I trasformatori di alimentazione del tipo di olio sono componenti critici nei moderni sistemi di alimentazione elettrica, consentendo una trasformazione di tensione efficiente e distribuzione di energia tra le griglie.
Cos'è un trasformatore di potenza di tipo olio?
Un trasformatore di potenza di tipo olio è un dispositivo elettrico statico che trasferisce l'energia tra i circuiti tramite induzione elettromagnetica mantenendo una frequenza costante. olio isolante
- Nucleo: Acciaio di silicio tipicamente laminato per ridurre al minimo le perdite di corrente parassita.
- Avvolgimenti: Conduttori di rame o alluminio disposti in bobine primarie e secondarie.
- Olio isolante: Olio minerale, fluido silicone o esteri biodegradabili che dissipano il calore e prevengono l'arco.
- Cisterna: Un contenitore sigillato che ospita il nucleo, gli avvolgimenti e il petrolio.
- Conservatore: Un serbatoio che compensa l'espansione/contrazione del petrolio a causa delle variazioni di temperatura.
- Relè Buchholz: Un dispositivo di sicurezza che rileva guasti interni come l'accumulo di gas o la perdita di olio.
Durante il funzionamento, la corrente alternata nell'avvolgimento primario genera un flusso magnetico nel nucleo, inducendo la tensione nell'avvolgimento secondario.
Caratteristiche chiave e vantaggi
I trasformatori di potenza del tipo di olio offrono vantaggi distinti rispetto alle tecnologie alternative:
1. Efficienza di raffreddamento superiore
- L'elevata conduttività termica dell'olio isolante consente un'efficace dissipazione del calore, consentendo ai trasformatori di gestire Carichi più alti
- La circolazione naturale dell'olio (effetto termosifone) riduce la dipendenza da sistemi di raffreddamento esterni.
2. Resistenza dielettrica migliorata
- L'olio del trasformatore fornisce un robusto isolamento elettrico (tensione di rottura di 30–40 kV/mm), prevenendo la formazione di arco tra componenti energizzati.
3. lunga durata operativa
- I trasformatori di olio adeguatamente mantenuti possono funzionare 30–40 anni, anche in cicli di carico continui.
- L'olio rallenta l'ossidazione e il degrado dell'isolamento a base di cellulosa sugli avvolgimenti.
4. Capacità di sovraccarico
- Può sostenere sovraccarichi a breve termine (fino al 150% della capacità nominale) senza significativa degradazione delle prestazioni.
5. Design a misura di manutenzione
- Il campionamento dell'olio consente il mantenimento predittivo analizzando i gas disciolti (ad es. Metano, idrogeno) per rilevare guasti incipiente.
- I fanghi e la rimozione dell'umidità tramite i sistemi di filtrazione ripristinano le proprietà dell'olio.
6. Efficacia in termini di costo
- Costi iniziali inferiori rispetto ai trasformatori di tipo secco per applicazioni ad alta tensione (> 33 kV).
- Ridotte perdite di energia (efficienza fino al 99,75%) minori spese operative.
Applicazioni nel settore elettrico
I trasformatori di alimentazione del tipo di olio sono distribuiti in diversi settori:
1. Sottostazioni di trasmissione
- I trasformatori step-up aumentano la tensione (ad es. Da 11 kV a 400 kV) per la trasmissione a distanza a lunga distanza, minimizzando le perdite di linea.
2. Strutture industriali
- Trovato in piante in acciaio, fabbriche chimiche e operazioni minerarie per abbassare la tensione della rete per macchinari pesanti.
3. Integrazione delle energie rinnovabili
- Collegare i parchi eolici e i parchi solari alle griglie di trasmissione aumentando la tensione generata (ad esempio, da 0,69 kV a 132 kV).
4. Elettrificazione ferroviaria
- Fornire energia monofase a 25 kV o 50 kV per locomotive elettriche.
5. Elettrificazione rurale
- I trasformatori di distribuzione step-down (11 kV/400 V) forniscono energia ad aree remote con domanda fluttuante.
Confronto con tecnologie simili
| المعلمة | Trasformatore di tipo olio | Trasformatore di tipo a secco |
|---|---|---|
| Medium di raffreddamento | Olio minerale/sintetico | Resina aria o epossidica |
| Gamma di tensione | Fino a 1.100 kV | Fino a 36 kV |
| Efficienza | 98,5–99,75% | 97–98,5% |
| Rischio di incendio | Moderato (olio infiammabile) | Basso (nessun materiale infiammabile) |
| Manutenzione | Test regolari dell'olio richiesto | Minimo |
| Ambiente di installazione | All'interno all'esterno/esplosione | Interno (aree pulite e asciutte) |
| Durata | 30–40 anni | 20-30 anni |
Takeaway chiave:
-I trasformatori di olio eccellono in applicazioni ad alta tensione e ad alta efficienza ma richiedono attente misure di sicurezza antincendio.
-I trasformatori di tipo a secco sono preferiti per le installazioni urbane interne a causa di minori rischi di infiammabilità.
Domande frequenti (FAQ)
L'olio di trasformatore isola i componenti vivi, impedisce lo scarico della corona e dissipa il calore generato durante il funzionamento.
La durata della vita del petrolio dipende dalla manutenzione.
Gli oli minerali tradizionali rappresentano rischi di fuoriuscita, ma gli esteri biodegradabili (ad es. FR3) offrono alternative ecologiche con prestazioni comparabili.
I relè Buchholz rilevano l'accumulo di gas da guasti interni, mentre i dispositivi di scarico della pressione impediscono la rottura del serbatoio durante gravi sovraccarichi.
Sì, se ospitato in stanze resistenti al fuoco con adeguati sistemi di ventilazione e contenimento del petrolio.
L'ossidazione, l'ingresso di umidità e le temperature operative eccessive (> 85 ° C) accelerano l'invecchiamento dell'olio.
I trasformatori di alimentazione del tipo di olio rimangono indispensabili nell'infrastruttura di potenza globale a causa della loro efficienza senza pari, durata e adattabilità a scenari ad alta tensione.
