Transformador de tipus sec: tipus, aïllament i aplicacions|Yawei

A transformador de tipus sectransfereix energia elèctrica sense utilitzar oli de transformador convencional per a aïllament i refrigeració. En canvi, utilitza materials aïllants sòlids, resina, aire o, en alguns dissenys especials, gas.

Això fa que els transformadors de tipus sec siguin una opció pràctica per a moltes instal·lacions interiors i sensibles al medi ambient. Sovint els trobareu en edificis comercials, fàbriques, centres de dades, hospitals, projectes d'energies renovables, sistemes ferroviaris i altres instal·lacions on la seguretat contra incendis i les condicions d'instal·lació són importants.

Tanmateix, no hi ha un disseny únic que s'adapti a tots els projectes. Transformadors tipus-resina, transformadors VPI, transformadors aïllats de poliarilamina, SF₆Els transformadors aïllats per gas i els transformadors secs de tipus cable-tots tenen enfocaments lleugerament diferents per a l'aïllament i la refrigeració.

Per tant, quan algú diu "transformador de tipus sec", val la pena preguntar-se a quin tipus volen dir realment.

Què és un transformador de tipus sec?

A transformador de tipus secutilitza un aïllament no-líquid per aïllar els seus bobinatges i el nucli. Com que el transformador encara produeix calor a partir de pèrdues de nucli i bobinatge, també necessita un sistema de refrigeració adequat per mantenir la temperatura sota control.

Un transformador sec típic conté un nucli magnètic, un bobinat d'alta-tensió, un bobinat de baixa-tensió, un sistema d'aïllament, terminals, suports mecànics i una disposició de refrigeració. Depenent del disseny, també es poden incloure sensors de temperatura, ventiladors, un recinte i equips de protecció.

Un avantatge evident és que no hi ha un dipòsit d'oli de transformador convencional. Això elimina el risc de fuites d'oli i pot fer que els transformadors secs siguin adequats per a sales elèctriques interiors i zones on l'aïllament líquid no és desitjable.

Dit això, "sec" no vol dir que -libre de manteniment. El transformador encara necessita una ventilació adequada, inspecció, neteja, control de temperatura i protecció. L'entorn d'instal·lació pot marcar una gran diferència.

Transformadors de resina-Tipus sec-

Transformadors de tipus sec-resina-s'utilitzen àmpliament en sistemes d'alimentació industrials i comercials. La resina forma una part important de l'aïllament del bobinat i ajuda a protegir els conductors de la humitat, la pols, la contaminació i l'estrès mecànic.

Hi ha diverses tecnologies-basades en resina i no totes són exactament iguals.

Resina-Funda amb farcit

Amb una construcció plena de resina-, el bobinatge està envoltat o ple de resina aïllant. Un cop curada la resina, forma una estructura d'aïllament sòlida al voltant del bobinatge.

Això pot ser útil en entorns on la humitat o la contaminació són una preocupació. Per exemple, les instal·lacions industrials poden tenir pols, humitat o contaminants de l'aire que poden causar problemes als sistemes de bobinat menys-protegits.

Però la qualitat de la resina importa. Molts, de fet. Els buits, les esquerdes, l'aire atrapat o el curat deficient poden debilitar el sistema d'aïllament i poden contribuir a la descàrrega parcial en aplicacions d'alta tensió-.

Fosa de resina

Colada de resinaés un procés de fabricació en el qual el bobinat es col·loca dins d'un motlle i s'introdueix resina aïllant al seu voltant. A continuació, la resina es cura en condicions controlades.

El procés pot semblar senzill, però hi ha moltes coses darrere de les escenes. La temperatura de la resina, la viscositat, les condicions de buit, el temps de curat i el gruix de l'aïllament s'han de controlar amb cura.

Una bona fosa ajuda a reduir les bosses d'aire internes i altres defectes. Això és important perquè fins i tot petites imperfeccions dins de l'aïllament d'alta tensió-poden convertir-se en un problema després d'anys d'estrès elèctric i tèrmic.

Enrotllament de resina

En abobinat de resina, la resina es converteix en una part important del sistema d'aïllament del bobinat. Els conductors de coure o alumini es poden combinar amb resina, fibra de vidre, paper aïllant o pel·lícula aïllant.

El bobinatge ha de suportar l'estrès elèctric i mecànic. Quan el transformador està molt carregat, el bobinatge s'escalfa. Quan la càrrega baixa, es refreda. Aquest cicle es repeteix una i altra vegada durant el funcionament normal.

Per aquest motiu, el sistema d'aïllament necessita un bon rendiment elèctric, així com una força mecànica suficient per suportar l'expansió i la contracció tèrmica.

Impregnació a pressió de buit de resina

Impregnació a pressió de buit de resina (VPI)és una altra tecnologia d'aïllament de resina utilitzada en transformadors de tipus sec.

Durant el VPI, el bobinatge s'exposa a la resina en condicions de buit i pressió controlades. Això permet que la resina penetri en l'estructura d'aïllament de manera més eficaç alhora que ajuda a reduir l'aire atrapat.

Després del curat, el bobinatge es torna mecànicament més fort i està millor protegit de la humitat i les influències ambientals.

VPI i fosa de resina de vegades s'esmenten junts, però no són el mateix procés de fabricació. L'estructura de bobinatge i el mètode de producció són diferents, de manera que l'elecció depèn de l'aplicació prevista del transformador.

Transformadors aïllats en poliarilamina

Transformadors aïllats en poliarilaminautilitzeu materials polimèrics-de poliarilamina com a part del sistema d'aïllament.

La poliarilamina és un polímer{0}}d'alt rendiment amb propietats elèctriques i tèrmiques útils. En la construcció de transformadors, l'aïllament de polímer avançat pot proporcionar una flexibilitat addicional a l'hora de dissenyar estructures de bobinat compactes i sistemes d'aïllament.

Aquest tipus de transformador es pot considerar quan un bon aïllament elèctric, un rendiment tèrmic i una construcció compacta són importants.

Tot i així, seria un error jutjar un transformador només pel seu material aïllant. El disseny del nucli, la selecció de conductors, la disposició de bobinatge, la refrigeració, la qualitat de fabricació i les condicions de funcionament funcionen conjuntament.

En els projectes{0}}reals, el que importa és el sistema d'aïllament complet.

SF₆Transformadors aïllats amb gas

SF₆transformadors aïllats en gasutilitzar hexafluorur de sofre (SF₆) gas en lloc d'aïllament líquid convencional.

SF₆té una alta rigidesa dielèctrica i s'ha utilitzat durant molts anys en equips elèctrics d'alta tensió{0}. Sota una pressió adequada i dins d'un recinte dissenyat correctament, pot proporcionar un aïllament efectiu alhora que admet dissenys d'equips compactes.

Tanmateix, SF₆Els sistemes també inclouen alguns requisits especials.

Propietats d'aïllament de SF₆Gas

Un dels principals avantatges de SF₆és el seu fort rendiment dielèctric. Pot proporcionar un aïllament elèctric efectiu entre components energitzats quan la pressió del gas i el disseny de l'equip són adequats.

Però no es tracta simplement de posar SF₆dins d'un recinte metàl·lic i anomenant-ho fet. La pressió del gas, la temperatura, la distribució del camp elèctric, el disseny del tancament i l'estanquitat del gas necessiten una atenció acurada.

Dissipació de calor de SF₆Refrigeració de gas i transformador

Els transformadors generen calor independentment de si el medi d'aïllament és petroli, aire, resina o gas.

En un SF₆Transformador aïllat de gas, la calor del nucli i els bobinatges es mou al gas i després s'ha de transferir a través del recinte i el sistema de refrigeració.

Depenent del disseny del transformador, la refrigeració pot utilitzar circulació de gas natural, circulació forçada de gas o una disposició de refrigeració externa.

Per tant, el disseny tèrmic és tan important com el disseny dielèctric. Un transformador pot tenir un aïllament excel·lent, però encara té problemes si la calor no es pot eliminar de manera eficaç.

SF₆Components del transformador aïllat amb gas

La configuració exacta depèn del fabricant i de l'aplicació, però un SF₆El transformador aïllat per gas pot incloure el nucli, els bobinatges, el recinte-omple de gas, els terminals o els casquilles, els equips de control de gas, els dispositius de control-de pressió, els equips de refrigeració i els sistemes de protecció.

El control de la pressió del gas és especialment important. Si hi ha fuites de gas i la pressió baixa per sota del nivell requerit, el rendiment de l'aïllament es pot veure afectat.

SF₆Efecte hivernacle

També hi ha un tema ambiental que no s'ha de passar per alt.

SF₆és un gas d'efecte hivernacle molt potent i pot romandre a l'atmosfera durant molt de temps. Com a resultat, els fabricants i els operadors han de prestar molta atenció a la prevenció de fuites, la recuperació de gasos, el reciclatge i la manipulació--al final de la vida útil.

Les regulacions mediambientals també són cada cop més importants en l'adquisició d'equips elèctrics. Per a projectes que considerin SF₆tecnologia, té sentit avaluar tant els seus beneficis tècnics com els seus requisits ambientals.

Cable-Tipus sec-Transformadors

Transformadors de tipus-sec-de cableutilitzeu cables aïllats o conductors{0}}com a cable com a part del sistema de bobinat.

En lloc d'utilitzar conductors nus o tirats convencionals, la tecnologia de cable aïllat s'integra al bobinat. Això pot ajudar a aconseguir disposicions d'aïllament particulars i, en alguns dissenys, una construcció més compacta.

Els transformadors secs de tipus cable-generalment són més especialitzats que els transformadors de fos-de resina estàndard. Es poden considerar quan un projecte té requisits específics de tensió, aïllament, espai o bobinatge.

L'aïllament del cable encara ha de fer front a l'estrès elèctric, la calor, les forces mecàniques i els canvis de temperatura repetits. Així, de nou, el disseny tèrmic i la qualitat de l'aïllament són importants.

Com triar el transformador de tipus sec adequat

Triant el correctetransformador de tipus seccomença pel sistema elèctric, no amb el fulletó del producte.

S'han de comprovar la capacitat nominal, la tensió primària i secundària, la freqüència, la impedància, el grup vectorial, el nivell d'aïllament, l'augment de la temperatura, el mètode de refrigeració, la temperatura ambient, l'altitud d'instal·lació, la classificació del tancament i els estàndards aplicables.

El medi ambient és igual d'important.

Una fàbrica pot exposar el transformador a pols, humitat, productes químics, vibracions o càrregues canviants. Un centre de dades pot tenir una càrrega elevada contínua, harmònics, una alta densitat de potència i una forta necessitat d'expansió futura.

Per a instal·lacions interiors, la ventilació és especialment fàcil de passar per alt. Un transformador es pot dissenyar correctament i encara s'escalfa massa si la sala elèctrica no pot treure prou calor.

Refrigeració del transformador de tipus sec

La refrigeració és un dels factors clau en el disseny del transformador sec.

S'utilitzen molts transformadors de tipus secUn refredament, que significa refredament natural de l'aire. La calor generada al nucli i als bobinatges es transfereix a través de l'estructura del transformador i s'allibera a l'aire circumdant.

Per a càrregues més grans o més pesades,Refrigeració AF, o refrigeració forçada per aire, es pot utilitzar. Els ventiladors augmenten el flux d'aire i ajuden a eliminar la calor de manera més eficaç.

El mètode de refrigeració afecta l'augment de la temperatura i la capacitat de càrrega contínua. Però la ventilació de l'habitació també és important. Una sala de transformadors mal ventilada pot reduir el rendiment pràctic fins i tot d'un transformador ben-dissenyat.

Aplicacions dels transformadors de tipus sec

Els transformadors de tipus sec s'utilitzen en una àmplia gamma d'aplicacions, com ara edificis comercials, fàbriques, hospitals, centres de dades, centres comercials, edificis-de gran alçada, túnels, sistemes ferroviaris, projectes d'energies renovables i instal·lacions d'infraestructures.

Són especialment atractius quan evitar l'oli del transformador pot simplificar la planificació de la-seguretat contra incendis o reduir les preocupacions sobre les fuites de líquids.

Els projectes solars i eòlics també poden utilitzar transformadors de tipus sec per a determinades aplicacions de conversió i distribució d'energia. L'elecció final depèn de la tensió, la capacitat, el perfil de càrrega, les condicions ambientals i les especificacions del projecte.

Transformador de tipus sec vs. Transformador d'oli-immers

Cap de les dues tecnologies és millor automàticament.

Un transformador de tipus sec és sovint una bona opció per a sales elèctriques interiors, instal·lacions comercials, túnels, hospitals i centres de dades on la seguretat contra incendis i l'absència d'aïllament líquid són importants.

Els transformadors-immersos en petroli es continuen utilitzant àmpliament en subestacions exteriors, centrals elèctriques, serveis públics i sistemes de transmissió i distribució d'alta-capacitat. L'oli de transformador proporciona tant aïllament elèctric com una transferència de calor eficient, que pot ser un avantatge significatiu per als transformadors de gran potència.

Al final, la decisió s'ha de basar en el projecte complet-no només en el tipus de transformador.

Normes i qualitat de fabricació

Un fiabletransformador de tipus secdepèn de molt més que el material aïllant.

La construcció del nucli, la qualitat del conductor, el disseny de bobinatge, el processament de la resina, el muntatge mecànic, la refrigeració i les proves de fàbrica influeixen en el rendiment i la vida útil del transformador.

Depenent de l'aplicació, els transformadors de tipus sec es poden dissenyar i provar segonsIEC 60076-11, juntament amb les normes nacionals aplicables i les especificacions del projecte.

Les proves típiques de fàbrica poden incloure proves de resistència del bobinat, relació de voltatge, aïllament, pèrdua de càrrega sense-, pèrdua de càrrega, dielèctric, augment de temperatura, nivell de so-i proves de descàrrega parcial, si escau.

Per als contractistes d'EPC i els equips d'adquisició, val la pena comparar més que el preu i la qualificació de kVA. Dos transformadors amb la mateixa capacitat nominal poden tenir sistemes d'aïllament, qualitat de fabricació, rendiment de refrigeració i vida útil esperada molt diferents.

Conclusió

Eltransformador de tipus secés una solució important per a la distribució elèctrica moderna, especialment quan la instal·lació a l'interior, la seguretat contra incendis, la protecció del medi ambient i el manteniment reduït-de petroli són prioritats.

Els transformadors de tipus-resina utilitzen tecnologies com arafosa de resina, bobinat de resina i impregnació a pressió de buit de resina. Transformadors aïllats en poliarilaminautilitzar materials polímers avançats per a sistemes d'aïllament especialitzats.SF₆transformadors aïllats en gasproporcionen un fort rendiment dielèctric, però requereixen una gestió acurada del gas a causa delSF₆efecte hivernacle. Transformadors de tipus-sec-de cableUtilitzeu la tecnologia de cable aïllat per a aplicacions de bobinat més especialitzades.

La tecnologia més complicada no sempre és la millor opció. De vegades, un transformador-de fosa de resina convencional és exactament el que necessita un projecte. En altres situacions, un sistema especialitzat d'aïllament o bobinat pot ser més adequat.

PerTransformador Yawei, l'enfocament pràctic és començar amb el sistema elèctric real i l'entorn de treball. El voltatge, la capacitat, la refrigeració, l'aïllament, les condicions d'instal·lació i els-requisits de funcionament a llarg termini han de funcionar conjuntament.

Això és el que converteix un transformador de tipus sec d'un producte en un full d'especificacions en un equip fiable que pot mantenir un sistema elèctric en funcionament dia rere dia.

Contacta ara