Transformador de tierra sumergido en aceite 35kV/10kV

Sí, se puede combinar de manera flexible con ambos sistemas. Cuando se utiliza en un sistema de tierra resonante, coordina con los bobinados de supresión de arco para extinguir los arcos de falla a tierra; cuando se usa en un sistema de tierra resistivo, trabaja con las resistencias de tierra del neutro para limitar la corriente de falla, cumpliendo con los requisitos de protección a tierra de diferentes redes eléctricas de 35kV.

P:¿Cómo se confirma que el transformador de tierra sumergido en aceite de 35kV se adapta a las condiciones ambientales del sitio de instalación?

R:Se deben considerar tres indicadores ambientales clave: primero, el rango de temperatura ambiente, generalmente requiere adaptarse a -40℃ a +40℃; segundo, la altitud, con la mayoría de los productos adecuados para áreas por debajo de 1000m (se requiere una reducción de capacidad para áreas de alta altitud); tercero, el nivel de contaminación, seleccionando tanques con recubrimiento anticontaminación correspondiente para áreas costeras, químicas o polvorientas.

P:¿Se puede personalizar el tanque de los transformadores de tierra sumergidos en aceite de 35kV para escenarios especiales?

R:Sí, se admite la personalización. Para áreas costeras con alta salinidad, se pueden personalizar tanques de aleaciones anticorrosivas o tanques con recubrimiento pesado antirrosión; para áreas mineras con vibraciones frecuentes, se pueden agregar estructuras de base amortiguadoras; para áreas con estrictos requisitos de ruido, están disponibles diseños de tanques de bajo ruido con capas de aislamiento acústico.

La configuración integral de protección del transformador de tierra Kete sirve como la “primera línea de defensa”, previniendo eficazmente las fallas que el transformador puede encontrar durante su operación, como cortocircuitos (por ejemplo, cortocircuitos entre vueltas de los devanados, cortocircuitos a tierra), sobrecargas y temperatura excesiva del aceite.

①Protección Eléctrica

·Protección de corte rápido de corriente: Diseñada para manejar fallas de cortocircuito severas.

·Protección contra sobrecorriente: Aborda fallas de cortocircuito generales o problemas de sobrecarga.

·Protección de corriente de secuencia cero:: Se dirige a fallas en el sistema de tierra.

Cuando se activan, estos mecanismos de protección pueden iniciar rápidamente un corte o emitir alarmas.

②Protección No Eléctrica

·Protección de temperatura del aceite: Genera una alarma o corte cuando la temperatura del aceite en la capa superior supera el umbral seguro.

·Protección de nivel de aceite: Emite una alarma cuando el nivel de aceite es demasiado bajo o demasiado alto, evitando la insuficiencia de aceite aislante o la deformación del tanque.

·Protección por gas (protección Buchholz): Activa una alarma o corte cuando se genera gas dentro del tanque, respondiendo a fallas internas menores o cortocircuitos severos.

③Precisión de las Configuraciones de Protección

Las configuraciones de protección se calibran según los parámetros del transformador (por ejemplo, corriente nominal, corriente de cortocircuito) y los requisitos del sistema. Esta calibración evita la “maloperación” (corte durante la operación normal) o la “no operación” (sin respuesta ante una falla).

La elección entre los métodos de refrigeración ONAN (Circulación Natural de Aceite y Enfriamiento Natural por Aire) y ONAF (Circulación Natural de Aceite y Enfriamiento Forzado por Aire) para los transformadores de tierra sumergidos en aceite de Kete se basa fundamentalmente en la correspondencia entre los requisitos de disipación de calor del transformador y las condiciones reales de disipación de calor. Específicamente, se puede juzgar de manera integral a partir de las siguientes 5 dimensiones clave:

①Capacidad Nominal del Transformador y Generación de Calor por Pérdidas

Esta es la base más fundamental. El calor generado por un transformador proviene principalmente de las pérdidas por cobre (pérdidas por carga) y las pérdidas por hierro (pérdidas sin carga). Cuanto mayor sea la capacidad, mayores serán las pérdidas y mayor será la demanda de disipación de calor:

·Transformadores de pequeña capacidad (bajas pérdidas):

Cuando la capacidad nominal es pequeña (por ejemplo, ≤500kVA para la clase de 10kV, ≤1000kVA para la clase de 35kV), el calor generado por las pérdidas es pequeño. El calor se puede disipar a través de la convección natural del aceite del transformador (el aceite caliente sube, el aceite frío baja) y la convección natural entre la carcasa/radiador y el aire, sin necesidad de equipos de refrigeración adicionales. Por lo tanto, se prefiere ONAN.

·Transformadores de mediana y gran capacidad (altas pérdidas):

Cuando la capacidad excede el rango anterior (por ejemplo, ≥800kVA para la clase de 10kV, ≥1600kVA para la clase de 35kV), las pérdidas aumentan significativamente y la tasa de disipación de calor natural no puede igualar la generación de calor. Esto puede causar que la temperatura del aceite supere los límites de los estándares nacionales (generalmente, el aumento de la temperatura del aceite superior ≤55K o 60K). En tales casos, se deben usar ventiladores para forzar el flujo de aire y acelerar la disipación de calor, por lo que se elige ONAF.

②Características de Carga Operativa

La tasa de carga real y el modo de operación del transformador afectan directamente los requisitos de disipación de calor:

·Baja tasa de carga o operación intermitente:

Si el transformador opera a carga ligera durante mucho tiempo (tasa de carga < 50%) o solo funciona durante períodos pico de corta duración (por ejemplo, transformadores de distribución rural), incluso si su capacidad es ligeramente mayor, la generación de calor real es baja. La capacidad de disipación de calor natural de ONAN puede satisfacer la demanda, y no es necesario desperdiciar energía en ventiladores. Por lo tanto, se selecciona ONAN.

·Alta tasa de carga o operación continua a plena carga:

Para los transformadores en parques industriales, redes de distribución urbana central y otros equipos que operan a plena carga durante mucho tiempo o tienen grandes fluctuaciones de carga (necesitando hacer frente a sobrecargas a corto plazo), la generación de calor permanece alta. ONAN no puede satisfacer los requisitos de disipación de calor, por lo que es necesario el enfriamiento forzado por aire de ONAF. Incluso durante la sobrecarga, los ventiladores pueden mejorar la capacidad de disipación de calor (generalmente soportando un 10%-20% de sobrecarga a corto plazo). Por lo tanto, se elige ONAF.

③Ambiente de Instalación y Condiciones de Disipación de Calor

Los factores ambientales afectan directamente la eficiencia de la disipación de calor natural, y los métodos de refrigeración deben ajustarse según los escenarios:

·Ambientes bien ventilados y de baja temperatura:

Si el transformador se instala en un área abierta al aire libre, regiones de alta altitud (densidad de aire baja pero buena ventilación) o áreas frías, la eficiencia de la disipación de calor por convección natural es alta. Incluso si la capacidad está cerca del valor crítico, se puede priorizar ONAN.

·Ambientes mal ventilados y de alta temperatura:

④Costos y Requisitos de Mantenimiento

los costos de mantenimiento son casi cero. Es adecuado para escenarios sensibles a los costos y con recursos de mantenimiento limitados (por ejemplo, redes eléctricas rurales, transformadores de pequeños usuarios).

Los transformadores de tierra sumergidos en aceite adoptan principalmente dos métodos de enfriamiento comunes: ONAN y ONAF.

①Ámbito de Aplicación de ONAN

·Transformadores de pequeña capacidad

Capacidad típica aplicable: Generalmente se utiliza para transformadores de clase 10kV con 500kVA o menos, y de clase 35kV con 1000kVA o menos.

Razón: Los transformadores de pequeña capacidad tienen bajas pérdidas (pequeña generación de calor), y la disipación de calor natural puede cumplir con los requisitos de aumento de temperatura, con una estructura simple y bajo costo.

·Escenarios con entorno de instalación flexible

Adecuado para espacios abiertos al aire libre, salas de distribución interiores bien ventiladas o áreas con bajas temperaturas ambientales.

Si se instala en espacios cerrados (como sótanos), se requiere una evaluación adicional de las condiciones de disipación de calor, y el método de enfriamiento puede necesitar ser actualizado.

·Transformadores con baja tasa de carga o operación intermitente

Para transformadores que se encuentran en un estado de carga ligera durante mucho tiempo (tasa de carga < 50%), la capacidad de disipación de calor de ONAN es suficiente, sin desperdiciar energía en el enfriamiento forzado.

②Ámbito de Aplicación de ONAF

·Transformadores de mediana y gran capacidad

Capacidad típica aplicable: 800kVA o más para la clase 10kV, 1600kVA o más para transformadores pequeños y medianos de la clase 35kV.

Razón: Los transformadores de mediana y gran capacidad tienen altas pérdidas (gran pérdida de cobre y hierro), y la disipación de calor natural no puede cumplir con el límite de aumento de temperatura, por lo que se necesitan ventiladores para ayudar a mejorar la disipación de calor.

·Transformadores con alta tasa de carga o operación continua

Adecuado para escenarios con operación a plena carga a largo plazo o grandes fluctuaciones de carga (necesitando hacer frente a sobrecargas a corto plazo), como los transformadores principales en plantas industriales y los transformadores de nudo en redes de distribución urbanas.

·Entornos con limitaciones en las condiciones de disipación de calor

Si el transformador se instala en un entorno interior mal ventilado o en áreas con altas temperaturas ambientales (como regiones tropicales), ONAF puede compensar la deficiencia de la disipación de calor natural a través del enfriamiento forzado por aire, evitando que la temperatura del aceite sea excesivamente alta y afecte la vida útil.