Care este mai bine: transformatoare de tip uscat sau uscate?

Tehnologie de bază și răcire

Transformatoare impertate cu ulei : Acestea utilizează ulei mineral sau uneori biodegradabil foarte rafinat atât ca mediu izolant, cât și pentru un lichid de răcire. Înfășurările și miezul sunt scufundate în rezervorul de petrol. Căldura generată de pierderi este transferată în ulei, care circulă (adesea ajutat de aripioare, radiatoare sau pompe) și disipează căldura în aerul din jur.
Transformatoare de tip uscat: Acestea folosesc materiale de izolare solidă (rășină epoxidică, lacuri impregnate cu presiune în vid (VPI), rășină turnată) pentru izolarea înfășurării și se bazează exclusiv pe aerul ambiant pentru răcire. Răcirea se realizează prin convecție naturală sau aer forțat (fani).
Factorii cheie de comparație

Siguranță și risc de incendiu:

Tipul uscat: un avantaj primar. Fără lichid inflamabil, riscul de foc este semnificativ mai mic. Acestea produc fum minim dacă sunt supraîncălzite. Acest lucru le face alegerea obligatorie pentru instalațiile în interior în apropierea spațiilor ocupate, a zonelor sensibile la incendiu (spitale, școli, înălțimi înalte, tuneluri, mine) sau unde codurile de incendiu limitează strict materialele combustibile.
Ulei-imersat: conțin cantități mari de ulei combustibil. În timp ce proiectele moderne includ dispozitive de salvare a presiunii, există fluide rezistente la incendiu, iar defecțiunile severe sunt rare, pericolul inerent la incendiu necesită sisteme de izolare (DYKE) pentru utilizarea interioară și restricționează plasarea în zonele de siguranță critice. Instalațiile în aer liber atenuează semnificativ acest risc.
Considerații și locații de mediu:
Care este un transformator mai bun de ulei sau de tip uscat?

Tipul uscat: ideal pentru instalarea interioară datorită riscului zero de scurgeri de ulei contaminante podele sau ape subterane. Aceștia tolerează bine mediile prăfuite sau ușor poluate, în funcție de ratingul lor IP (protecție împotriva intrării) (de exemplu, IP20 pentru curat interior, IP54 pentru praf/umed). Poate fi instalat direct în centrul de încărcare. Sensibil la umiditatea excesivă, cu excepția cazului în care este special încapsulat.
Ulei-imersat: proiectat în principal pentru instalarea în aer liber (montată cu pachete, stații), unde reținerea uleiului este mai simplă, iar riscul de foc este mai mic. Utilizarea în interior necesită bolți de incendiu cu sisteme de izolare, crescând cerințele de costuri și spațiu. Riscul de contaminare a solului/apei există dacă apar scurgeri (atenuate prin utilizarea lichidelor mai puțin toxice). În general mai robust împotriva intrării temporare a umidității.
Cerințe de întreținere:

Ulei-imersat: necesită monitorizarea și întreținerea periodică a uleiului (prelevare, testare pentru rezistență dielectrică, umiditate, gaze dizolvate) și sistemul de răcire. Necesitatea potențială de filtrare/înlocuire a uleiului pe durata de viață foarte lungă. Inspecțiile la scurgere sunt cruciale.
Tipul uscat: în general necesită o întreținere mai puțin intensă. Obiectivul principal este pe menținerea aerisirelor de răcire și asigurarea ventilației adecvate. Nu este necesară testarea sau manipularea uleiului. Inspecțiile vizuale și verificările periodice ale conexiunilor/incintelor sunt suficiente în majoritatea mediilor.
Eficiență, pierderi și costuri:

Eficiență: Ambele tipuri pot obține un nivel comparabil de eficiență ridicată (de exemplu, îndeplinirea DOE 2016 sau standarde similare), în special la calificările de putere medii și mari. Istoric, transformatoarele de ulei au avut o ușoară margine la o putere foarte mare (> 10 MVA), dar tipurile de înaltă eficiență moderne au închis în mare parte acest decalaj pentru calificările tipice de distribuție. Eficiența specifică trebuie comparată model-model.
Cost inițial: transformatoarele de tip uscat au, în general, un cost inițial de cumpărare mai mare pe KVA, comparativ cu unitățile echivalente cu ulei, în principal, datorită costului izolației solide specializate și necesității mai multor cupru/fier pentru a gestiona disiparea căldurii fără ulei.
Cost pe viață: imaginea se inversează atunci când se ia în considerare costurile de instalare și ciclu de viață. Tipurile uscate elimină costurile bolții (pentru utilizare interioară) și reduc cheltuielile de întreținere în curs. Tipurile de ulei au costuri avansate mai mici, dar suportă costuri pentru reținere (dacă este interior), o întreținere potențial mai mare și respectarea mediului. Costul total al proprietății (TCO) trebuie evaluat pe cerere.
Capacitatea de încărcare și suprasarcină:

Ulei imperiat: Uleiul are o capacitate termică ridicată, permițând acestor transformatoare să gestioneze supraîncărcări temporare substanțiale (de obicei 150-200% pentru perioade scurte) mai eficient. Ideal pentru aplicații cu curenți mari de intrare sau sarcini fluctuante.
Tipul uscat: masa termică este mai mică. Capacitatea de suprasarcină este mai limitată (de obicei 120-150% pentru perioade scurte, dependentă de clasa de proiectare/izolare). Ventilația corectă este esențială pentru a evita supraîncălzirea în timpul supraîncărcărilor. Răcirea forțată a aerului (ventilatoarele) poate stimula semnificativ capacitatea pe termen scurt.
Dimensiune, greutate și zgomot:

Ulei-imersat: Adesea mai compact pe rating KVA în comparație cu tipurile uscate datorită transferului de căldură superior prin ulei. Mai greu din cauza construcției de petrol și a rezervorului robust.
Tipul uscat: de obicei mai mare și mai volumibil din punct de vedere fizic pe kVA din cauza dependenței de răcirea aerului. În general mai ușor decât unitățile pline de ulei cu rating similar (fără greutate de ulei). Nivelurile de zgomot pot fi comparabile sau ușor mai mari în funcție de ventilatoarele de design și de răcire.
Speranță de viață:

Ambele tipuri sunt concepute pentru vieți de serviciu îndelungate, depășind de obicei 25-30 de ani atunci când sunt aplicate și întreținute corespunzător. Transformatoarele impersate cu ulei, cu o întreținere diligentă a uleiului, pot depăși adesea 40 de ani în serviciu. Durata de viață de tip uscat este puternic influențată de temperatura de funcționare și condițiile de mediu (umiditate, contaminanți).
Concluzie: instrumentul potrivit pentru jobul specific

Nu există un transformator universal „mai bun”. Alegerea optimă depinde în totalitate de constrângerile și prioritățile aplicației:

Alegeți transformatoare de tip uscat când:
Siguranța este primordială (zone interioare, ocupate, locații sensibile la incendiu).
Scurgerile de ulei sunt inacceptabile (probleme de masă de apă, camere curate).
Instalarea interioară fără o seif este dorită/necesară.
Menținerea generală mai mică este un factor semnificativ.
Spațiul permite amprenta lor mai mare.
Alegeți transformatoarele impertate cu ulei atunci când:
Instalarea în aer liber este fezabilă (stații, suporturi pentru pol/pad).
Este necesară cea mai mare capacitate de suprasarcină posibilă.
Cel mai mic cost inițial de cumpărare este un motor principal (în special pentru ratinguri mari).
Constrângerile spațiale favorizează o amprentă mai mică pe kVA.
Sunt prezente condiții dure de mediu (cu excepția riscului de incendiu) (robustete).