Transformador de núcleo de ferro 3D: O futuro da distribución de enerxía

Requisitos técnicos e tendencias de desenvolvemento para transformadores de distribución

• Baixas perdas, especialmente baixas perdas en rexo; destacando o rendemento enerxético.

• Baixo ruído, particularmente durante a operación en rexo, para cumprir as normas de protección ambiental.

• Deseño totalmente selado para evitar que o óleo do transformador entre en contacto co aire exterior, permitindo unha operación sen manutención.

• Dispositivos de protección integrados no tanque, logrando a miniaturización; redución do tamaño do transformador para facilitar a instalación no local.

• Capaz de suministro de corrente en rede de anel con múltiples circuitos de saída de baixa tensión.

• Sen partes vivas expostas, asegurando unha operación segura.

• Tamaño compacto e peso lixeiro; operación fiable con manutención e actualizacións cómodas.

• Excelente resistencia ao lume, sismos e prevención de catástrofes, expandindo o rango de aplicación.

• Forte capacidade de sobrecarga, satisfacendo as demandas de corrente de emerxencia durante fallos noutras equipos.

• Redución adicional dos custos de produción e venda para mellorar a accesibilidade e aceptación no mercado.

Baseándose na análise anterior, os transformadores de distribución de núcleo enrollado tridimensional (3D) representan unha dirección ideal de desenvolvemento. Actualmente, os modelos eficientes enerxéticamente como os S13 e SH15 de aleación amorfa son os que mellor cumpren as demandas do mercado doméstico. Para instalacións que requiren seguridade contra incendios, recoméndanse os transformadores de distribución secos con resina epoxi.

Consideracións clave no uso de transformadores de distribución

Baseándose nas conclusións anteriores e na experiencia práctica, as seguintes pautas operativas para os transformadores de distribución poden entenderse claramente. Estas son presentadas como recomendacións sen xustificación técnica detallada—pódese realizar unha discusión adicional en temas especializados.

• Ao seleccionar un transformador de distribución, non só se debe considerar o seu rendemento, senón tamén a selección adecuada da capacidade baseada no tamaño real da carga para asegurar unha alta utilización da carga.

• Se a capacidade é demasiado grande, o investimento inicial e o custo de compra aumentan, e as perdas en rexo son maiores durante a operación.

• Se a capacidade é demasiado pequena, pode non satisfacer a demanda de corrente, e as perdas de carga tenden a ser excesivamente altas.

• Determinar de maneira razonable o número de transformadores, considerando tanto a seguridade como a economía:

• Para instalacións con grandes cantidades de cargas críticas (Clase I), ou incluso cargas de Clase II que requiren alta seguridade, considérase a instalación de múltiples unidades (por exemplo, unha grande e unha pequena) cando as fluctuacións de carga son significativas e ocorren intervalos longos.

• Para requisitos de alta fiabilidade, proporcionar un transformador de reserva (suxeto a restricións de espazo e outras).

• Se a iluminación e a corrente comparten un transformador e a calidade da iluminación ou a vida útil das lámbras está afectada de forma severa, debe instalarse un transformador de iluminación dedicado.

• A operación económica dos transformadores é unha cuestión sistémica complexa.

• A máxima eficiencia ocorre cando as perdas en rexo son iguais ás perdas de carga—isto é difícil de lograr na práctica.

• Considerar a curva de operación económica e a curva de operación económica óptima. Xeralmente, os transformadores operan de forma máis eficiente e económica cunha taxa de carga de 45%–75%.

• No entanto, isto varía segundo o tipo e a capacidade do transformador e debe avaliarse individualmente. Consulte o libro do Profesor Hu Jingsheng Operación Económica de Transformadores para cálculos detallados.

• A compensación de potencia reactiva para os transformadores de distribución debe ser xestionada correctamente—nin sobrecompensación nin subcompensación.

• Melhora o factor de potencia

• Reduce as perdas na liña

• Mejora a tensión de operación

• O factor de potencia real xeralmente debe alcanzar o 90% ou superior.

• As perdas introducidas polas condensadoras mesmas deben ser consideradas.

• A compensación adecuada trae beneficios significativos de aforro de enerxía:

• Os métodos de compensación inclúen: compensación por grupos, compensación centralizada e compensación local (na carga).

• Ao seleccionar e operar transformadores, prestar atención á tensión de saída secundaria.

• Considerar as condicións de tensión do sistema, seleccionar a relación de espiras adecuada e establecer correctamente a posición do selector de tomas para satisfacer os requisitos dos clientes en termos de calidade de tensión.

• Fortalecer a operación e manutención dos transformadores de distribución.

• Enquanto que os sistemas actuais adoitan adoptar un enfoque de "mantemento basado no estado" (reparación só cando ocorren defectos), os procedementos de inspección científicos son esenciais.

• Os puntos clave inclúen: evitar a operación de sobrecarga a longo prazo, manter o nivel correcto de óleo, indicación de temperatura normal e niveis aceitables de ruído. As regulacións xa proporcionan orientación detallada.

• Outros aspectos como a seguridade, a produción civilizada, a vida útil, a rentabilidade da inversión e a selección do lugar de instalación tamén afectan ao uso dos transformadores. Estes temas non se discuten en detalle aquí.