Transformadores aislados

Los transformadores de aislamiento son equipos eléctricos que aíslan la entrada del circuito de salida mediante una tecnología de aislamiento especial. Según el medio y la estructura del aislamiento, se divide en dos categorías principales: transformadores secos de fundición epoxi y transformadores sumergidos en aceite. Los transformadores de epoxi aplican aislamiento de estado sólido para sellar completamente los devanados en el epoxi. Los transformadores sumergidos en aceite utilizan aceite mineral líquido como medio aislante y refrigerante. Estos dos tipos previenen eficazmente la conducción directa de corriente eléctrica y son una protección de aislamiento eléctrico segura.

Los transformadores aislados desempeñan un papel clave en el sistema eléctrico, ya que no solo permiten la conversión de voltaje, sino que, lo que es más importante, brindan protección de aislamiento eléctrico contra accidentes por descargas eléctricas y daños al equipo. Sus propiedades de aislamiento generalmente alcanzan la clase de resistencia a la temperatura clase F (155 grados) o clase H (180 grados), lo que garantiza un funcionamiento estable en entornos hostiles.

El transformador aislado funciona según el principio de inducción electromagnética, lo que permite la transferencia de energía mediante el acoplamiento del circuito magnético central. Es único por tener un sistema de aislamiento dual: aislamiento primario entre los devanados y aislamiento adicional de los devanados a tierra. A medida que la corriente de entrada pasa a través del devanado primario, el campo magnético alterno resultante se conduce en el núcleo y el devanado secundario corta las líneas del campo magnético para generar una fuerza electromotriz inducida, que permite la transformación de voltaje.

En el corazón de la tecnología de aislamiento se encuentra el bloqueo efectivo de las posibles rutas de corriente de fuga. El transformador epoxi permite que la resina epoxi penetre completamente en el devanado mediante un proceso de vertido al vacío, formando una capa aislante sólida y sin espacios. Los transformadores sumergidos en aceite, a su vez, llenan todos los huecos con aceite aislante, mientras que el sistema de aislamiento compuesto de papel y aceite proporciona protección múltiple. Este diseño hace que la resistencia de aislamiento alcance generalmente más de 1000 MΩ y la cantidad de descarga parcial sea inferior a 5 pC.

Los costos de mantenimiento de Kechang Electric se reducen significativamente. El transformador de resina epoxi realmente no requiere mantenimiento, tiene un nivel de protección IP67 y puede ponerse en funcionamiento directamente incluso en un ambiente con un 100% de humedad. Ciclo de reemplazo de silicona del higroscopio del transformador sumergido en aceite de hasta más de 5 años, lo que reduce en gran medida la frecuencia de mantenimiento.

Desempeño de eficiencia energética. La pérdida sin carga del transformador de aislamiento de nueva generación es entre un 30% y un 40% menor que la de los productos tradicionales, y la pérdida de carga del transformador de tipo seco SCB18 se optimiza entre un 5% y un 8%. Tomando como ejemplo un transformador de 1000 kVA, puede ahorrar 40000 kwh de energía eléctrica funcionando 8000 horas al año.

Yuan.

Excelente resistencia mecánica y durabilidad. Al optimizar el proceso de laminación del núcleo de hierro y la estructura de bobinado, la resistencia al cortocircuito aumenta en más de un 30% y la vida útil del diseño puede alcanzar los 30 años, superando con creces el promedio de la industria de 20 a 25 años.

Innovación continua en tecnología de aislamiento. La resina epoxi utiliza una materia prima de alta pureza (pureza mayor o igual al 99%), que se combina con el material de nanorelleno para mejorar la resistencia mecánica y la conductividad térmica. El aceite aislante se refina y el voltaje de ruptura es mayor o igual a 35 kV, el valor de pérdida dieléctrica menor o igual es 0,5%.

Diseño estructural por excelencia. El transformador de tipo seco utiliza un núcleo de hierro con costura escalonada y la rebaba del procesamiento láser se controla dentro de 0,03 mm, lo que se combina con el proceso de laminación de cinco pasos para reducir la pérdida sin carga. El tanque de combustible corrugado completamente sellado del transformador sumergido en aceite pasó la prueba de sellado al vacío de 50 kPa, lo que garantiza 30 años sin mantenimiento.

Control de procesos estricto y preciso. El proceso de vertido al vacío contiene control de temperatura de varias etapas: precocido a 80 grados durante 300 minutos, curado preliminar a 110 grados durante 180 minutos, curado final a 130 grados durante 480 minutos. Todo el proceso se realiza en un ambiente de vacío, asegurando que la capa aislante esté libre de burbujas.

El sistema de monitoreo inteligente está bien establecido. Se puede integrar con un dispositivo de medición de temperatura de fibra óptica, monitoreo de descargas parciales y análisis de cromatografía de aceite para lograr un monitoreo remoto a través de una red 4G/5G. El producto inteligente tiene una función de advertencia de fallas y el tiempo de respuesta es inferior a 5 minutos.

Los transformadores aislados son adecuados para diversos escenarios con altos requisitos de seguridad y confiabilidad. Entre los centros comerciales y edificios de oficinas, se favorece mucho su seguridad contra incendios; los hospitales y centros de datos dependen de él para garantizar el funcionamiento ininterrumpido de negocios clave; plantas industriales y proyectos de metro valoran sus características de libre mantenimiento; y las centrales eléctricas de nueva energía y los sectores de tránsito ferroviario aprovechan su adaptabilidad ambiental.

Excelente rendimiento en aplicaciones de entornos especiales. Puede operar de manera estable en áreas de gran altitud (hasta 5000 metros), ambientes de alta temperatura y humedad y lugares con atmósfera corrosiva. Una prueba realizada en 2024 en un proyecto de metro mostró que el transformador de aislamiento funcionó perfectamente después de soportar el impacto de 25 veces la corriente nominal; los casos de funcionamiento estable en varias estaciones base a más de 5.000 metros sobre el nivel del mar demostraron su excelente adaptabilidad.

Deje margen suficiente para el cálculo de la capacidad. Las necesidades de expansión futuras se tienen en cuenta sobre la base de un aumento del 15% al ​​25% en la capacidad reservada sobre la carga real total. Para escenarios de carga de impacto, elija un modelo que sea resistente a cortocircuitos.

Se da prioridad a las clases de eficiencia energética. Aunque la inversión inicial en productos primarios de eficiencia energética es alta, el ahorro en las facturas de electricidad durante la vida útil es considerable. Tomando como ejemplo el modelo SCB18, en comparación con los productos de eficiencia energética de tres niveles, puede ahorrar más del 30% de las facturas de electricidad en 10 años de funcionamiento.

Entorno de adaptación de clases de aislamiento. El aislamiento Clase F es adecuado para la mayoría de los escenarios, el aislamiento Clase H es adecuado para ambientes de alta temperatura. La selección del nivel de protección debe coincidir con el entorno de instalación: IP20 o IP23 en interiores e IP67 en exteriores.

Parámetros técnicos cuidadosamente revisados. Incluye parámetros clave como combinación de voltaje (como 10 kV/0,4 kV), grupo de conexión (el rendimiento antiarmónico de Dyn11 es excelente), impedancia de cortocircuito (ajustada según la demanda del sistema entre 4%-6%).

Evaluación completa de las calificaciones de los proveedores. Se solicitó un informe de prueba de tipo completo que incluye datos de prueba de aumento de temperatura, prueba de cortocircuito y prueba de descarga parcial. Examinar el nivel de los equipos del proceso de producción, especialmente la naturaleza avanzada de los equipos de vertido al vacío o de tratamiento de aceite.

El sistema central utiliza láminas de acero de silicio altamente magnético para reducir la magnetorresistencia y las pérdidas mediante un proceso de costura por pasos. El sistema de devanado se divide en dos partes: alto voltaje y bajo voltaje, el transformador de tipo seco está moldeado con resina epoxi y el tipo sumergido en aceite utiliza una estructura aislada envuelta en papel.

Los sistemas de aislamiento son la parte central. El transformador de tipo seco está formado por resina epoxi para formar un aislamiento integral, y el tipo sumergido en aceite utiliza un aislamiento compuesto de papel y aceite. El sistema de refrigeración está diseñado según la capacidad, con refrigeración natural o refrigeración por aire forzado para satisfacer las diferentes necesidades de disipación de calor.

Los dispositivos de protección están completos y completos. Incluye controlador de temperatura, válvula de liberación de presión, relé de gas, etc. para garantizar un funcionamiento seguro. La carcasa proporciona protección mecánica y protección ambiental, y el material puede ser acero inoxidable, aleación de aluminio o lámina compuesta.

Componente inteligente opcional. El sistema de monitoreo de temperatura monitorea la temperatura del punto caliente en tiempo real, el dispositivo de monitoreo de descargas parciales advierte sobre fallas de aislamiento y el módulo de comunicación permite la transmisión remota de datos y el diagnóstico de fallas.

El entorno de instalación, las características de carga y los requisitos especiales deben aclararse durante la fase de análisis de requisitos. Las especificaciones técnicas determinan la clase de tensión, la capacidad y la clase de aislamiento adecuadas que se seleccionarán junto con las condiciones de la red y los requisitos operativos.

La evaluación de proveedores debe centrarse en la solidez técnica. Se solicita proporcionar casos de operación de productos e informes de prueba similares, y realizar inspecciones in situ de los procesos de producción y sistemas de control de calidad. El análisis económico consiste en calcular el costo del ciclo de vida completo, incluida la inversión inicial, las facturas de electricidad operativas, los costos de mantenimiento y el tratamiento del valor residual.

Los productos de transformadores de aislamiento eléctrico de Kechang han pasado la certificación autorizada nacional y tienen 56 patentes relacionadas. Los transformadores de resina epoxi tienen un volumen local de menos de 5 pC y los transformadores sumergidos en aceite han pasado un conjunto completo de pruebas de tipo para proporcionar soluciones de distribución de energía seguras y confiables para diversas industrias. Los productos cubren toda la gama de 10 kV a 35 kV; las especificaciones especiales se pueden personalizar según las necesidades del cliente.