Les transformateurs de puissance de type d'huile sont des composants essentiels dans les systèmes d'alimentation électrique modernes, permettant une transformation de tension efficace et une distribution d'énergie entre les grilles.
Qu'est-ce qu'un transformateur de puissance de type d'huile?
Un transformateur de puissance de type d'huile est un dispositif électrique statique qui transfère l'énergie entre les circuits via l'induction électromagnétique tout en maintenant une fréquence constante. huile isolante
- Cœur: Généralement en acier de silicium laminé pour minimiser les pertes de courant de Foucault.
- Enroulements: Conducteurs de cuivre ou d'aluminium disposés en bobines primaires et secondaires.
- Huile isolante: Huile minérale, liquide de silicone ou esters biodégradables qui dissipent la chaleur et empêchent l'arc.
- Réservoir: Un récipient scellé abritant le noyau, les enroulements et l'huile.
- Conservateur: Une compensation du réservoir pour l'expansion / contraction du pétrole due aux changements de température.
- Relais buchholz: Un dispositif de sécurité détectant les défauts internes comme l'accumulation de gaz ou la fuite d'huile.
Pendant le fonctionnement, le courant alternatif dans l'enroulement primaire génère un flux magnétique dans le noyau, induisant la tension dans l'enroulement secondaire.
Caractéristiques et avantages clés
Les transformateurs de puissance de type huile offrent des avantages distincts par rapport aux technologies alternatives:
1. Efficacité de refroidissement supérieure
- La conductivité thermique élevée de l'huile isolante permet une dissipation de chaleur efficace, permettant aux transformateurs de gérer charges plus élevées
- La circulation d'huile naturelle (effet thermosiphon) réduit la dépendance des systèmes de refroidissement externes.
2. Force diélectrique améliorée
- L'huile de transformateur fournit une isolation électrique robuste (tension de panne de 30 à 40 kV / mm), empêchant la formation d'arc entre les composants énergisés.
3. Durée opérationnelle longue
- Les transformateurs d'huile correctement entretenus peuvent fonctionner pour 30–40 ans, même sous des cycles de charge continue.
- L'huile ralentit l'oxydation et la dégradation de l'isolation à base de cellulose sur les enroulements.
4. Capacité de surcharge
- Peut soutenir des surcharges à court terme (jusqu'à 150% de la capacité nominale) sans dégradation significative des performances.
5. Conception adaptée à l'entretien
- L'échantillonnage d'huile permet un entretien prédictif en analysant les gaz dissous (par exemple, le méthane, l'hydrogène) pour détecter les défauts naissants.
- L'élimination des boues et de l'humidité via des systèmes de filtration restaure les propriétés de l'huile.
6. Effectif
- Les coûts initiaux plus bas par rapport aux transformateurs de type sec pour les applications à haute tension (> 33 kV).
- Réduction des pertes d'énergie (efficacité jusqu'à 99,75%) des dépenses opérationnelles réduites.
Applications dans l'industrie électrique
Les transformateurs de puissance de type huile sont déployés sur divers secteurs:
1 et 1 Sous-stations de transmission
- Les transformateurs en hauteur augmentent la tension (par exemple, 11 kV à 400 kV) pour la transmission à longue distance, minimisant les pertes de ligne.
2 Installations industrielles
- Trouvé dans les usines d'acier, les usines chimiques et les opérations minières pour démissionner la tension de la grille pour les machines lourdes.
3 et 3 Intégration d'énergie renouvelable
- Connectez les parcs éoliens et les parcs solaires aux réseaux de transmission en augmentant la tension générée (par exemple, 0,69 kV à 132 kV).
4 Électrification ferroviaire
- Afficher une puissance monophasée à 25 kV ou 50 kV pour les locomotives électriques.
5 Électrification rurale
- Les transformateurs de distribution interfères (11 kV / 400 V) fournissent de l'énergie aux zones éloignées avec une demande fluctuante.
Comparaison avec des technologies similaires
| المعلorteة | Transformateur de type huile | Transformateur de type sec |
|---|---|---|
| Moyen de refroidissement | Huile minérale / synthétique | Air ou résine époxy |
| Plage de tension | Jusqu'à 1 100 kV | Jusqu'à 36 kV |
| Efficacité | 98,5–99,75% | 97–98,5% |
| Risque d'incendie | Modéré (huile inflammable) | Faible (pas de matériaux inflammables) |
| Entretien | Test de pétrole régulier requis | Minimal |
| Environnement d'installation | Extérieur / à l'épreuve des explosions à l'intérieur | Indoor (zones propres et sèches) |
| Durée de vie | 30–40 ans | 20–30 ans |
Principaux à retenir:
- Les transformateurs d'huile excellent dans des applications à haute tension et à haute efficacité mais nécessitent des mesures prudentes de sécurité incendie.
- Les transformateurs de type sec sont préférés pour les installations urbaines intérieures en raison des risques d'inflammabilité plus faibles.
Questions fréquemment posées (FAQ)
L'huile de transformateur isole les composants vivants, empêche la décharge de la corona et dissipe la chaleur générée pendant le fonctionnement.
La durée de vie de l'huile dépend de l'entretien.
Les huiles minérales traditionnelles posent des risques de déversement, mais les esters biodégradables (par exemple, FR3) offrent des alternatives écologiques avec des performances comparables.
Les relais Buchholz détectent l'accumulation de gaz à partir de défauts internes, tandis que les dispositifs de décharge de pression empêchent la rupture du réservoir pendant les surcharges sévères.
Oui, si elle est logée dans des salles résistantes au feu avec des systèmes de ventilation et de confinement d'huile adéquats.
L'oxydation, l'entrée d'humidité et les températures de fonctionnement excessives (> 85 ° C) accélèrent le vieillissement en huile.
Les transformateurs de puissance de type huile restent indispensables dans les infrastructures d'énergie globales en raison de leur efficacité, de leur durabilité et de leur adaptabilité inégalées à des scénarios à haute tension.
