Transformador de distribución sumergido en aceite con núcleo laminado tridimensional
Transformador de distribución sumergido en aceite con núcleo laminado tridimensional

Transformador de distribución sumergido en aceite con núcleo laminado tridimensional

El transformador sumergido en aceite con núcleo enrollado tridimensional es un transformador de potencia de alta eficiencia y ahorro de energía que adopta una estructura de núcleo enrollado tridimensional y utiliza aceite de transformador como medio de enfriamiento y aislamiento. Basado en el principio de inducción electromagnética, este producto convierte la energía eléctrica del lado de alto voltaje en salida en el lado de bajo voltaje, logrando la transformación de voltaje y la transmisión de energía. El producto presenta una simetría completa del circuito magnético trifásico, baja pérdida sin carga, bajo ruido de funcionamiento y una estructura compacta. Es adecuado para escenarios de distribución de energía de voltaje medio y bajo, como redes eléctricas urbanas y rurales, empresas industriales y mineras, edificios comerciales y áreas residenciales con niveles de voltaje de 10 kV e inferiores, lo que lo convierte en un dispositivo ideal para lograr ahorros de energía, reducción de pérdidas y distribución de energía ecológica.

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Características clave del producto
Circuito magnético trifásico perfectamente simétrico

Utilizando tres núcleos de hierro de estructura única geométricamente idénticos dispuestos en ángulos de 60° para formar una estructura tridimensional de triángulo equilátero, los circuitos magnéticos trifásicos tienen longitudes iguales y una reluctancia magnética constante. Esto da como resultado un excelente equilibrio trifásico de corriente sin carga, un bajo contenido de armónicos y una calidad de suministro de energía significativamente mejorada.

Pérdida sin carga significativamente reducida

El núcleo de hierro está hecho de láminas de acero al silicio enrolladas continuamente sin uniones superpuestas. La dirección del flujo magnético está perfectamente alineada con la dirección de rodadura de las láminas de acero al silicio, aprovechando plenamente la conductividad magnética del material.

Ruido de funcionamiento significativamente reducido

La estructura sin costuras elimina la fuente de ruido causada por la vibración de las articulaciones debido a la magnetoestricción. Combinado con el recocido al vacío para eliminar la tensión interna, el ruido de funcionamiento se reduce entre 10 y 19 dB en comparación con los estándares nacionales, acercándose a un funcionamiento silencioso. Esto lo hace especialmente adecuado para entornos silenciosos como hospitales, residencias y centros de datos.

Tamaño compacto y ahorro de espacio

La estructura triangular es más pequeña que los transformadores tradicionales sumergidos en aceite de la misma capacidad, lo que ahorra efectivamente espacio de instalación en la sala de distribución y reduce la inversión en ingeniería civil.

Fuerte capacidad de sobrecarga

La estructura tridimensional proporciona canales de disipación de calor distribuidos uniformemente, lo que garantiza una circulación fluida del aceite y un bajo riesgo de sobrecalentamiento localizado. Su capacidad de sobrecarga a corto plazo supera la de los transformadores tradicionales sumergidos en aceite, lo que los hace adecuados para escenarios de fluctuación de carga.

Totalmente sellado y sin mantenimiento

El diseño de estructura completamente sellada aísla el transformador del aire y la humedad, evitando la oxidación y la humedad del aceite aislante. No se requiere muestreo ni mantenimiento regular del aceite, lo que da como resultado una vida útil de más de 30 años.

Tabla de parámetros del producto
Parámetro Valor / Rango
Capacidad nominal 30 kVA – 2500 kVA (personalizable)
Clasificación de alto voltaje 6 kV – 11 kV (niveles de voltaje personalizables)
Clasificación de bajo voltaje 400 V (personalizable bajo pedido)
Método de enfriamiento ONAN (autorefrigerado por inmersión en aceite), ONAF (refrigerado por aire forzado sumergido en aceite)
Clase térmica de aislamiento Clase A
Voltaje de impedancia 4% – 5% (dependiendo de la capacidad y la clase de voltaje)
Pérdidas Cumple con GB 20052, UL, CSA, IEC, DOE 2016, IEEE, ANSI, EN60076, etc.; optimización de bajas pérdidas disponible
Grupo de conexión Dyn11, Yyn0, YNd11, Yy0, etc. (opcional)
Número de fases trifásico
Frecuencia nominal 50Hz/60Hz
Clase de protección (código IP) IP54
Límites de aumento de temperatura Aumento de temperatura superior del aceite ≤ 60K / Aumento máximo de temperatura del devanado ≤ 65K
Rango de temperatura ambiente –40 °C a +45 °C
Composición del componente principal
01

Núcleo enrollado tridimensional

Tres núcleos monoestructura de idénticas dimensiones geométricas se unen en ángulos de 60° para formar un triángulo tridimensional. Están enrollados continuamente con tiras de acero al silicio sin juntas, lo que da como resultado un circuito magnético simétrico y una baja pérdida sin carga.

02

Devanados de alta y baja tensión

Los conductores de cobre/aluminio de alta calidad están enrollados e incrustados en las columnas centrales para formar una estructura rígida, proporcionando una fuerte resistencia a cortocircuitos y un diseño compacto.

03

Aceite aislante

Aceite mineral, aceite de éster sintético o aceite de éster natural, que cumple tres funciones principales: aislamiento, disipación de calor y extinción de arco.

04

Tanque transformador

Un tanque de acero soldado y completamente sellado que alberga el núcleo, los devanados y el aceite aislante. La pared exterior presenta una estructura de disipación de calor, que proporciona funciones tanto de soporte como de protección.

05

Bujes de alto/bajo voltaje

Los casquillos aislantes cerámicos o compuestos permiten conexiones eléctricas internas y externas. Los casquillos tipo inserto se pueden seleccionar según sea necesario.

06

Componentes de disipación de calor

Incluye paredes de tanque corrugadas y radiadores de placas, que utilizan la circulación natural de aceite para la disipación del calor, eliminando la necesidad de ventiladores externos.

07

Componentes protectores

Incluyendo relés de gas, válvulas de alivio de presión, termómetros de aceite, medidores de nivel de aceite, cambiadores de tomas, etc., para lograr regulación de presión, monitoreo y protección contra fallas.

08

Componentes de aislamiento

Papel aislante, tableros aislantes, almohadillas aislantes, etc., para garantizar espacios libres eléctricos internos y distancias de fuga.

Ventajas del producto y vida útil

1. Ventajas principales del producto

① Ahorro de energía significativo: la estructura del núcleo enrollado tridimensional sin costuras garantiza que la dirección del flujo magnético esté perfectamente alineada con la dirección de rodadura de las láminas de acero al silicio, lo que resulta en una reducción sustancial de las pérdidas sin carga.

② Fuente de alimentación balanceada trifásica de alta calidad: Los circuitos magnéticos trifásicos son perfectamente simétricos, lo que resulta en un excelente equilibrio trifásico de corriente sin carga, bajo contenido de armónicos, voltaje de salida estable y una calidad de fuente de alimentación significativamente superior en comparación con los transformadores de núcleo apilados tradicionales.

③ Bajo ruido de funcionamiento: la estructura sin costuras elimina el ruido de vibración de las articulaciones causado por la magnetoestricción. Combinado con el recocido al vacío, funciona casi en silencio, lo que lo hace adecuado para lugares tranquilos como áreas residenciales y hospitales.

④ Fuerte resistencia a cortocircuitos: las tres bobinas están firmemente incrustadas en la columna central para formar un todo rígido, resistiendo eficazmente las fuerzas electrodinámicas generadas durante cortocircuitos repentinos, asegurando una alta confiabilidad operativa.

⑤ Fuerte capacidad de sobrecarga: la estructura tridimensional presenta canales de circulación de aceite distribuidos uniformemente, alta eficiencia de disipación de calor, bajo riesgo de sobrecalentamiento localizado y una capacidad superior de sobrecarga a corto plazo en comparación con los transformadores tradicionales sumergidos en aceite. ⑥ Totalmente sellado y sin mantenimiento: la estructura completamente sellada aísla el transformador del aire y la humedad, evitando la oxidación y la absorción de humedad del aceite aislante. El muestreo regular de aceite es innecesario, lo que resulta en bajos costos de mantenimiento.

2. Vida útil

El núcleo enrollado tridimensional se enrolla continuamente a partir de una tira de acero al silicio de grano orientado laminada en frío de alta calidad. La estructura sin costuras elimina la distorsión del flujo magnético y los problemas de sobrecalentamiento localizados en las uniones de los núcleos apilados tradicionales, lo que provoca una caída extremadamente lenta del rendimiento magnético. Los devanados de cobre/aluminio están protegidos por el aceite aislante, evitando la oxidación y la corrosión. Los canales de circulación del aceite están distribuidos uniformemente, evitando el sobrecalentamiento localizado y asegurando tasas de envejecimiento uniformes del aislamiento del devanado. La estructura completamente sellada aísla eficazmente el aire y la humedad, reduciendo significativamente la tasa de oxidación del aceite aislante. Bajo condiciones de operación estándar y uso adecuado, la vida útil de diseño general del transformador sumergido en aceite con núcleo bobinado tridimensional puede alcanzar más de 30 años.

Estándares de seguridad y mantenimiento diario
Mantenimiento rutinario y normas de seguridad

1. Mantenimiento de rutina

① Verifique si hay sujetadores y terminales sueltos: Inspeccione el apriete de los pernos de la abrazadera del núcleo, los dispositivos de sujeción del devanado, los terminales de conexión de los cables conductores y los cables de conexión a tierra. Apriete las piezas sueltas según el par estándar.

② Pruebe el rendimiento del aislamiento y supervise los indicadores: mida periódicamente la resistencia del aislamiento y el factor de pérdida dieléctrica, supervise la tendencia de los cambios de descarga parcial y determine si el aislamiento está húmedo o envejecido.

③ Verifique los sellos y el respiradero: Verifique el envejecimiento y las fugas de la junta de sellado del tanque de aceite. Compruebe si el gel de sílice dentro del respiradero (deshumidificador) ha cambiado de color y se ha vuelto ineficaz. Si más de 2/3 está descolorido, reemplácelo o séquelo.

④ Inspección del sistema de refrigeración: compruebe si hay obstrucciones y fugas en el disipador de calor/radiador. Verifique si la bomba de aceite y el ventilador funcionan normalmente y sin ruidos anormales, asegurando una circulación suave del aceite.

⑤ Prueba del dispositivo de protección: calibre periódicamente los relés de gas (relés de gas), válvulas de alivio de presión, termómetros de aceite, medidores de nivel de aceite y otros dispositivos de protección para garantizar un funcionamiento confiable.

Mantenimiento rutinario y normas de seguridad

2. Normas de seguridad

① Verificación de apagado y conexión a tierra: Antes del mantenimiento, se deben desconectar las fuentes de alimentación de alto y bajo voltaje al transformador. Después de verificar la ausencia de voltaje mediante pruebas de voltaje, se debe instalar un cable de conexión a tierra y se debe colgar un letrero de advertencia de "No cerrar".

② Uso de equipo de protección: los trabajadores deben estar certificados y usar zapatos, guantes, gafas de seguridad y ropa de trabajo aislantes para evitar descargas eléctricas y lesiones causadas por el aceite aislante.

③ Prevención de la contaminación del aceite aislante: al inspeccionar o descargar aceite aislante, utilice un recipiente exclusivo para recogerlo. Los vertidos aleatorios están estrictamente prohibidos para evitar la contaminación del suelo y del agua. El aceite usado debe ser reciclado por una unidad calificada.

④ Liberación de presión interna: antes de abrir el puerto de inspección del tanque de aceite o la válvula de drenaje, asegúrese de que la válvula de alivio de presión no esté activada. Libere la presión lentamente para evitar que los vapores de aceite a alta temperatura salpiquen y causen lesiones.

⑤ Ventilación y prevención de incendios: Mantenga una buena ventilación durante el mantenimiento interior. Las llamas abiertas están estrictamente prohibidas. Debe haber extintores de polvo seco disponibles en el sitio para evitar incendios de aceite aislante.

⑥ No opere con fallas: si se encuentra activación de gas, presión anormal, fuga de aceite grave u otras fallas, detenga la máquina inmediatamente para solucionar problemas y no fuerce la máquina a continuar funcionando.

Aplicaciones industriales comunes

1. Redes Eléctricas Urbanas y Rurales: Adecuado para la renovación y mejora de redes de distribución de energía urbanas y rurales, especialmente indicado para zonas residenciales y calles comerciales con altos requisitos de calidad eléctrica.

2. Empresas industriales y mineras: Proporciona energía estable a equipos de energía industrial y sistemas de iluminación en fábricas, minas, plantas petroquímicas, etc. Su fuerte capacidad de sobrecarga puede hacer frente a las fluctuaciones en la carga industrial.

3. Instalaciones de transporte: Se utiliza en sistemas de suministro de energía para subterráneos, aeropuertos, estaciones, etc., garantizando la seguridad energética del transporte.

Consideraciones clave

1. Riesgos ambientales

1. Riesgo de contaminación y fuga de aceite aislante: si bien los transformadores sumergidos en aceite con núcleos enrollados emplean una estructura completamente sellada, la operación prolongada puede provocar envejecimiento y fallas de las juntas de sellado, lo que resulta en fugas de aceite aislante mineral y contaminación del suelo y las fuentes de agua.

2. Riesgo de sobrecalentamiento por alta temperatura: cuando se instala en lugares mal ventilados o bajo sobrecarga prolongada, la temperatura superior del aceite puede exceder el límite de 95 °C, lo que acelera la oxidación del aceite aislante y el envejecimiento del papel aislante, lo que reduce la vida útil del equipo.

3. Riesgo de operación a baja temperatura: Los ambientes extremadamente fríos (por debajo de -25 °C) pueden provocar un aumento de la viscosidad y una disminución de la fluidez del aceite aislante, lo que afecta la eficiencia de la disipación de calor e incluso la flexibilidad del funcionamiento del cambiador de tomas.

4. Riesgo de humedad y corrosión: Los transformadores sumergidos en aceite instalados al aire libre expuestos a ambientes húmedos y con niebla salina (como áreas costeras y zonas industriales químicas) son propensos a la corrosión y oxidación en el tanque, y la absorción de humedad del aislamiento puede provocar una degradación del rendimiento.

5. Riesgo de incendio: El aceite mineral es inflamable y puede provocar incendios o incluso explosiones en caso de fallos de arco o sobrecargas graves. Contramedidas: configurar válvulas de alivio de presión, relés de gas y otros dispositivos de protección; en lugares con alto riesgo de incendio, utilice aceite de éster natural de alto punto de ignición (punto de ignición > 300 ℃) o instale sistemas automáticos de extinción de incendios.

6. Impacto de la altitud: en altitudes superiores a los 1000 m, la densidad del aire disminuye, la resistencia del aislamiento externo se debilita y la eficiencia de disipación de calor disminuye.

2. Restricciones de instalación

1. Instalación en interiores: Para volúmenes de aceite ≥ 100 kg, se debe proporcionar una sala de transformadores separada, equipada con un tanque de almacenamiento de aceite o instalaciones de contención de aceite.

2. Distancia de separación contra incendios: ≥ 6 m de edificios (civiles); si no se cumple este requisito, se debe instalar un cortafuegos a ≥ 0,8 m de la pared exterior.

3. Instalaciones de protección contra incendios: Deberán estar equipadas con un tanque de aceite de emergencia, una capa de guijarros (≥ 250 mm), un sistema de extinción de incendios y un pozo de almacenamiento de aceite.

4. Requisitos de pendiente: Cuando hay presente un relé de gas, la cubierta superior debe tener una pendiente de 1%~1,5% a lo largo de la dirección del flujo de aire.

5. Requisitos de ventilación: principalmente ventilación natural; temperatura del aire de escape ≤ 45 ℃, diferencia de temperatura del aire de entrada y escape ≤ 15 ℃.

6. Restricciones de altitud: para altitudes superiores a 1000 m, se debe modificar el aislamiento externo y la disipación de calor, y se debe seleccionar un tipo de gran altitud.

Dimensiones y alcance de la personalización del producto

Este producto admite personalización integral y se puede adaptar con precisión a las condiciones del proyecto, las condiciones ambientales, los estándares de la industria y las necesidades del cliente. El alcance de la personalización es el siguiente y las dimensiones principales son las siguientes:

Dimensión de personalización Opciones disponibles/Descripción
Capacidad y voltaje 30 kVA – 2500 kVA; 6 kV – 11 kV (otros voltajes disponibles bajo pedido)
Grupo de conexión Dyn11, Yyn0, YNd11, Yy0, ZNyn11, etc.
Tipo de cambiador de tomas Fuera de circuito (desenergizado): ±2×2,5% o ±5% / En carga: ±8×1,25%, etc.
Método de enfriamiento ONAN, ONAF, etc.
Tipo de fluido aislante Aceite mineral (IEC 60296) / Aceite de éster natural ecológico (FR3, etc.) / Aceite de éster sintético
Material de bobinado Totalmente cobre, totalmente aluminio, aluminio HV/cobre BT, compuesto de cobre-aluminio, etc.
Protección y resistencia a la corrosión IP20 – IP55; Clases de protección contra la corrosión C3 / C4 / C5
Entorno de instalación Estándar exterior / Exterior resistente a la contaminación / Interior (requiere una carcasa protectora adicional): para condiciones adversas como altas temperaturas, frío extremo, gran altitud, alta humedad, niebla salina, polvo, etc., se encuentran disponibles soluciones personalizadas para disipación de calor, aislamiento, sellado y anticorrosión.
Accesorios y funciones inteligentes Complementos opcionales: control inteligente de temperatura, monitoreo en línea del nivel de aceite, transmisión remota de datos, alarmas de falla, regulación automática de voltaje, compatible con sistemas de redes inteligentes no tripulados.
Normas aplicables Clasificaciones de eficiencia energética UL / EN 60076 / GB 1094 / IEC 60076 / ANSI C57.12 / CSA / DOE
Color y etiquetado RAL especificado por el cliente u otros códigos de color; placas de identificación y etiquetas de advertencia en versiones china, inglesa o bilingüe