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Transformador imerso em óleo com mudança de derivação em carga
Um transformador de comutação em carga é um transformador de potência OLTC que, baseado em um transformador convencionaltransformador imerso em óleo, está equipado com um comutador de derivação em carga (OLTC). Este transformador com comutador de derivação em carga (OLTC) permite ajustar sua tensão de saída de forma automática ou manual, sem interromper a alimentação ou desconectar a carga.
Seu princípio de funcionamento básico é: Múltiplos taps (terminais de tap) são ajustados no enrolamento de alta ou média tensão do transformador por meio da mudança de tap em carga. Durante a operação com carga, as posições dos taps são trocadas suavemente, alterando assim a relação de espiras do transformador e alcançando um controle preciso e estável da tensão de saída. Este transformador com comutador de derivação em carga é amplamente utilizado em nós de rede elétrica, empresas industriais e de mineração e cenários de alto consumo de energia onde a estabilidade de tensão é extremamente importante e é um dispositivo central para garantir a qualidade da energia.
O transformador com comutador de derivação em carga (OLTC) permite o ajuste suave da tensão de saída enquanto o transformador está operando normalmente e a carga não é interrompida, garantindo a continuidade e estabilidade da fonte de alimentação.
Normalmente equipado com uma faixa de derivação de ±8×1,25% ou ±9×1,25%, oferecendo vários níveis de regulação de tensão e compensação precisa para queda de tensão de linha, garantindo que a tensão de saída permaneça estável dentro da faixa aceitável.
O mecanismo de operação elétrico permite a regulação rápida de tensão remota ou automática, com um tempo de resposta normalmente de 5 a 15 segundos por nível, adaptando-se às necessidades de flutuações rápidas na carga da rede.
Pode ser equipado com um controlador automático de tensão (AVC) para determinar e executar automaticamente comandos de regulação de tensão com base no sinal de tensão de saída, conseguindo uma operação autônoma.
Particularmente adequado para cenários com grandes mudanças de carga e flutuações drásticas de tensão (como metalurgia, laminação de aço, ferrovias eletrificadas, etc.), melhorando efetivamente a qualidade da energia.
Empregando tecnologia de comutação de transição resistiva ou reativa, garantindo que não ocorram arcos ou curtos-circuitos durante a comutação, resultando em uma comutação suave e confiável.
Os comutadores de derivação em carga normalmente são equipados com um contador de operações e uma interface on-line de monitoramento da qualidade do óleo, que pode registrar o número de operações da chave e fornecer avisos antecipados sobre necessidades de manutenção.
| Item | Faixa/Descrição do Parâmetro |
| Capacidade nominal | 4.000 kVA ~ 31.500 kVA (personalização disponível) |
| Tensão nominal de alta tensão | 6 kV ~ 110 kV (níveis de tensão personalizáveis) |
| Tensão nominal LV | 0,4 kV ~ 35 kV (Personalização disponível) |
| Método de regulação de tensão | Comutação em carga (OLTC) |
| Alcance de toque | ±8×1,25% / ±9×1,25% / ±10×1,25% / ±2×2,5% (opcional pelo usuário) |
| Toque em Tipo de interruptor | Interruptor de torneira em carga a vácuo / Interruptor de torneira em carga imerso em óleo (transição resistiva / reativa) |
| Método de resfriamento | ONAN (Auto-resfriamento imerso em óleo) / ONAF (Resfriamento por ar imerso em óleo) / OFAF (Resfriamento por ar com circulação forçada de óleo) |
| Grupo de conexão | Dyn11, Yyn0, YNd11, Yy0, etc. (Opcional) |
| Classe de resistência ao calor de isolamento | Classe A (105℃) |
| Tensão de Impedância | 4% ~ 12% (dependendo da capacidade e nível de tensão) |
| Perdas | Está em conformidade com GB 20052, IEC 60076, DOE 2016, ANSI C57.12, etc.; otimização de baixa perda disponível |
| Número de fases | Monofásico / Trifásico |
| Frequência nominal | 50 Hz/60 Hz |
| Limite de aumento de temperatura | Aumento da temperatura superior do óleo ≤ 60K Aumento máximo da temperatura do enrolamento ≤ 65 K |
| Faixa de temperatura ambiente | -40℃ ~ +45℃ |
| Regulador de tensão | Controlador Automático de Tensão (AVC) opcional; suporta comunicação remota (RS485 / IEC 61850) |
Precisa de umno transformador do comutador de derivação em cargapara sua rede elétrica, instalação industrial, operação de mineração ou projeto de energia renovável? Envie à HUARUI a capacidade necessária, tensão de entrada/saída, faixa de derivação, material de enrolamento, método de resfriamento e padrões aplicáveis. Nossa equipe de engenharia irá configurar um adequadotransformador com comutador de derivação em carga (OLTC)e fornecer especificações técnicas e uma cotação do projeto.
Essencial
Construído a partir de chapas laminadas de aço silício de grão orientado de alta permeabilidade, reduzindo efetivamente as perdas por correntes parasitas e por histerese.
Enrolamentos de alta e baixa tensão
Enrolado com fio de cobre ou alumínio de alta qualidade. O enrolamento de alta tensão possui múltiplas derivações para conexão ao comutador de derivação em carga.
Comutador de derivação em carga (componente principal)
Dividido em duas partes principais: o comutador e o seletor de comutador, trabalhando juntos para comutar os comutadores sob carga. Os tipos comuns incluem o tipo de chave a vácuo e o tipo de chave comutadora imersa em óleo.
Mecanismo Operacional Elétrico
Instalado na parede superior ou lateral do tanque do transformador, incluindo motor, redutor, indicador de posição e circuito de controle, permitindo regulação elétrica ou automática de tensão.
Controlador Automático de Tensão (AVC)
Dispositivo de controle inteligente que monitora a tensão de saída em tempo real e a compara com o valor ajustado, emitindo automaticamente comandos de aumento ou diminuição de tensão.
Óleo Isolante
Óleo mineral ou óleo éster natural ecologicamente correto (FR3), proporcionando funções de isolamento, dissipação de calor e extinção de arco. O óleo na câmara de comutação do comutador em carga deve ser independente ou interligado ao tanque de óleo principal.
Acessórios de proteção
Além de relés de gás padrão, válvulas de alívio de pressão, termômetros de óleo e medidores de nível de óleo, estão incluídos dispositivos de segurança adicionais, como contadores de ação de comutadores, monitores de pressão de óleo e diafragmas à prova de explosão.
1. Principais vantagens do produto
① Qualidade de tensão estável e confiável: A mudança de derivação em carga compensa efetivamente as quedas de tensão da linha, garantindo que a tensão na extremidade do usuário permaneça estável dentro da faixa padrão, especialmente adequada para cenários com longas linhas de fonte de alimentação e grandes flutuações de carga.
② Alta continuidade de fornecimento de energia: O processo de regulação de tensão não interrompe a carga, evitando interrupções de produção e perdas econômicas causadas por quedas de energia durante a regulação de tensão, particularmente adequado para empreendimentos industriais e de mineração de produção contínua.
③ Alto Grau de Automação: Combinado com um controlador automático AVC, consegue regulação automática de tensão, reduzindo significativamente a intervenção manual e adaptando-se à tendência de desenvolvimento de redes inteligentes e subestações não tripuladas.
④ Vida útil prolongada do equipamento: A tensão de saída estável evita danos ao equipamento elétrico devido à tensão excessivamente alta ou baixa, protegendo indiretamente o equipamento de carga a jusante e estendendo a vida útil geral do sistema.
⑤ Cenários de aplicação flexíveis: Pode ser utilizado em transformadores principais de subestações e distribuição de energia industrial; suporta operação trifásica e monofásica; possui ampla cobertura de capacidade para atender diversas necessidades de engenharia.
⑥ Forte tolerância a falhas: Quando o comutador de derivação em carga falha, ele pode alternar para o modo de operação de bypass ou ser travado manualmente em uma determinada posição de derivação para garantir que o transformador possa continuar a fornecer energia (operação de redução de potência), evitando uma queda completa de energia.
2. Vida útil
Sob condições operacionais padrão e manutenção padronizada, a vida útil do corpo do transformador pode chegar a 20-30 anos, comparável aos transformadores imersos em óleo comuns. A vida operacional do comutador de derivação em carga é normalmente de 200.000 a 500.000 ciclos (dependendo do modelo e da capacidade de comutação), exigindo manutenção regular ou substituição do núcleo do comutador de acordo com as instruções do contador de operações.
1. Manutenção especial do comutador em carga
① Registro da Contagem de Operações: Grave regularmente as leituras do contador de operações do comutador de derivação em carga. Quando a contagem cumulativa de operações se aproxima do ciclo de manutenção definido pelo fabricante (geralmente 50.000 a 100.000 vezes), a manutenção deve ser programada.
② Teste de qualidade do óleo da câmara do painel: A qualidade do óleo na câmara de comutação do comutador de derivação em carga se deteriora mais rapidamente do que no tanque de óleo principal (devido ao arco durante a comutação). Recomenda-se coletar amostras e testar o óleo a cada 1-2 anos ou a cada 5.000 operações, filtrando ou substituindo conforme necessário.
③ Inspeção do mecanismo elétrico: Inspecione regularmente o motor, a caixa de engrenagens, os interruptores de limite e os dispositivos de freio do mecanismo de operação elétrico para garantir uma operação flexível e uma indicação precisa da posição.
④ Calibração do controlador: Calibre regularmente as configurações do controlador automático de tensão (AVC), a precisão da amostragem de tensão e as funções de comunicação para garantir a lógica correta de regulação automática de tensão.
⑤ Teste de comutação: Durante a manutenção de falta de energia, um teste de comutação manual/elétrico do comutador de gama completa pode ser realizado para verificar se as indicações de cada torneira são consistentes e se a comutação é suave e sem ruído anormal.
2. Manutenção de rotina do transformador (igual ao transformador a óleo)
① Inspeção Diária: Verifique o nível do óleo, a temperatura do óleo e o som operacional; solucionar vazamentos de óleo e outros problemas.
② Teste de qualidade do óleo: Teste de rotina do tanque de óleo principal, com a mesma frequência dos transformadores comuns a óleo.
③ Inspeção de componentes: Verifique os acessórios de proteção, como relés de gás e válvulas de alívio de pressão.
④ Limpeza e dissipação de calor: Limpe regularmente a poeira e detritos da superfície do radiador.
3. Regulamentos de segurança (iguais ao transformador a óleo, com precauções de segurança adicionais para operações de regulação de tensão)
① Precauções de segurança para operações de regulação de tensão: As operações de regulação de tensão em carga só devem ser realizadas após a confirmação de que o circuito de amostragem de tensão está normal e os parâmetros do controlador estão corretos. Para regulação remota automática de tensão, certifique-se de que nenhuma pessoa esteja realizando trabalho sob tensão no local.
② Operações sem carga proibidas: É estritamente proibido usar um comutador de derivação sem carga para regulação de tensão sob carga (isso pode facilmente causar arco e queima). A comutação de derivação em carga deve contar com um comutador de derivação em carga dedicado.
③ Outros requisitos de segurança são os mesmos dos transformadores imersos em óleo (teste de queda de energia, prevenção de incêndio e explosão, segurança ambiental, etc.).
1. Subestações de rede elétrica: Como transformador principal em subestações regionais, ele se ajusta automaticamente para garantir a qualidade da energia durante flutuações de tensão da rede.
2. Empresas Industriais e de Mineração: Em indústrias com alto consumo de energia e flutuações drásticas de carga, como siderurgia, metalurgia, química, fabricação de papel e têxteis, garante tensão estável para equipamentos de produção.
3. Ferrovias Eletrificadas: Como principal transformador em subestações de tração, adapta-se às mudanças drásticas de carga causadas pela operação dos trens, garantindo tensão estável na rede de contatos.
4. Data centers e fabricação de precisão: Em aplicações com requisitos de qualidade de tensão extremamente altos, os transformadores comutadores em carga funcionam em conjunto com sistemas UPS para garantir a qualidade da energia.
5. Nova conexão à rede de energia: Como uma subestação elevadora para grandes parques eólicos e usinas fotovoltaicas, ela se adapta às mudanças de tensão causadas por flutuações na produção de geração de energia nova.
6. Rede de Distribuição Urbana: Utilizada como regulador de tensão de linha ou transformador de distribuição no final de linhas de distribuição de longa distância ou em áreas com cargas densas.
1. Riscos Ambientais (iguais aos transformadores a óleo, mais riscos específicos relacionados à regulação de tensão)
Além dos riscos ambientais dos transformadores convencionais a óleo (poluição por vazamento, envelhecimento em alta temperatura, operação em baixa temperatura, corrosão/névoa salina, incêndio, ruído, vibração, etc.), os comutadores de derivação em carga requerem atenção especial para o seguinte:
1. Risco de arco elétrico: Os comutadores de derivação em carga geram arcos durante a comutação. É necessário garantir que o óleo isolante na câmara de comutação seja de boa qualidade e tenha desempenho de extinção de arco suficiente. Os comutadores de derivação em carga do tipo vácuo não apresentam esse problema e não são afetados pela deterioração da qualidade do óleo.
2. Risco de falha do controlador: A falha do controlador automático de tensão (AVC) pode levar à regulação incorreta da tensão ou à falha de operação. Uma redundância de controlador duplo ou um plano de operação de emergência manual deve ser configurado.
3. Risco de falha do mecanismo do motor: A falha do motor ou da caixa de engrenagens pode fazer com que o comutador emperre na posição intermediária. Um dispositivo de operação manual deve ser configurado como backup de emergência.
4. Risco de interrupção de comunicação: Em cenários de monitoramento remoto, garanta links de comunicação redundantes e confiáveis para evitar perda de comandos de regulação de tensão devido a interrupções de comunicação.
2. Restrições de instalação (iguais aos transformadores a óleo)
As restrições de instalação de transformadores convencionais a óleo (restrições de instalação interna, limitações de espaço, conformidade com segurança contra incêndio, compatibilidade de altitude, etc.) são totalmente aplicáveis. Notas Adicionais:
Deve ser reservado espaço suficiente para operação e manutenção para a caixa de controle do comutador de derivação em carga (geralmente ≥ 800 mm na frente).
Os canais dos cabos de controle devem ser colocados separadamente e isolados dos cabos de alimentação para evitar interferência eletromagnética que afete os sinais do controlador.
Este produto suporta personalização personalizada em todas as dimensões. As principais dimensões de personalização são as seguintes:
| Dimensão de Personalização | Faixa/Descrição Opcional |
| Capacidade e Tensão | 4.000 kVA ~ 100.000 kVA; AT ≤ 110 kV, BT ≤ 35 kV |
| Marca e tipo do comutador em carga | OLTC a vácuo: livre de manutenção, adequado para regulação frequente de tensão OLTC imerso em óleo: econômico, requer manutenção regular Marcas internacionais: MR (Alemanha); Marcas nacionais: Huaming, etc. |
| Alcance de toque | ±8×1,25% / ±9×1,25% / ±10×1,25% / ±2×2,5% (etc., opcional do usuário) |
| Grupo de conexão | Dyn11, Yyn0, YNd11, Yy0, ZNyn11, etc. |
| Método de resfriamento | ONAN / ONAF / OFAF |
| Tipo de óleo isolante | Óleo mineral / Óleo de éster natural ecológico (FR3) / Óleo de éster sintético |
| Material de enrolamento | Todo cobre / Todo alumínio / Alumínio HV + cobre BT |
| Método de controle de regulação de tensão | Manual / Automático (AVC) / Remoto (SCADA) |
| Protocolo de comunicação | RS485/IEC 61850/Modbus/DNP3.0 (Opcional) |
| Acessórias | Controlador de temperatura inteligente, monitoramento on-line do nível de óleo, monitoramento da operação OLTC, transmissão remota de dados, alarme de falha, função de regulação automática de tensão (opcional) |
| Padrões | Classificação de eficiência energética GB 1094 / IEC 60076 / ANSI C57.12 / CSA / DOE |
| Cor e Marcação | Código de cores especificado pelo usuário (RAL, etc.); placa de identificação e etiquetas de advertência em chinês, inglês ou bilíngue |
