Si heu treballat amb sistemes d'alimentació durant una estona, és probable que us trobeu amb el transformador de canvi {- de la sèrie SZ de 35 kV immers en oli-trifàsic doble-en-aixeta de càrrega-canviant - normalment anomenat sèrie SZ o alguna cosa semblant. Pot ser que aquests transformadors no semblin cridaners, però són una gran part per mantenir estables i fiables les xarxes de mitjana-tensió. La seva feina principal? Reduïu la tensió mantenint la sortida constant, fins i tot quan la càrrega canvia constantment.
Per què aquests transformadors s'utilitzen tan àmpliament
Un dels motius pels quals són tan fiables és el disseny-immers en oli. L'oli mineral actua tant com a aïllament com com a mitjà de refrigeració, cosa que ajuda al transformador a gestionar la calor de manera eficient mentre manté un fort rendiment dielèctric. En el funcionament-del món real, això és molt important -, especialment en entorns exigents.
L'estructura-trifàsica és ideal per a sistemes industrials i de serveis públics perquè gestiona càrregues equilibrades de manera eficient i manté el subministrament d'energia sense problemes. La configuració en si és bastant senzilla: un bobinatge d'alta tensió-i un bobinatge de tensió més baixa-. Normalment, aquestes unitats redueixen la potència de 35 kV a 10 kV, 6 kV o tensions de distribució similars.
Però sincerament, la característica que realment fa que aquests transformadors destaquin és el-canviador d'aixetes de càrrega o OLTC.
En lloc d'apagar el transformador per ajustar la tensió, els operadors poden canviar les aixetes mentre la unitat encara està energitzada. En general, el rang d'ajust és una mica com ± 4 × 2, 5%, depenent del disseny. Aquesta flexibilitat esdevé extremadament valuosa quan la xarxa està sota estrès - una gran demanda industrial, llargues distàncies de transmissió o fluctuacions d'energia renovable poden provocar variacions de tensió. L'OLTC ajuda a suavitzar aquestes variacions sense interrompre el servei.
I a les xarxes elèctriques actuals, això és molt important.
On els veureu habitualment
Aquests transformadors estan a tot arreu un cop comences a parar atenció.
A les subestacions urbanes i rurals, són bàsicament la columna vertebral de les xarxes de distribució locals. Redueixen la tensió per a zones residencials, edificis comercials i usuaris industrials més petits. Atès que la demanda d'energia canvia al llarg del dia - els pics d'inici al matí, les càrregues residencials al vespre, la demanda industrial sobtada -, l'OLTC ajuda contínuament a mantenir nivells de voltatge estables.
Les instal·lacions industrials també en depenen molt. Les fàbriques d'acer, les plantes químiques, les operacions mineres - llocs amb grans motors, trituradores, bombes o forns d'arc - sovint experimenten fluctuacions de càrrega espectaculars. Un transformador que pugui manejar aquests oscil·lacions sense causar inestabilitat val el seu pes en or.
La construcció-immersa en oli també ajuda en entorns més durs. Pols, calor, vibracions... aquestes unitats estan construïdes per suportar una pallissa.
També els trobareu a les subestacions regionals que connecten sistemes de transmissió de -tensió més alta a les xarxes de distribució locals. I amb el creixement ràpid de les energies renovables, s'han tornat encara més importants. Els parcs eòlics i les plantes solars es connecten habitualment a través de sistemes de 35 kV, on la tensió pot fluctuar en funció de les condicions meteorològiques. La regulació de la tensió de càrrega a-ajuda a mantenir la xarxa molt més estable quan la producció de generació canvia de manera inesperada.
Els grans projectes d'infraestructura també els utilitzen - hospitals, aeroports, centres de dades, sistemes ferroviaris i complexos comercials. Bàsicament, en qualsevol lloc estable, l'alimentació ininterrompuda és fonamental.
Per què als enginyers els agrada treballar amb ells
L'estabilitat de voltatge és probablement el major avantatge.
Mitjançant l'ajust automàtic de les aixetes durant el funcionament, aquests transformadors ajuden a evitar condicions de baixa-tensió i sobre-tensió que podrien danyar els equips aigües avall o reduir l'eficiència del sistema. Només això els fa increïblement valuosos a les xarxes de distribució modernes.
També són coneguts per pèrdues relativament baixes i una sòlida eficiència operativa. La majoria dels dissenys poden tolerar condicions de sobrecàrrega temporals raonablement bé, cosa que afegeix una altra capa de fiabilitat durant els períodes de demanda punta.
Les unitats modernes generalment estan ben segellades i equipades amb sistemes de protecció com:
Relleus de Buchholz
indicadors de temperatura de bobinatge
control de la temperatura de l'oli
dispositius d'alleujament de pressió
Així, tot i que el manteniment encara és important, no són massa difícils de gestionar si es gestionen correctament.
Algunes coses que els enginyers solen tenir en compte
Escollir el transformador adequat no es tracta només de les classificacions de tensió.
Els enginyers solen avaluar la capacitat, la impedància, el mètode de refrigeració (com ONAN o ONAF), l'abast de l'aixeta i les condicions d'instal·lació abans de prendre una decisió. Els factors ambientals són més importants del que la gent de vegades s'adona que - l'altitud, la temperatura ambient, la humitat i els nivells de contaminació poden afectar el rendiment-a llarg termini.
El compliment dels estàndards és un altre gran. La majoria dels projectes segueixen estàndards nacionals IEC, GB o similars per garantir la fiabilitat i la compatibilitat.
I, per descomptat, el manteniment regular encara és important. Les proves d'oli, les comprovacions d'aïllament i el servei ocasional d'OLTC contribueixen en gran mesura a allargar la vida útil del transformador. Una unitat-ben mantinguda pot mantenir-se fàcilment en servei durant dècades.
Pensaments finals
Al cap i a la fi, els transformadors de canvi d'oli de 35 kV-immersos a la-aixeta de càrrega-són un d'aquells equips que mantenen en silenci els sistemes d'alimentació moderns. Admeten ciutats, fàbriques, plantes d'energies renovables, mines, sistemes de transport - pràcticament tot el que depèn d'una electricitat estable.
A mesura que les xarxes continuen expandint-se i augmenta la integració de les renovables, aquests transformadors probablement seran encara més importants del que ja ho són.
I si planifiqueu un nou projecte, sempre val la pena discutir-ne els detalls directament amb el fabricant. Una configuració correctament personalitzada del transformador pot marcar una gran diferència en el rendiment i la fiabilitat a llarg termini-.
