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Vues: 0 Auteur: Éditeur de site Temps de publication: 2025-05-06 Origine: Site
Définition et but
Le transformateur de sous-station est un actif pivot dans les réseaux électriques, convertissant efficacement les tensions entre la transmission de haut niveau et la distribution de niveau inférieur pour minimiser les pertes et assurer la compatibilité avec l'équipement de l'utilisateur terminal, tandis que sa conception robuste - fonctionnant des noyaux laminés, des enroulements isolés, des bagues et des changements environnementaux.
Les transformateurs de sous-station modifient les niveaux de tension entre la transmission (par exemple, 138 kV) et les réseaux de distribution (par exemple, 12 kV), l'optimisation du flux de puissance et la réduction des pertes de ligne sur de longues distances. Ils sont installés dans les deux sous-stations de transmission - où la sortie du générateur est intensifiée et les sous-stations de distribution - où les tensions sont déversées à usage industriel, commercial ou résidentiel. En permettant une conversion de tension précise, ils maintiennent la stabilité du réseau et garantissent une livraison sûre de l'électricité aux utilisateurs terminaux.
Le noyau du transformateur se compose de laminations en acier isolées empilées formant un chemin magnétique à faible teneur; Sa conception influence directement les caractéristiques de l'efficacité et de l'impédance. Les enroulements primaires et secondaires - fabriqués de conducteurs de cuivre ou d'aluminium - sont enveloppés autour du noyau; Leur rapport de virage dicte la fonction de tension étape ou pas de dépassement.
Les bagues en porcelaine ou composites fournissent des passages isolés pour les conducteurs à haute tension à travers le réservoir de transformateur, empêchant les fuites et assurant la sécurité. Les enroulements internes et le noyau sont immergés dans du liquide diélectrique (huile minérale ou alternatives synthétiques) pour supprimer la corona, fournir une isolation électrique et faciliter le transfert de chaleur.
Les changeurs de robinet à chargement ajustent le rapport de virage d'enroulement sous charge pour réguler la tension de sortie dans des tolérances étroites, compensant les fluctuations de la grille. Les accessoires supplémentaires incluent les parasites pour la protection contre la surtension, les commutateurs de déconnexion pour l'isolement pendant l'entretien et les radiateurs de refroidissement ou les ventilateurs pour le contrôle thermique.
Les transformateurs de puissance, évalués jusqu'à plusieurs centaines de MVA, fonctionnent à des tensions plus élevées (69 kV à 400 kV) dans des sous-stations de transmission. Les transformateurs de distribution, généralement jusqu'à 10 MVA, servent des réseaux locaux en réduisant la tension à des niveaux utilisables pour les consommateurs.
Les sous-stations sont classées comme types de transmission, de distribution ou de convertisseurs; Chacun utilise des transformateurs et évalués pour des rôles spécifiques, tels que la démission de 230 kV à 33 kV dans les réseaux urbains ou l'interfaçage des liaisons AC / DC dans les systèmes HVDC.
Les désignations de refroidissement suivent les codes IEEE: onan (huile naturelle naturelle) pour les charges standard, onaf (huile naturelle forcée) et OFAf (Air forcé d'huile forcée) pour une capacité plus élevée, et OFWF (eau forcée forcée forcée) pour les évaluations ultra-hautes.
Les transformateurs à immersions liquides utilisent une convection naturelle ou une circulation forcée d'huile aux radiateurs externes, équilibrer les gradients thermiques et prolonger la durée de vie. Les transformateurs de type sec, refroidis à l'air ambiant ou forcé, éliminent les risques d'incendie liés à l'huile et sont adaptés aux installations intérieures. Les systèmes avancés en matière de gaz et de refroidissement par eau augmentent encore la dissipation de chaleur pour des applications spécialisées et élevés.
Les critères de conception, de test et de performance adhèrent aux normes de la série IEEE C57 - en particulier C57.12.36 pour les transformateurs de sous-station de distribution imminent à liquide - et les réglementations IEC, UL et NEMA pour la sécurité et l'interopérabilité. Les tests de routine en usine et sur le terrain valident la résistance diélectrique, le groupe vectoriel, l'impédance et l'élévation de la température selon ces normes internationales.
Les services publics placent des transformateurs de sous-station chez les nœuds de grille pour gérer les transferts de puissance en vrac, tandis que les industries les utilisent pour la distribution des usines et les opérations critiques telles que les centres de données et les lignes de fabrication.
Les systèmes SCADA intégrés suivent les paramètres clés - température d'huile, courant de charge et santé de la bague - permettant l'entretien prédictif et la réduction des pannes imprévues. Les inspections périodiques comprennent les tests diélectriques fluides, les contrôles de la bague, l'entretien du changage par rapport et la vérification du système de refroidissement pour maintenir la fiabilité.
Grâce à une conversion de tension précise, à une construction robuste et à l'adhésion à des normes rigoureuses, les transformateurs de sous-station forment l'épine dorsale des systèmes électriques modernes - une transmission efficace, une distribution sûre et des performances de réseau résiliente sur diverses applications.
