Transformador compartimentado tipo Pad Mounted
Transformador compartimentado tipo Pad Mounted

Transformador compartimentado tipo Pad Mounted

Um transformador montado em bloco de estilo americano, também conhecido como transformador combinado, é um dispositivo compacto de distribuição de energia que integra o corpo do transformador, a chave de carga de alta tensão e os fusíveis de proteção em um único tanque de óleo. Introduzido na China vindo dos Estados Unidos no início da década de 1990, sua característica mais significativa é a imersão direta da chave de alta tensão e dos fusíveis no óleo isolante do transformador, utilizando o óleo como meio de isolamento e resfriamento, reduzindo significativamente o tamanho do equipamento.

 

Os transformadores montados em almofada de estilo americano empregam uma estrutura totalmente vedada e isolada, eliminando o conservador de óleo do transformador tradicional (tanque de óleo). O tanque de óleo e o radiador ficam diretamente expostos ao ar, permitindo um fornecimento de energia flexível por meio de uma rede em anel ou de conexões de terminal. Isto o torna a escolha ideal para redes urbanas de distribuição de energia que empregam uma estratégia de “pequena capacidade e distribuição densa”.

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Principais recursos do produto
Tamanho pequeno e estrutura compacta

Adotando um design integrado de tanque compartilhado, os componentes de alta tensão são alojados dentro do tanque do transformador, resultando em um volume de apenas um terço a um quinto do volume de um transformador pré-fabricado de estilo europeu com a mesma capacidade. Isto minimiza o espaço ocupado e permite uma instalação flexível.

Estrutura Totalmente Selada e Totalmente Isolada

Todas as peças energizadas de alta tensão são imersas em óleo e seladas dentro do tanque. Não há partes energizadas expostas, eliminando a necessidade de distâncias de isolamento e garantindo de forma confiável a segurança pessoal.

Proteção de alcance total com fusível duplo

O lado de alta tensão emprega um esquema de proteção combinado de um fusível limitador de corrente de backup e um fusível plug-in de dupla sensibilidade. O fusível plug-in é sensível à sobrecarga (sensibilidade dupla temperatura + corrente), enquanto o fusível reserva fornece proteção contra curto-circuito. Juntos, eles alcançam proteção completa contra falhas, reduzindo significativamente os custos operacionais.

Fonte de alimentação flexível

Ele pode ser usado tanto para fonte de alimentação de rede em anel (com soquete de cabo de rede em anel) quanto para fonte de alimentação de terminal, oferecendo comutação flexível e conveniente. O conector do cabo tipo cotovelo pode ser conectado e desconectado sob correntes de carga de 200A/600A e pode ser operado como uma chave de carga em emergências.

Forte dissipação de calor e capacidade de sobrecarga

O tanque de óleo e o dissipador de calor corrugado ficam diretamente expostos ao ar, resultando em alta eficiência de dissipação de calor; a estrutura imersa em óleo oferece excelente capacidade de resistência a sobrecargas de curto prazo, adequada para cenários com cargas elétricas flutuantes.

Forte adaptabilidade ambiental

O gabinete usa pulverização anticorrosiva e tratamento de superfície especial, resistindo efetivamente à corrosão de ambientes agressivos, como vento e areia, névoa salina costeira e alta temperatura e umidade.

Baixa perda e baixo ruído

O núcleo utiliza chapas de aço silício de alta permeabilidade, combinadas com um design de grupo de conexão Dyn11, oferecendo vantagens como ponto neutro sem desvio, qualidade de alta tensão e bom desempenho de proteção contra raios, com nível de ruído abaixo de 52dB.

Tabela de parâmetros do produto
Item Faixa/Descrição
Capacidade nominal 50 kVA ~ 2500 kVA (tipo padrão); expansível até 7.000 kVA (tipo eólico/fotovoltaico)
Lado de alta tensão 6 kV ~ 35 kV (comum: 12,47 kV, 13,2 kV, 24 kV, 34,5 kV)
Lado de baixa tensão 0,4 kV/0,48 kV/0,69 kV, etc.
Faixa de derivação HV ±2×2,5% (DETC - Comutação Desenergizada)
Grupo de conexão Dyn11, YNd1, etc.
Frequência nominal 50 Hz/60 Hz
Método de resfriamento ONAN (autorrefrigerado imerso em óleo); ONAF (refrigerado a ar) opcional
Tensão suportável de frequência de energia de 1 min 35 kV (para classe de 10 kV)
75 kV (para classe de 35 kV)
Tensão suportável de impulso de raio (BIL) 75 kV ~ 95 kV (para classe de 10 kV)
150 kV ~ 200 kV (para classe de 35 kV)
Faixa de temperatura ambiente -25℃ ~ +45℃ (padrão); expansível até -40°C ~ +45°C
Padrões Aplicáveis GB/T 17467, JB/T 10217, ANSI C57.12.00/34, IEEE Std C57.12.20, IEC 60076, etc.
Componentes Principais
01

Corpo do transformador

Inclui o núcleo (chapas laminadas de aço silício de alta permeabilidade) e enrolamentos de alta e baixa tensão (enrolamentos de fio de cobre ou alumínio), colocados dentro do tanque principal para conseguir a transformação de tensão.

02

Chave de carga de alta tensão

Imerso em óleo de transformador, de tamanho compacto, operável na direção 360°, usado para comutação segura de corrente de carga. Tipo de rede em anel equipado com interruptor multiposição, suportando o modo de fonte de alimentação de rede em anel.

03

Sistema de proteção com fusível duplo

- Fusível limitador de corrente de reserva: Utilizado para proteção contra falhas de curto-circuito no interior do transformador e no lado secundário, interrompendo rapidamente grandes correntes de falha.

- Fusível tipo inserto: Utiliza fio fusível de dupla sensibilidade (sensível à temperatura e à corrente), utilizado para proteção contra sobrecarga, podendo ser substituído no local, reduzindo custos de operação e manutenção.

04

Acessórios para cabos de alta tensão (plugue de cotovelo)

Conectores de cabo totalmente isolados que podem ser conectados e desconectados sob carga.

05

Óleo Isolante

Óleo mineral (IEC 60296) ou óleo ecológico de alto ponto de fulgor (como óleo de éster natural FR3, ponto de fulgor> 312 ℃), fornecendo funções de isolamento, dissipação de calor e extinção de arco. O óleo com alto ponto de fulgor pode ser selecionado para aplicações com requisitos mais elevados de proteção contra incêndio, como instalações internas.

06

Tanque de óleo e sistema de resfriamento

Um tanque de óleo totalmente vedado soldado em placas de aço, eliminando a necessidade de um conservador de óleo. A parede externa é um radiador corrugado ou tipo placa, exposto diretamente ao ar para dissipação de calor.

07

Acessórios de proteção e monitoramento

Inclui uma válvula de alívio de pressão (à prova de explosão), medidor de nível de óleo (tipo janela ou medidor), termômetro de óleo (com controlador de temperatura opcional), válvula de drenagem/válvula de amostragem, etc.

08

Câmaras de alta e baixa pressão

09

Caixa de instrumentos

Uma caixa protetora independente que abriga termômetros de óleo, medidores de nível de óleo, medidores de pressão de vácuo, termômetros de enrolamento, etc.

Vantagens do produto e vida útil

1. Principais vantagens do produto

① Alta relação custo-benefício: O design integrado reduz significativamente os custos em comparação com subestações pré-fabricadas de estilo europeu (tamanho pequeno, economia de material) e soluções tradicionais de salas de distribuição. Não é necessária nenhuma sala de distribuição dedicada, economizando muito no investimento em infraestrutura.

② Alta segurança e confiabilidade: Estrutura totalmente isolada e vedada, sem partes vivas expostas de alta tensão, eliminando o risco de choque elétrico. A proteção com fusível duplo fornece cobertura total de falhas, garantindo a operação segura da rede elétrica.

③ Instalação fácil e rápida: Enviado como uma unidade completa, exigindo apenas conexões de cabos no local para comissionamento imediato, resultando em um período de instalação muito curto. Adequado tanto para instalação externa no solo quanto para uso interno (requer proteção contra fogo).

④ Capacidades de rede flexíveis: Tipo de terminal (Z) e tipo de rede em anel (H) estão disponíveis, permitindo conexão rápida às redes de distribuição de energia existentes; os conectores dos cabos podem ser conectados e desconectados sob carga, facilitando a manutenção e operações temporárias de fornecimento de energia.

⑤ Excelente capacidade de resistência a sobrecarga e curto-circuito: A estrutura imersa em óleo e o design de alta resistência de isolamento proporcionam capacidade superior de sobrecarga de curto prazo e capacidade de resistência a curto-circuito repentino em comparação com transformadores do tipo seco.

⑥ Excelente desempenho de proteção: O revestimento anticorrosivo e o design totalmente vedado permitem suportar vários ambientes externos agressivos, como vento, areia, névoa salina, alta umidade e temperaturas extremas.

2. Vida útil

Sob condições padronizadas de operação e manutenção, a vida útil geral projetada do equipamento pode chegar a 20-30 anos. O núcleo de ferro e os enrolamentos não têm peças facilmente danificadas, resultando em uma lenta deterioração da vida útil. O envelhecimento do equipamento decorre principalmente da deterioração do óleo isolante e do envelhecimento das vedações. Testes regulares de qualidade do óleo (como análise DGA) e substituição da vedação podem prolongar significativamente a vida útil.

Manutenção Diária e Padrões de Segurança
Manutenção de Rotina e Padrões de Segurança

1. Manutenção Diária

① Inspeção Diária: Verifique regularmente a carcaça do equipamento quanto a vazamentos de óleo, deformação ou corrosão; observe se a leitura do medidor de nível de óleo está dentro da normalidade; registre a temperatura do óleo e o som operacional; e solucionar quaisquer anormalidades.

② Teste de qualidade do óleo: Recomenda-se amostrar e testar a rigidez dielétrica, o teor de umidade e o gás dissolvido (DGA) do óleo isolante a cada 1-2 anos. Com base nos resultados do teste, filtre, regenere ou substitua o óleo.

③ Inspeção de componentes: Calibre regularmente válvulas de alívio de pressão, medidores de nível de óleo e controladores de temperatura, etc.; verifique as conexões do plugue cotovelo de alta tensão quanto ao aperto e quaisquer sinais de descarga.

④ Limpeza e dissipação de calor: Limpe regularmente a poeira e detritos da superfície do tanque de óleo e do dissipador de calor para garantir a dissipação de calor desobstruída e evitar o acúmulo de calor.

Manutenção de Rotina e Padrões de Segurança

2. Regulamentos de Segurança

① Segurança no trabalho com linha energizada: A manutenção do equipamento deve ser realizada depois que a energia for desconectada, a tensão for testada e um fio de aterramento for conectado. É estritamente proibido conectar ou desconectar os conectores do cabo cotovelo enquanto a alimentação estiver ligada (as operações devem ser realizadas após a alimentação estar desligada). Os trabalhadores devem ser certificados e usar equipamentos de proteção isolados.

② Prevenção de Incêndios e Proteção Ambiental: Chamas abertas e materiais inflamáveis e explosivos são estritamente proibidos ao redor do equipamento. O óleo mineral é inflamável; em situações com requisitos rígidos de prevenção de incêndio, deve-se usar óleo de éster natural de alto ponto de fulgor (FR3), juntamente com instalações adequadas de combate a incêndio. Ao substituir o óleo isolante, deve ser utilizado um recipiente dedicado para reciclagem; o despejo indiscriminado que polui o meio ambiente é estritamente proibido.

③ Ambiente de instalação compatível: O local de instalação deve atender aos requisitos de ventilação, dissipação de calor, manutenção e distâncias seguras. Não deve ser colocado perto de paredes ou instalações inflamáveis/explosivas. As instalações internas devem ser equipadas com divisórias à prova de fogo, tanques de coleta de vazamentos de óleo e outras instalações de proteção contra incêndio compatíveis.

④ Tratamento de falhas: Se ocorrerem ruídos anormais, pulverização de óleo, alarmes de alta temperatura ou ativação da válvula de alívio de pressão, pare imediatamente a máquina e desconecte a energia. A causa deve ser investigada antes de reiniciar a operação; a operação com falha é estritamente proibida.

Aplicações Comuns da Indústria

1. Atualização da rede de distribuição de energia urbana: Como equipamento principal para "pontos de distribuição densos e de pequena capacidade" em centros de carga, ele resolve os problemas de altas perdas de linha e longo raio de fornecimento de energia.

2. Centros Residenciais e Comerciais: Terminal de distribuição de energia para comunidades residenciais, complexos comerciais e edifícios de escritórios; pode ser instalado ao longo de ruas e em cinturões verdes, esteticamente agradável e sem ocupar espaço de construção no térreo.

3. Empreendimentos Industriais e de Mineração: Distribuição de energia para fábricas, minas, portos, plantas petroquímicas e outros empreendimentos, adequados para cenários industriais com grandes oscilações de carga.

4. Nova geração de energia: Usinas eólicas (conexão intensificada à rede, adequada para ambientes costeiros e desérticos) e usinas fotovoltaicas (conexão intensificada à rede), compatíveis com modelos dedicados eólicos/fotovoltaicos.

5. Municipal e Infraestrutura: Distribuição de energia para locais públicos como iluminação viária urbana, aeroportos, estações, hospitais e escolas.

6. Fonte de alimentação temporária: Necessidades de distribuição de energia temporária ou móvel para canteiros de obras, operações em campos de petróleo, eventos de grande escala, etc.

Principais considerações

1. Riscos Ambientais

1. Vazamento e Risco de Poluição: O vazamento de óleo mineral pode poluir o solo e as fontes de água. O óleo de éster natural ecológico de alto ponto de inflamação (FR3) deve ser usado em áreas ambientalmente sensíveis (como fontes de água e terras agrícolas), e a vedação do invólucro deve ser reforçada, com medidas de coleta à prova de vazamento correspondentes.

2. Risco de incêndio: O óleo mineral é inflamável e pode pegar fogo no caso de falha de arco.

3. Riscos de corrosão e névoa salina: Áreas costeiras e fábricas de produtos químicos, onde a névoa salina ou gases corrosivos podem corroer facilmente o invólucro e os componentes metálicos. São necessários revestimentos anticorrosivos de grau C4 ou superior e fixadores de aço inoxidável, juntamente com tratamento de revestimento especial para o gabinete.

4. Riscos de alta temperatura e dissipação de calor: Altas temperaturas prolongadas aceleram a oxidação do óleo isolante e o envelhecimento das vedações. Em áreas de alta temperatura, devem ser utilizadas configurações de dissipação de calor melhoradas ou taxas de carga adequadamente reduzidas.

5. Limitações de Adaptabilidade à Altitude: Para altitudes superiores a 1000 m, são necessários produtos de isolamento reforçados personalizados para grandes altitudes (aumentando a distância de fuga) para mitigar o risco de quebra do isolamento devido à baixa pressão do ar.

6. Impacto do ruído: A instalação perto de áreas residenciais requer a consideração dos limites de ruído (por exemplo, ≤55dB à noite), necessitando da seleção de modelos de baixo ruído (até abaixo de 45dB).

2. Restrições de instalação

1. Requisitos de Fundação: É necessária uma plataforma de fundação de concreto. O terreno deve ser plano, ter capacidade de carga suficiente e atender aos requisitos de drenagem e canal de cabos.

2. Distâncias de segurança: A instalação do equipamento deve atender aos requisitos de distância de segurança para partes energizadas em relação ao solo, edifícios e instalações vizinhas, e permitir espaço suficiente para dissipação de calor e operações de manutenção.

3. Conformidade com a segurança contra incêndio: As instalações internas ou subterrâneas devem ser equipadas com instalações de combate a incêndio compatíveis, como divisórias à prova de fogo, tanques de coleta de derramamento de óleo e extintores de pó seco, e atender aos requisitos de aceitação de segurança elétrica.

4. Restrições de Transporte: O equipamento é enviado completo; restrições de altura e largura e condições de içamento para rotas de transporte devem ser consideradas. Durante o transporte, o equipamento deve ser fixado com segurança para evitar danos causados por vibrações e choques.

Dimensões e escopo de personalização do produto

Este produto oferece suporte à personalização personalizada em todas as dimensões e pode ser adaptado com precisão às condições do projeto, às condições ambientais, aos padrões da indústria e às necessidades do cliente. As principais dimensões são as seguintes:

Dimensão de Personalização Faixa/Descrição Opcional
Capacidade e Tensão 50 kVA ~ 7.000 kVA; AT ≤ 35 kV, BT personalizável (0,36 / 0,4 / 0,48 / 0,69 kV, etc.)
Modo de fonte de alimentação Tipo de terminal (Z): fonte de alimentação de terminal padrão
Tipo de rede em anel (H): conectável ao sistema de rede em anel para entradas de energia duplas ou múltiplas
Tipo de óleo isolante Óleo mineral (IEC 60296) / Óleo de éster natural ecológico de alto ponto de fulgor (por exemplo, FR3, ponto de fulgor > 312 ℃) / Óleo de éster sintético
Material de enrolamento Todo cobre/Todo alumínio/alumínio HV + cobre LV, etc.
Grupo de conexão Dyn11, Dyn1, YNd1, Ynd11, etc.
Grau de resistência à corrosão Classes C3 / C4 / C5, adequadas para ambientes agressivos, como névoa salina costeira e poluição industrial
Personalização de cenários de aplicativos Energia eólica dedicada: adaptável a ambientes adversos (praias, desertos, etc.), capacidade expansível até > 4.500 kVA
Fotovoltaico dedicado: adequado para requisitos de conexão à rede fotovoltaica
Configuração de baixa tensão Disjuntores opcionais em caixa moldada de baixa tensão, dispositivos de comutação automática de compensação de potência reativa, controladores inteligentes de subtensão, dispositivos de medição e controle remoto
Monitoramento Inteligente Monitoramento on-line opcional da temperatura do óleo/nível de óleo, transmissão remota de dados, alarme de falha e funções de regulação automática de tensão; adequado para sistemas de redes inteligentes autônomos
Padrões GB/T 17467, JB/T 10217, ANSI C57.12, IEEE C57.12.20, IEC 60076, etc.
Cores e marcações Códigos de cores especificados pelo usuário (por exemplo, gráfico RAL); placas de identificação e etiquetas de advertência em chinês/inglês
Componentes Buchas de padrão europeu (EN), buchas de padrão americano (IEEE); termômetros de enrolamento opcionais, relés de pressão repentinos, etc.