Trasformatore a nucleo avvolto 3D: il futuro della distribuzione dell'energia
Requisiti tecnici e tendenze di sviluppo per i trasformatori di distribuzione
Basse perdite, in particolare basse perdite a vuoto; mettendo in evidenza le prestazioni di risparmio energetico.
Basso rumore, in particolare durante l'operazione a vuoto, per soddisfare gli standard di protezione ambientale.
Progettazione completamente sigillata per prevenire il contatto dell'olio del trasformatore con l'aria esterna, consentendo un funzionamento senza manutenzione.
Dispositivi di protezione integrati all'interno del serbatoio, raggiungendo la miniaturizzazione; riducendo le dimensioni del trasformatore per facilitare l'installazione sul sito.
Capace di fornire alimentazione in rete a anello con più circuiti di uscita a bassa tensione.
Nessuna parte viva esposta, garantendo un funzionamento sicuro.
Dimensioni compatte e peso leggero; funzionamento affidabile con manutenzione e aggiornamenti facili.
Ottima resistenza al fuoco, ai terremoti e alle catastrofi, espandendo il campo di applicazione.
Elevata capacità di sovraccarico, soddisfacendo le richieste di energia d'emergenza durante guasti ad altri dispositivi.
Ulteriore riduzione dei costi di produzione e vendita per migliorare l'accessibilità e l'accettazione del mercato.
In base all'analisi sopra, i trasformatori di distribuzione a nucleo avvolto tridimensionale (3D) rappresentano una direzione ideale di sviluppo. Attualmente, i modelli a basso consumo energetico come S13 e SH15 con nucleo in lega amorfica soddisfano meglio le esigenze del mercato interno. Per le installazioni che richiedono sicurezza antincendio, si consigliano i trasformatori di distribuzione a secco con resina epossidica.
Considerazioni chiave nell'uso dei trasformatori di distribuzione
In base alle conclusioni sopra e all'esperienza pratica, le seguenti linee guida operative per i trasformatori di distribuzione possono essere chiaramente comprese. Queste sono presentate come raccomandazioni senza giustificazione tecnica dettagliata—può essere condotta una discussione ulteriore su temi specializzati.
Quando si seleziona un trasformatore di distribuzione, considerare non solo le sue prestazioni ma anche una scelta appropriata della capacità in base alla dimensione effettiva del carico per assicurare un elevato utilizzo del carico.
Se la capacità è troppo grande, l'investimento iniziale e il costo di acquisto aumentano, e le perdite a vuoto sono più elevate durante il funzionamento.
Se la capacità è troppo piccola, potrebbe non soddisfare la domanda di energia, e le perdite di carico tendono a essere eccessivamente alte.
Determinare in modo ragionevole il numero di trasformatori, considerando sia la sicurezza che l'economia:
Per strutture con grandi quantità di carichi critici (Classe I), o anche carichi di Classe II che richiedono alta sicurezza, considerare l'installazione di più unità (ad esempio, uno grande e uno piccolo) quando le fluttuazioni del carico sono significative e si verificano intervalli lunghi.
Per requisiti di alta affidabilità, fornire un trasformatore di riserva (soggetto a vincoli spaziali e altri).
Se l'illuminazione e la forza motrice condividono un unico trasformatore e la qualità dell'illuminazione o la durata delle lampade viene gravemente influenzata, dovrebbe essere installato un trasformatore dedicato all'illuminazione.
L'operazione economica dei trasformatori è un problema sistemico complesso.
L'efficienza massima si verifica quando le perdite a vuoto sono uguali alle perdite di carico—questo è difficile da realizzare nella pratica.
Considerare la curva di operazione economica e la curva ottimale di operazione economica. Generalmente, i trasformatori operano in modo più efficiente ed economico con un tasso di carico del 45%–75%.
Tuttavia, ciò varia in base al tipo e alla capacità del trasformatore e dovrebbe essere valutato individualmente. Si veda il libro di Professor Hu Jingsheng "Operazione Economica dei Trasformatori" per calcoli dettagliati.
La compensazione del potere reattivo per i trasformatori di distribuzione deve essere gestita correttamente—nessun sovra-compensazione né sotto-compensazione.
Migliora il fattore di potenza
Riduce le perdite di linea
Migliora la tensione di funzionamento
Il fattore di potenza effettivo dovrebbe generalmente raggiungere il 90% o superiore.
Le perdite introdotte dai condensatori stessi devono essere considerate.
Una compensazione appropriata porta benefici significativi in termini di risparmio energetico:
I metodi di compensazione includono: compensazione di gruppo, compensazione centralizzata e compensazione locale (al carico).
Quando si selezionano e si operano i trasformatori, prestare attenzione alla tensione di uscita secondaria.
Considerare le condizioni di tensione del sistema, selezionare il rapporto di avvolgimenti appropriato e impostare correttamente la posizione del cambiavoli per soddisfare le esigenze dei clienti in termini di qualità della tensione.
Rafforzare l'operazione e la manutenzione dei trasformatori di distribuzione.
Anche se i sistemi attuali spesso adottano un approccio di "manutenzione basata sullo stato" (riparare solo quando si verificano difetti), sono essenziali procedure di ispezione scientifiche.
Punti chiave includono: evitare l'operazione a sovraccarico prolungato, mantenere il livello corretto di olio, indicazione di temperatura normale e livelli di rumore accettabili. Le normative forniscono già linee guida dettagliate.
Altri aspetti come sicurezza, produzione civile, durata di vita, rendimento dell'investimento e scelta del luogo di installazione influiscono sull'uso del trasformatore. Questi argomenti non vengono discussi in dettaglio qui.
