中文简体La sélection de la technologie du transformateur approprié est une décision critique ayant un impact sur la sécurité, le coût, la fiabilité et l'empreinte opérationnelle. Les principaux prétendants - Transformers immeurés à l'huile et transformateurs de type sec - chacun possède des avantages et des limitations distincts.
Technologies de base définies
Transformers immeurés à l'huile: Ces unités utilisent de l'huile isolante spécialisée (minéral ou à base d'ester) pour remplir plusieurs fonctions: fournir une isolation électrique supérieure, dissiper la chaleur générée par les pertes de noyau et d'enroulement et protéger les composants internes de l'humidité et de l'oxydation. Le noyau et les enroulements sont entièrement immergés dans cette huile dans un réservoir scellé.
Transformers de type sec: ces transformateurs utilisent des matériaux d'isolation solides (généralement une résine époxy imprégurée de pression sous vide (VPI), une résine coulée ou un cambrique verni) pour les enroulements et compter principalement sur la circulation d'air ambiante (naturel ou forcé) pour le refroidissement. Aucun diélectrique liquide n'est présent.
Facteurs de comparaison clés:
Risque de sécurité et d'incendie:
Immené à l'huile: l'huile isolante est inflammable, présentant un risque d'incendie potentiel, en particulier dans des conditions de faille ou une surcharge sévère. L'huile minérale nécessite des systèmes de confinement (comme des fosses de capture) pour atténuer les dommages environnementaux en cas de fuites. Les liquides moins inflammables plus récents (silicone, esters synthétiques, esters naturels) offrent une amélioration de la sécurité incendie (points d'incendie plus élevés) mais sont plus chers. Les systèmes de suppression des incendies sont souvent mandatés, en particulier pour les installations intérieures.
Type à sec: généralement considéré comme un risque d'incendie inférieur en raison de l'absence de liquide inflammable. Ils produisent de la fumée minimale et pas de gaz toxiques dans des conditions de feu (en particulier vrai pour la résine coulée). Cela les rend intrinsèquement plus sûrs pour les installations dans les bâtiments, les matériaux à proximité ou dans des zones densément peuplées. Les codes d'incendie permettent souvent une installation directe dans les espaces occupés avec un minimum de restrictions.
Considérations environnementales:
Immené à l'huile: risque de contamination du sol et de l'eau en cas de fuite d'huile, nécessitant un confinement secondaire robuste. L'élimination de l'huile isolante utilisée nécessite une manipulation et un recyclage spécialisés. L'huile minérale est biodégradable mais lente; Les fluides d'ester offrent une biodégradabilité plus élevée. Le recyclage de fin de vie du noyau / bobine est standard, mais la manipulation de l'huile ajoute de la complexité.
Type à sec: élimine le risque de contamination du sol ou de l'eau des fuites liquides. L'élimination est généralement plus simple et moins dangereuse, en se concentrant sur le noyau, la bobine et les matériaux d'isolation solide. Aucun système de confinement d'huile n'est nécessaire.
Performance et aptitude à l'application:
Immené à l'huile: Excel dans les applications de haute puissance (généralement supérieures à 10 MVA, s'étendant à plusieurs centaines de MVA) en raison de la capacité de transfert de chaleur supérieure de l'huile. Ils sont très efficaces, en particulier à pleine charge, et gèrent mieux les surcharges et les harmoniques en raison de la capacité thermique de l'huile. L'huile offre également une protection inhérente à l'entrée d'humidité et à la contamination de l'assemblage du noyau / des bobines, contribuant à une longue durée de vie (souvent 25 à 40 ans) avec un entretien approprié. Dominant dans les sous-stations de services publics, les usines industrielles (usines, raffineries), les grands complexes commerciaux et les fermes d'énergie renouvelable (sous-stations éoliennes / solaires).
Type à sec: les performances sont généralement limitées à des notes plus élevées (généralement maximales autour de 15-30 MVA pour la résine coulée, plus faible pour VPI) en raison des contraintes de refroidissement à l'air. Ils sont plus sensibles à la dégradation des performances à partir de conditions ambiantes comme la poussière, l'humidité et les atmosphères corrosives, nécessitant des enclos spécifiques (notes IP) pour des environnements difficiles. La capacité de surcharge est inférieure à celle des unités remplies d'huile. Mieux adapté aux besoins en puissance inférieure et moyenne, en particulier à l'intérieur: bâtiments commerciaux (hôpitaux, écoles, bureaux, centres de données), installations industrielles nécessitant des unités intérieures (près des lignes de production), des tunnels, des mines (où il est autorisé), et des emplacements hiérarchisés par la sécurité incendie.
Installation et espace:
Immené à l'huile: nécessitent un espace important pour le transformateur lui-même, ainsi que des dégagements obligatoires pour la sécurité incendie et souvent de grandes fosses de confinement / puisard. L'installation en plein air est standard; L'installation intérieure exige des voûtes incendies avec des systèmes sophistiqués de drainage, de ventilation et de suppression, augmentant considérablement les coûts civils. Les unités sont généralement plus lourdes.
Type sec: offrez une plus grande flexibilité d'installation. Ils peuvent être placés directement dans les salles électriques adjacentes aux charges, réduisant les coûts et les pertes du câble. Aucun confinement d'huile n'est nécessaire, simplifiant la préparation du site. Ils sont souvent plus légers et nécessitent une ventilation moins complexe que les unités pétrolières à l'intérieur (bien que le flux d'air adéquat reste crucial). Les exigences de l'espace par KVA sont généralement plus élevées que les unités pétrolières.
Entretien et coût du cycle de vie:
Immené à l'huile: nécessite un entretien régulier et proactif: échantillonnage et tests d'huile périodiques (résistance diélectrique, humidité, analyse des gaz DGA - dissous) pour surveiller la santé de l'isolation et détecter les défauts naissants, les inspections visuelles, les contrôles de la bague et la filtration / remplacement potentiel de l'huile. Alors que la maintenance ajoute des coûts, la technologie est robuste et offre de longues durées de vie opérationnelles. Le prix d'achat initial est souvent inférieur par KVA que le type sec, mais le coût total installé (y compris la confinement / coffre-fort) et les coûts de maintenance doivent être pris en compte.
Type à sec: l'entretien est généralement plus simple et moins fréquent, en se concentrant sur le nettoyage (pour éviter le refroidissement de l'accumulation de poussière), la vérification des connexions et la vérification des ventilateurs de refroidissement (s'ils sont présents). Aucun test de pétrole n'est requis. Le prix d'achat par KVA est généralement plus élevé que les unités comparables à l'huile. Cependant, les économies peuvent être réalisées grâce à une complexité d'installation réduite (pas de coffre-fort), à des coûts d'entretien inférieurs et à des primes d'assurance potentiellement réduites à certains endroits en raison d'une réduction du risque d'incendie.
Il n'y a pas de type de transformateur universellement "meilleur". Les transformateurs à l'huile restent le cheval de bataille pour les applications de haute puissance et à haute efficacité, en particulier à l'extérieur ou dans des environnements industriels dédiés, offrant une longévité éprouvée et des performances robustes, bien qu'avec des considérations pour la sécurité incendie, la protection de l'environnement et l'entretien continu. Les transformateurs de type sec fournissent une solution vitale où la sécurité incendie, les préoccupations environnementales ou le placement intérieur sont primordiaux, en particulier pour les besoins de puissance inférieure et moyenne.
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