Esta serie es un transformador de distribución de aleación amorfa de tres fases, inmerso en aceite, autoenfriado y sin excitación, con regulación de voltaje, adecuado para el sistema de energía de CA de 50Hz. Cubre tres niveles de voltaje principales en el lado de alto voltaje: 6kV, 10kV y 20kV. El lado de bajo voltaje emite uniformemente 0.4kV. Sus funciones principales son la reducción, distribución y control de potencia. Se utiliza ampliamente en redes eléctricas urbanas y rurales, empresas industriales y mineras, parques industriales, áreas residenciales, transformadores de caja para energía fotovoltaica/eólica y diversos proyectos de distribución. El producto utiliza aleación amorfa como material del núcleo. Se clasifica iterativamente como SH15, SH21 y SH25 según los niveles de ahorro de energía, con pérdidas decrecientes y mejora continua en la eficiencia energética. Toda la serie adopta una estructura completamente sellada, lo que garantiza un funcionamiento fiable, sin mantenimiento y una fuerte resistencia a cortocircuitos. Cumple con los estándares nacionales actuales de eficiencia energética y requisitos de protección ambiental, y es adecuado para proyectos de distribución con diferentes presupuestos y requisitos de ahorro de energía.
I. Ámbito de aplicación
La tensión nominal de alto voltaje cubre 6kV, 10kV y 20kV. La tensión nominal de bajo voltaje es 0.4kV. La frecuencia nominal es 50Hz. El rango de capacidad cubre de 30kVA a 2500kVA, satisfaciendo las necesidades de distribución de diferentes escalas. El método de enfriamiento es autoventilación en aceite (ONAN). El grupo de conexión es preferiblemente Dyn11, y se puede configurar Yyn0 según los requisitos. El método de regulación de voltaje es regulación de voltaje sin excitación, con un rango de regulación de ±2×2.5% o ±5%. El entorno de uso es flexible, capaz de ser instalado en interiores, exteriores o en subestaciones tipo caja. También puede adaptarse a entornos complejos como altitud elevada, convencionales y contaminación leve, con una adaptabilidad extremadamente fuerte.
II. Significado del Modelo
Tomemos SH25-M-630/10 como ejemplo. El significado de cada parte del modelo es el siguiente: S representa un transformador trifásico en baño de aceite; H representa un núcleo de aleación amorfa; 25 representa el número de secuencia de diseño, que corresponde al nivel de pérdida y eficiencia energética; M representa una estructura completamente sellada; 630 representa la capacidad nominal de 630kVA; 10 representa la tensión nominal del lado de alta tensión de 10kV. Otros modelos siguen el mismo patrón, con solo diferencias en el número de secuencia de diseño (nivel de eficiencia energética), la capacidad nominal y el nivel de tensión de alta tensión. La estructura y el principio fundamental siguen siendo los mismos.
III. Niveles de Eficiencia Energética y Características de Pérdida
Esta serie sigue estrictamente GB 20052-2024 "Límites de eficiencia energética y niveles de eficiencia energética para transformadores de potencia" y GB/T 25446-2010 "Parámetros técnicos y requisitos para transformadores de distribución con núcleo de aleación amorfa en aceite". Según el nivel de ahorro energético, son SH15, SH21 y SH25 en secuencia.
SH15: Un modelo amorfo temprano, con una eficiencia energética superior a S13, cercana al nivel de eficiencia energética de segundo nivel del antiguo estándar nacional, con menor costo y mantenimiento maduro, que actualmente apenas cumple con el límite de eficiencia energética de tercer nivel del nuevo estándar nacional, solo adecuado para el reemplazo de equipos antiguos o la renovación de proyectos existentes, no recomendado para proyectos nuevos.
SH21: El modelo principal bajo el nuevo sistema de eficiencia energética, cumple con el estándar de eficiencia energética de segundo nivel, con pérdidas reducidas en aproximadamente un 20% en comparación con SH15, con un rendimiento de costo excepcional, adecuado para subestaciones industriales o regionales con requisitos de ahorro de energía pero presupuestos limitados.
SH25: La eficiencia energética de primer nivel (el nivel más alto), con pérdidas sin carga entre un 60% y un 80% inferiores a las de los transformadores de acero al silicio tradicionales, solo entre el 20% y el 30% de las pérdidas sin carga del transformador S13 de la misma capacidad, siendo el transformador con las pérdidas sin carga más bajas en la actualidad, con importantes beneficios de ahorro de energía a largo plazo, adecuado para proyectos clave de ahorro de energía, escenarios de carga alta a largo plazo y carga ligera fluctuante.
En general, cuanto mayor sea el número de modelo, mejor será el rendimiento del material del núcleo de aleación amorfa, más optimizado será el proceso y menores serán las pérdidas sin carga, más obvio será el efecto de ahorro de energía.
IV. Características Técnicas Principales
(1) Núcleo de aleación amorfa Se fabrica utilizando elementos como hierro, níquel y boro a través de la tecnología de enfriamiento y solidificación rápida. El grosor es de solo 0.025 - 0.027 mm, que es 1/10 del de la lámina de acero al silicio tradicional. Los átomos están dispuestos en un estado amorfo desordenado, lo que reduce significativamente la pérdida por histéresis magnética y la pérdida por corrientes de Foucault. La pérdida sin carga se reduce en un 60% - 80%, y la corriente sin carga disminuye aproximadamente en un 80% [9][13]. Al mismo tiempo, la permeabilidad magnética es mayor y la fuerza coercitiva es menor. El ruido de funcionamiento es 10 - 15 dB menor que el de los transformadores de acero al silicio tradicionales, lo que hace que la operación sea más silenciosa.
(II) Bobinado y Estructura
El devanado utiliza conductores de cobre. El devanado de alto voltaje es cilíndrico y el devanado de bajo voltaje es similar a una lámina o cilíndrico multicapa. Fortalece los soportes transversales y axiales para mejorar significativamente la resistencia a cortocircuitos y puede soportar el estrés mecánico durante cortocircuitos repentinos. La bobina no se deforma. El tanque de aceite adopta un tanque de aceite corrugado o un disipador de calor tipo lámina, combinado con una estructura totalmente sellada, lo que evita fugas de aceite e ingreso de agua, retrasa el envejecimiento del aceite aislante, tiene un largo período sin mantenimiento y cumple con los requisitos para operación exterior a largo plazo [12].
(III) Aislamiento y Aumento de Temperatura
El grado de resistencia al calor del aislamiento es A (105℃), el aumento de temperatura de la capa de aceite es ≤ 60K y el aumento de temperatura del devanado es ≤ 65K. La operación es estable y confiable. El nivel de aislamiento se diferencia según el nivel de alto voltaje: 6kV es LI60AC25, 10kV es LI75AC35 y 20kV es LI125AC55. Todos cumplen con los requisitos de operación segura para los niveles de voltaje correspondientes.
(IV) Protección y Fiabilidad
El equipo estándar incluye válvulas de alivio de presión, indicadores de nivel de aceite, orejetas de elevación y un sistema de puesta a tierra confiable. Se pueden configurar indicadores de temperatura adicionales, relés de gas, etc. según sea necesario para garantizar completamente la operación segura del equipo. La dureza de los materiales de aleación amorfa es 5 veces mayor que la del acero al silicio, lo que la hace resistente a la corrosión y al envejecimiento. La vida útil puede alcanzar más de 30 años, sin contaminación durante todo el ciclo de vida. Después de su desmantelamiento, es fácil de desmontar y reciclar.
V. Ventajas de Rendimiento
1. Ultra-ahorro de energía: La pérdida sin carga es un 60% - 80% menor que la de los transformadores tradicionales de acero al silicio. El efecto de ahorro de energía es particularmente significativo en escenarios de carga ligera / sin carga. La operación a largo plazo puede reducir significativamente los costos de electricidad y las emisiones de carbono, cumpliendo con los requisitos de la política de "doble carbono".
2. Operación de bajo ruido: El efecto de expansión magnética del núcleo de hierro es pequeño y el ruido de operación es bajo, adecuado para escenarios con requisitos de ruido sensibles como escuelas, hospitales y áreas residenciales.
3. Alta confiabilidad: La estructura totalmente sellada es adecuada para entornos complejos, tiene una fuerte resistencia a cortocircuitos y corrosión, no requiere mantenimiento y reduce los costos de operación y mantenimiento.
4. Conveniencia de instalación: El volumen es un 30% - 40% menor que el de los transformadores tradicionales de la misma capacidad. Se puede instalar directamente en el suelo o utilizar en subestaciones tipo caja, acortando el período de construcción.
5. Ecológico: El consumo de energía en la producción de materiales de aleación amorfa es bajo, la pérdida operativa es pequeña, lo que reduce la contaminación ambiental, y pertenece a equipos de distribución verdes.
VI. Escenarios de Aplicación Típicos
Es ampliamente utilizado en las actualizaciones de redes eléctricas urbanas y rurales, especialmente adecuado para escenarios con bajas tasas de carga, como las redes eléctricas rurales; es compatible con la distribución de energía industrial en empresas industriales, metalurgia e industrias químicas, así como en áreas residenciales, complejos comerciales, escuelas y hospitales; puede usarse como un transformador elevador tipo caja para centrales eléctricas fotovoltaicas y parques eólicos, ayudando a integrar nueva energía; también es adecuado para escenarios con altos requisitos de confiabilidad del suministro eléctrico y rendimiento de ahorro de energía, como centros de datos, tránsito ferroviario e infraestructura municipal, cubriendo todo tipo de necesidades de distribución de energía.