Trasformatore di potenza del tipo di olio: una panoramica tecnica completa

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

Parametro	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)

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.