcionar sortides laterals horitzontals al transformador per facilitar la connexió dels terminals. Aquesta configuració es combina normalment amb quadres de baixa tensió com GGD, GCK i MNS. El fabricant del transformador i el fabricant del quadre de distribució han de signar un acord de coordinació per confirmar les dimensions detallades de l'interfície i assegurar una instal·lació fluida a l'obrar.

5.3 Sortida Lateral Vertical Estàndard (Baixa Tensió)

Aquesta sortida lateral utilitza barres verticals i és similar en principi a la sortida lateral horitzontal. Quan el transformador es fa servir amb taules de quadres de distribució de tipus Domino disposades verticalment, el transformador pot proporcionar sortides laterals de baixa tensió.

La Xina ha assolit un volum de producció molt elevat de transformadors de tipus sec basats en materials aïllants de resina i ara ocupa una posició significativa a nivell global, amb una producció i vendes que ocupen el primer lloc en el món. La tecnologia de fabricació líder també és impressionant. L'aplicació i la promoció tècnica d'aquests transformadors tenen un futur molt prometedor, degut al potencial de desenvolupament a llarg termini en la fabricació. Les principals avantatges es resumen a continuació:

• Baix consum d'energia i baix soroll: Menor pèrdues en fulls de ferro siliconós, avantatges estructurals de les bobines de fusta, juntures més estretes en núvols d'escala comparades amb dissenys tradicionals—tots contribueixen a una disseny integrat més ambientalment amistós dels transformadors de tipus sec. Amb la promoció més profunda d'aquestes tecnologies, combinades amb nivells baixos de soroll i l'incorporació de noves tecnologies i processos, els transformadors futurs seran encara més silenciosos, més ecològics i més eficients energèticament.

• Alta fiabilitat: La fiabilitat del producte i la qualitat han esdevingut preocupacions clau dels consumidors. A través de la recerca de cada procés de fabricació, la fiabilitat del transformador s'ha verificat i s'ha millorat, contribuint a una vida útil més llarga i una major dependibilitat. Això és especialment evident en la recerca d'enginyeria fonamental.

• Certificació ambiental: L'estàndard ambiental bàsic és HD464. Es realitzen recerques i certificacions en classes de resistència climàtica C0/C1/C2, classes de resistència ambiental E0/E1/E2 i classes de resistència al foc F0/F1/F2.

• Augment de la capacitat: Els transformadors de tipus sec es fan servir principalment com a transformadors de distribució, amb capacitats que van de 50 kVA a 2.500 kVA. La seva aplicació s'està expandint al domini dels transformadors de potència, amb capacitats que arriben a 10.000 kVA a 20.000 kVA. Aquesta expansió està motivada per la creixent demanda d'electricitat urbana i l'expansió de les xarxes elèctriques, conduint a més centres de càrrega urbans i una major adopció de transformadors de potència de gran capacitat.

• Funcionalitat integral: Els transformadors moderns estan equipats estructuralment amb estutxes protectors, refredament forçat, interfícies de monitorització de temperatura, transformadors instrumentals, comptatge d'energia i altres característiques. El desenvolupament dels transformadors es dirigeix cap a dissenys funcionalment integrats.

• Ampliació dels camps d'aplicació: El domini dominat pels transformadors de distribució s'està expandint a aplicacions multi-camp, plataformes de gran escala.