Como seleccionar un transformador seco?

1. Sistema de control de temperatura

Unha das principais causas do fallo dos transformadores é o dano na aislación, e a maior ameaza para a aislación provén de superar o límite de temperatura permitido das bobinas. Polo tanto, o monitorización da temperatura e a implementación de sistemas de alarma para os transformadores en funcionamento son esenciais. O seguinte introduce o sistema de control de temperatura utilizando o TTC-300 como exemplo.

1.1 Ventiladores de refrixeración automáticos

Un termistor está preincrustado no punto máis cálido da bobina de baixa tensión para obter sinais de temperatura. Basándose nestes sinais, o funcionamento do ventilador é axustado automaticamente. Cando a carga do transformador aumenta, a temperatura aumenta en consecuencia. O termistor reacciona a este cambio: cando a temperatura alcanza os 110°C, o ventilador inicia automaticamente para proporcionar refrixeración; cando a temperatura desce por debaixo dos 90°C, o ventilador recibe o sinal de temperatura e para de funcionar.

1.2 Funcións de salto e alarma

Termistores PTC están preincrustados na bobina de baixa tensión para monitorizar e medir a temperatura das bobinas e do núcleo. Se a temperatura da bobina supera os 155°C, o sistema dispara un sinal de alarma de sobretensión. Se a temperatura sobe por encima dos 170°C, o transformador xa non pode operar de forma segura, polo que se envía un sinal de salto ao circuito de protección secundario, provocando que o transformador responda rapidamente con unha acción de salto.

1.3 Visualización de temperatura

Os termistores están incrustados nas bobinas de baixa tensión. A temperatura é medida a través da resistencia e emitida como un sinal analóxico de corrente de 4–20 mA para visualización. Para conectividade informática, pódese engadir unha interface de comunicación para permitir a transmisión remota ata 1.200 metros. Ademais, un transmisor pode monitorizar simultaneamente ata 31 transformadores. Os sinais dos termistores tamén disparam alarmas de sobretensión e accións de salto, mellorando ademais o rendemento do sistema de protección térmica.

2. Métodos de protección

A selección da carcasa tamén é importante para a protección do transformador e debe basarse nos requisitos de protección e no entorno de uso, resultando en varios tipos de carcasa. Xeralmente, escóllesense carcasas IP20 para transformadores, unha elección estándar principalmente destinada a evitar que animais como gatos, ratas, serpes e aves, así como obxectos estranxeiros maiores de 12 mm de diámetro, entren e causeñan cortocircuitos ou outros accidentes graves, protexendo asín as partes vivas. Para transformadores exteriores, requirese unha carcasa de calificación IP23. Ademais das funcións anteriores, tamén proporciona protección contra gotas de auga que caen a ángulos de ata 60 graos da vertical. No entanto, isto pode afectar a capacidade de dissipación de calor do transformador, polo que debe prestarse atención á capacidade de funcionamento.

3. Métodos de refrixeración

Os transformadores secos inclúen principalmente dous tipos: refrixeración natural de aire e refrixeración forzada de aire. A refrixeración natural de aire empregase principalmente para transformadores que operan continuamente dentro da súa capacidade nominal. A refrixeración forzada de aire pode aumentar a capacidade de saída do transformador en un 50%. Este método aplica-se principalmente para cargas intermitentes ou condicións de sobrecarga de emerxencia. No entanto, durante tales cargas, tanto a tensión de impedancia como as perdas de carga aumentan de forma innatural, o que non é económico. Polo tanto, non é aconsellable manter o transformador nesta situación de sobrecarga durante períodos prolongados.

4. Capacidade de sobrecarga

A capacidade de sobrecarga dun transformador está influenciada por múltiples factores, polo que a súa capacidade de sobrecarga debe planificarse e utilizarse de forma racional. Deberían considerarse os seguintes aspectos:

• Redución adecuada da capacidade do transformador. Pódese considerar a sobrecarga de impacto de curto prazo que ocorre durante a operación de equipos como laminadores de acero e máquinas de soldar. Utilizando a capacidade de sobrecarga do transformador, a capacidade pode reducirse, o que é unha forma eficaz de utilizar a capacidade de sobrecarga. Ademais, para áreas con carga desigual, como iluminación pública residencial, instalacións culturais e de entretemento, sistemas de aire acondicionado e centros comerciais, a capacidade de sobrecarga do transformador pode aproveitarse para reducir adecuadamente a súa capacidade, permitindo que o transformador opere cerca da carga completa ou de forma intermitente en condicións de sobrecarga durante as horas de máxima operación.

• Reducción da capacidade de reserva ou do número de unidades: En algúns lugares, os altos requisitos de redundancia para transformadores levam a seleccionar tamaños excesivos e un número excesivo de unidades nos diseños de enxeñaría. Utilizando a capacidade de sobrecarga de transformadores secos, a capacidade de reserva pode reducirse ao planificar. Tamén pode diminuírse o número de unidades de reserva. Cando un transformador opera en condicións de sobrecarga, a súa temperatura de funcionamento debe monitorizarse de cerca. Se a temperatura aumenta a 155°C (sonará unha alarma), deben tomarse medidas inmediatas para reducir a carga (por exemplo, desligar cargas non críticas) para asegurar un suministro de enerxía seguro para as cargas críticas.

5. Métodos de salida de baixa tensión e coordinación de interfaces para transformadores secos

Os transformadores secos non contén aceite, eliminando os riscos de incendio, explosión ou contaminación. Como resultado, os códigos e regulamentos eléctricos non requiren que se instalen en habitacións separadas. Especialmente para a nova serie SC(B)9, con perdas significativamente reducidas e niveis de ruido, é factible colocar transformadores secos na mesma sala de quadros de baixa tensión.

5.1 Barras colectoras de baixa tensión estandarizadas

Se o proxecto utiliza barras colectoras (tamén coñecidas como barras compactas ou ductos de barras), o transformador correspondente pode fornecer terminais de barras colectoras estandarizadas para facilitar a conexión a barras externas. Para produtos con carcasa (IP20), proporcionase un flange para a barra colectora na cuberta superior da carcasa. Para produtos sen carcasa (IP00), só se proporcionan os terminais de conexión da barra colectora.

5.2 Saída lateral horizontal estándar (baixa tensión)

Cando o transformador está colocado lado a lado cun cuadro de baixa tensión, poden proporcionarse saídas laterais horizontais no transformador para facilitar a conexión de terminais. Esta configuración xeralmente combínase con painéis de baixa tensión como GGD, GCK e MNS. O fabricante do transformador e o fabricante do cuadro de distribución deben firmar un acordo de coordinación para confirmar as dimensións detalladas das interfaces e asegurar a instalación sinxela no local.

5.3 Saída lateral vertical estándar (baixa tensión)

Esta saída lateral usa barras verticais e é similar en principio á saída lateral horizontal. Cando o transformador úsase con painéis de cuadros de distribución dispuestos verticalmente estilo Domino, o transformador pode proporcionar saídas laterais de baixa tensión.

China logrou un volume de produción moi alto de transformadores secos baseados en materiais aislantes de resina e agora ocupa unha posición significativa a nivel mundial, sendo o primeiro en produción e ventas a nivel mundial. A tecnoloxía de fabricación líder tamén é impresionante. A aplicación e promoción técnica destes transformadores ten un futuro moi prometedor, debido ao potencial de desenvolvemento a longo prazo na fabricación. As principais vantaxes resúmense a continuación:

• Baixo consumo de enerxía e baixo ruído: Menores perdas de láminas de silicio, ventaxas estruturais das bobinas de folla, unions máis estreitas en núcleos escalonados en comparación cos diseños tradicionais, todos contribúen a un deseño integrado de transformadores secos máis respetuosos co medio ambiente. Con a promoción máis profunda destas tecnoloxías, combinadas con niveis baixos de ruído e a incorporación de novas tecnoloxías e procesos, os futuros transformadores serán aínda máis silenciosos, ecolóxicos e eficientes en enerxía.

• Alta fiabilidade: A fiabilidade do produto e a calidade foron convertidos en preocupacións clave para os consumidores. A través da investigación de cada proceso de fabricación, a fiabilidade dos transformadores foi verificada e mellorada, contribuíndo a unha vida útil máis longa e confiabilidade mellorada. Isto é particularmente evidente na investigación fundamental de enxeñaría.

• Certificación ambiental: O estándar ambiental básico é HD464. Realízanse investigacións e certificacións sobre clases de resistencia climática C0/C1/C2, clases de resistencia ambiental E0/E1/E2 e clases de resistencia ao fogo F0/F1/F2.

• Aumento da capacidade: Os transformadores secos úsanse principalmente como transformadores de distribución, con capacidades que van desde 50 kVA a 2.500 kVA. A súa aplicación está expandíndose agora ao dominio dos transformadores de potencia, con capacidades que chegan a 10.000 kVA a 20.000 kVA. Esta expansión está motivada pola crecente demanda de enerxía eléctrica urbana e o crecemento das redes de distribución, levando a máis centros de carga urbanos e unha adopción máis ampla de transformadores de potencia de gran capacidade.

• Funcionalidade comprehensiva: Os transformadores modernos están equipados estruturalmente con carcasas protectoras, refrixeración forzada, interfaces de monitorización de temperatura, transformadores instrumentales, medición de enerxía e outras características. O desenvolvemento dos transformadores diríxese cara a diseños funcionais completamente integrados.

• Expansión dos campos de aplicación: O dominio dominado por transformadores de distribución está expandíndose a aplicativos multi-campo, plataformas de gran tamaño.