Cette série est un transformateur de distribution à alliage amorphe, auto-refroidi par immersion dans l'huile, à régulation de tension sans excitation, triphasé, adapté au système d'alimentation CA 50 Hz. Il couvre trois niveaux de tension principaux côté haute tension : 6 kV, 10 kV et 20 kV. Le côté basse tension délivre uniformément 0,4 kV. Ses fonctions principales sont la réduction, la distribution et le contrôle de la puissance. Il est largement utilisé dans les réseaux électriques urbains et ruraux, les entreprises industrielles et minières, les parcs industriels, les zones résidentielles, les transformateurs en cabine pour l'énergie photovoltaïque/éolienne, et divers projets de distribution. Le produit utilise un alliage amorphe comme matériau de noyau. Il est classé itérativement SH15, SH21 et SH25 en fonction des niveaux d'économie d'énergie, avec des pertes décroissantes et une amélioration continue de l'efficacité énergétique. L'ensemble de la série adopte une structure entièrement scellée, garantissant un fonctionnement fiable, sans entretien et une forte résistance aux courts-circuits. Il est conforme aux normes nationales actuelles en matière d'efficacité énergétique et aux exigences de protection de l'environnement, et convient aux projets de distribution répondant à différents budgets et exigences d'économie d'énergie.
I. Champ d'application
La tension nominale haute tension couvre 6kV, 10kV et 20kV. La tension nominale basse tension est de 0,4kV. La fréquence nominale est de 50Hz. La plage de capacité couvre de 30kVA à 2500kVA, répondant aux besoins de distribution de différentes échelles. Le mode de refroidissement est le refroidissement par immersion dans l'huile (ONAN). Le groupe de connexion est de préférence Dyn11, et Yyn0 peut être configuré selon les exigences. La méthode de régulation de tension est la régulation de tension sans excitation, avec une plage de régulation de ±2×2,5% ou ±5%. L'environnement d'utilisation est flexible, pouvant être installé à l'intérieur, à l'extérieur ou dans des postes de transformation préfabriqués. Il peut également s'adapter à des environnements complexes tels que l'altitude élevée, les conditions conventionnelles et la pollution légère, avec une très forte adaptabilité.
II. Signification du modèle
Prenons SH25-M-630/10 comme exemple. La signification de chaque partie du modèle est la suivante : S représente un transformateur triphasé immergé dans l'huile ; H représente un noyau en alliage amorphe ; 25 représente le numéro de séquence de conception, correspondant au niveau de perte et d'efficacité énergétique ; M représente une structure entièrement scellée ; 630 représente la capacité nominale de 630 kVA ; 10 représente la tension nominale du côté haute tension de 10 kV. D'autres modèles suivent le même schéma, avec seulement des différences dans le numéro de séquence de conception (niveau d'efficacité énergétique), la capacité nominale et le niveau de tension haute tension. La structure et le principe de base restent les mêmes.
III. Niveaux d'efficacité énergétique et caractéristiques de perte
Cette série suit strictement les normes GB 20052-2024 « Limites d'efficacité énergétique et niveaux d'efficacité énergétique pour les transformateurs de puissance » et GB/T 25446-2010 « Paramètres techniques et exigences pour les transformateurs de distribution à noyau en alliage amorphe immergés dans l'huile ». Selon le niveau d'économie d'énergie, ils sont respectivement SH15, SH21 et SH25.
SH15 : Un modèle amorphe précoce, avec une efficacité énergétique supérieure au S13, proche de l'efficacité énergétique de niveau deux de l'ancien standard national, avec un coût inférieur et une maintenance mature, répondant actuellement à peine à la limite d'efficacité énergétique de niveau trois du nouveau standard national, ne convient que pour le remplacement d'équipements anciens ou la rénovation de projets existants, non recommandé pour les nouveaux projets.
SH21 : Le modèle phare du nouveau système d'efficacité énergétique, conforme à la norme d'efficacité énergétique de niveau 2, avec des pertes réduites d'environ 20 % par rapport au SH15, offrant des performances exceptionnelles en termes de coût, adapté aux sous-stations industrielles ou régionales ayant des exigences d'économie d'énergie mais des budgets limités.
SH25 : Efficacité énergétique de premier niveau (le niveau le plus élevé), avec des pertes à vide 60 % à 80 % inférieures à celles des transformateurs traditionnels en acier au silicium, représentant seulement 20 % à 30 % des pertes à vide des transformateurs S13 de même capacité. C'est le transformateur avec les pertes à vide les plus faibles à l'heure actuelle, offrant des avantages significatifs en matière d'économie d'énergie à long terme, adapté aux projets clés d'économie d'énergie, aux scénarios de charge élevée à long terme et de charge légère fluctuante.
Dans l'ensemble, plus le numéro de modèle est élevé, meilleures sont les performances du matériau du noyau en alliage amorphe, plus le processus est optimisé, plus les pertes à vide sont faibles, et plus l'effet d'économie d'énergie est évident.
IV. Caractéristiques Techniques Principales
(1) Noyau en alliage amorphe Il est fabriqué en utilisant des éléments tels que le fer, le nickel et le bore grâce à une technologie de trempe et de solidification rapide. L'épaisseur n'est que de 0,025 à 0,027 mm, soit 1/10 de la tôle d'acier au silicium traditionnelle. Les atomes sont disposés dans un état amorphe désordonné, réduisant considérablement la perte par hystérésis magnétique et la perte par courants de Foucault. La perte à vide diminue de 60 % à 80 %, et le courant à vide diminue d'environ 80 % [9][13]. Dans le même temps, la perméabilité magnétique est plus élevée et la force coercitive est plus faible. Le bruit de fonctionnement est inférieur de 10 à 15 dB à celui des transformateurs traditionnels en acier au silicium, ce qui rend le fonctionnement plus silencieux.
(II) Bobinage et structure
Le bobinage utilise des conducteurs en cuivre pur. Le bobinage haute tension est cylindrique, et le bobinage basse tension est de type feuille ou cylindrique multicouche. Il renforce les supports transversaux et axiaux pour améliorer considérablement la résistance aux courts-circuits et peut supporter les contraintes mécaniques lors de courts-circuits soudains. La bobine ne se déforme pas. Le réservoir d'huile adopte un réservoir d'huile ondulé ou un dissipateur thermique à ailettes, combiné à une structure entièrement scellée, empêchant les fuites d'huile et l'infiltration d'eau, retardant le vieillissement de l'huile isolante, offrant une longue période sans entretien et répondant aux exigences d'une opération extérieure à long terme [12].
(III) Isolation et élévation de température
La classe de résistance thermique de l'isolant est A (105℃), l'élévation de température de la couche d'huile est ≤ 60K, et l'élévation de température de l'enroulement est ≤ 65K. Le fonctionnement est stable et fiable. Le niveau d'isolation est différencié selon le niveau de haute tension : 6kV est LI60AC25, 10kV est LI75AC35, et 20kV est LI125AC55. Tous répondent aux exigences de fonctionnement sécuritaire pour les niveaux de tension correspondants.
(IV) Protection et fiabilité
L'équipement standard comprend des soupapes de décharge, des indicateurs de niveau d'huile, des oreilles de levage et un système de mise à la terre fiable. Des thermomètres supplémentaires, des relais de gaz, etc. peuvent être configurés selon les besoins pour assurer pleinement le fonctionnement sûr de l'équipement. La dureté des matériaux en alliage amorphe est 5 fois supérieure à celle de l'acier au silicium, ce qui la rend résistante à la corrosion et au vieillissement. La durée de vie peut atteindre plus de 30 ans, sans pollution tout au long du cycle de vie. Après mise au rebut, elle est facile à démonter et à recycler.
V. Avantages en matière de performance
1. Ultra-économie d'énergie : La perte à vide est 60 % à 80 % inférieure à celle des transformateurs traditionnels à acier au silicium. L'effet d'économie d'énergie est particulièrement significatif dans les scénarios de faible charge / sans charge. Le fonctionnement à long terme peut réduire considérablement les coûts d'électricité et les émissions de carbone, répondant ainsi aux exigences de la politique des "doubles carbone".
2. Fonctionnement à faible bruit : L'effet d'expansion magnétique du noyau de fer est faible et le bruit de fonctionnement est faible, ce qui convient aux scénarios avec des exigences de bruit sensibles telles que les écoles, les hôpitaux et les zones résidentielles.
3. Haute fiabilité : La structure entièrement scellée convient aux environnements complexes, offre une forte résistance aux courts-circuits et à la corrosion, ne nécessite aucune maintenance et réduit les coûts d'exploitation et de maintenance.
4. Facilité d'installation : Le volume est 30 % à 40 % plus petit que celui des transformateurs traditionnels de même capacité. Il peut être directement installé au sol ou utilisé dans des postes de transformation préfabriqués, ce qui raccourcit la période de construction.
5. Respectueux de l'environnement : La consommation d'énergie de production des matériaux en alliage amorphe est faible, la perte en fonctionnement est faible, réduisant la pollution environnementale, et il appartient à l'équipement de distribution écologique.
VI. Scénarios d'application typiques
Il est largement utilisé dans les mises à niveau des réseaux électriques urbains et ruraux, particulièrement adapté aux scénarios à faible taux de charge tels que les réseaux électriques ruraux ; il est compatible avec la distribution d'énergie industrielle dans les entreprises industrielles, la métallurgie et les industries chimiques, ainsi que dans les zones résidentielles, les complexes commerciaux, les écoles et les hôpitaux ; il peut être utilisé comme transformateur élévateur de type boîte pour les centrales photovoltaïques et les parcs éoliens, contribuant à l'intégration des nouvelles énergies ; il convient également aux scénarios exigeant une fiabilité d'alimentation et des performances d'économie d'énergie élevées, tels que les centres de données, les transports ferroviaires et les infrastructures municipales, couvrant tous les types de besoins en distribution d'énergie.