V energetickom systéme zohrávajú transformátory kľúčovú úlohu pri premene napätia a distribúcii energie. Vo fáze výberu zariadenia je však takmer nevyhnutná otázka: mal byolejové-transformátoryalebosuché-transformátorybyť vybraný? Hoci tieto dva typy produktov sú oba zariadenia poháňané princípmi elektromagnetickej indukcie, vyvinuli sa úplne odlišné výkonové charakteristiky, nákladové štruktúry a použiteľné hranice v dôsledku zásadných rozdielov v izolácii a chladiacich médiách. Pochopenie rozdielov medzi nimi môže nielen pomôcť vyhnúť sa investičnému plytvaniu alebo bezpečnostným rizikám spôsobeným nesprávnym výberom, ale aj umožniť presnejšie zosúladenie plánu napájania a skutočných prevádzkových podmienok projektu. Aké sú teda kľúčové rozdiely v technológii a aplikácii medzi týmito dvoma typmi transformátorov? Ako by sme mali merať ich silné a slabé stránky?
Z pohľadu konštrukčného riešenia,transformátory ponorené do olejaúplne ponorte železné jadro a vinutie do minerálneho oleja alebo syntetického izolačného oleja a transformátorový olej súčasne plní dvojitú funkciu elektrickej izolácie a vedenia tepla. Vonkajší plášť je utesnená olejová nádrž vybavená príslušenstvom, ako sú olejové vankúše, respirátory, plynové relé, pretlakové ventily atď., ktoré tvoria kompletný olejový ochranný a monitorovací systém. Transformátory suchého typu úplne opúšťajú kvapalné médiá a ich železné jadrá a vinutia sú vákuovo odlievané epoxidovou živicou alebo vytvrdzované impregnovanou izolačnou farbou, pričom sa na dosiahnutie izolácie a odvodu tepla spoliehajú na pevné izolačné materiály a prírodný vzduch (alebo nútené chladenie vzduchom). Tieto dve úplne odlišné cesty výstavby určujú ich diferenciáciu v následných ukazovateľoch výkonnosti.
Transformátory suchého typu majú prirodzene nenahraditeľné výhody z hľadiska bezpečnosti a ochrany životného prostredia. Vďaka absencii akýchkoľvek horľavých kvapalín úplne eliminuje riziko úniku oleja a šírenia požiaru a aj pri dlhodobom prevádzke v husto obývaných administratívnych budovách, nemocniciach, nákupných centrách alebo podzemných distribučných miestnostiach nebude predstavovať hrozbu pre kontrolu požiarnej bezpečnosti a bezpečnosť životného prostredia. Transformátory suchého-typu zároveň nemusia venovať pozornosť problémom, ako je zhoršovanie kvality oleja a kontroly únikov, a ich denná pracovná záťaž je oveľa nižšia ako pri produktoch ponorených do oleja. Nemajú ani environmentálnu záťaž spojenú so spracovaním odpadových olejov. Na druhej strane, transformátory ponorené do oleja, hoci moderná tesniaca technológia znížila pravdepodobnosť úniku oleja na veľmi nízku úroveň, môžu stále zaznamenať únik oleja alebo dokonca požiar v extrémnych poruchových podmienkach. Preto sa zvyčajne vyžaduje, aby boli inštalované v nezávislých ropných jamách alebo vonkajších špeciálnych základoch, pričom sa zachováva určitá požiarna vzdialenosť od budov.
Avšak z hľadiska výkonu rozptylu tepla a prispôsobivosti veľkej kapacity majú transformátory ponorené do oleja zjavné výhody. Tepelná vodivosť transformátorového oleja je oveľa vyššia ako tepelná vodivosť vzduchu, ktorý dokáže rýchlo odstrániť teplo generované železným jadrom a vinutím a uvoľniť ho do vonkajšej atmosféry cez stenu olejovej nádrže a chladič. Táto funkcia umožňuje olejom ponoreným transformátorom vydržať vyššiu hustotu zaťaženia, udržiavať stabilnú prevádzku pri dlhodobom-plnom zaťažení alebo dokonca krátkodobom{3}}preťažení a kapacita jednej jednotky môže ľahko dosiahnuť desiatky tisíc alebo dokonca milióny kilovoltampérov, čím pokryje celý rozsah úrovní napätia od distribúcie až po ultra{4}}vysoké napätie. Transformátory suchého typu sú obmedzené kapacitou odvádzania tepla vzduchu a úrovňou tepelnej odolnosti pevných izolačných materiálov. Kapacita jednej jednotky zvyčajne nepresahuje 25 000 kilovolt ampérov a úroveň napätia je vo všeobecnosti obmedzená pod 3 500 voltov. Hoci vybavenie systémom núteného chladenia vzduchom môže zvýšiť výstupnú kapacitu o približne 50 % v krátkom časovom období, hlavnou výzvou pri jeho návrhu zostáva riadenie nárastu teploty pri trvalom vysokom zaťažení.
Náklady a hospodárnosť celého životného cyklu sú rovnako dôležité rozmery pri výbere. Pri rovnakej kapacite a úrovni energetickej účinnosti sú náklady na suroviny a výrobné náklady olejových transformátorov nižšie ako náklady na suché -transformátory, vo všeobecnosti o 20 % až 30 % lacnejšie, najmä vo veľkokapacitných špecifikáciách, kde je tento cenový rozdiel výraznejší. Ak je však do hodnotenia zahrnutý aj scenár použitia, situácia sa môže obrátiť: ak sa pri inštalácii vo vnútri vyberú transformátory ponorené do oleja, často je potrebné vybudovať ďalšie nezávislé transformátorové miestnosti alebo ropné jamy a nakonfigurovať protipožiarne{5}}zariadenia a nádrže na olej pri nehodách. Tieto stavebné a podporné investície môžu ľahko kompenzovať cenovú výhodu samotného zariadenia; Transformátory suchého typu možno priamo inštalovať v nízkonapäťových distribučných miestnostiach alebo medzivrstvách zariadení bez potreby špeciálnych protipožiarnych opatrení, vďaka čomu je celková investícia do projektu ekonomickejšia. Okrem toho, pokiaľ ide o prevádzku a údržbu, transformátory suchého -typu dosiahli v podstate bezúdržbovú prevádzku, zatiaľ čo transformátory ponorené do oleja vyžadujú pravidelné testovanie vzoriek oleja, dopĺňanie oleja alebo ošetrenie výmenou oleja. Na vzdialených alebo bezobslužných miestach nemožno ignorovať{11}}dlhodobé náklady na prácu a správu tejto časti.
Oba typy transformátorov sú priebežne optimalizované z hľadiska energetickej účinnosti a strát. Tradične boli olejové transformátory schopné dosahovať nižšie úrovne bez{1}}záťaže a strát pri záťaži vďaka ich dobrému odvodu tepla z olejového média a použitiu optimalizovanejších konštrukcií jadra a vinutia. V posledných rokoch zaznamenali významný pokrok aj transformátory suchého -typu, najmä transformátory suchého -typu série SCBH, ktoré používajú jadrá z amorfnej zliatiny. V porovnaní s tradičnými transformátormi ponorenými do oleja z kremíkovej ocele možno stratu bez-záťaže znížiť o viac ako 60 % a efekt{8}}úspory energie je veľmi významný v scenároch, kde prerušovaná alebo nízka záťaž beží dlhú dobu. Úroveň strát konvenčných transformátorov liateho suchého typu z epoxidovej živice je tiež blízka úrovni produktov ponorených v oleji rovnakej kvality a norma energetickej účinnosti GB 20052 stanovuje v podstate rovnaké limitné požiadavky pre oba.
Sú to práve viacrozmerné rozdiely uvedené vyššie, ktoré spôsobujú, že olejové transformátory a transformátory suchého -typu vytvárajú jasné použiteľné scenáre pre každý z nich. Olejové ponorné transformátory sú preferovanou voľbou pre veľké energetické uzly a vonkajšie scenáre dlhodobej-pretržitej prevádzky, ako sú elektrárenské rozvodne, uzly prenosových vedení, rozvodne priemyselných parkov, výrobné linky s vysokou-spotrebou energie, ako je metalurgia ocele, ako aj zberné rozvodne pre fotovoltaické a veterné elektrárne. V týchto situáciách sa zariadenie zvyčajne nachádza v samostatnej oblasti zariadenia s dostatočnou rezervou na podlahovú plochu a požiarnu vzdialenosť, ale komplexné požiadavky na schopnosť odvádzať teplo, skrat{5}}pevnosť a celkové náklady na životnosť sú mimoriadne vysoké. Výhody olejových transformátorov sú plne využité. Suché transformátory sa takmer stali povinnou konfiguráciou na husto obývaných alebo priestorovo obmedzených miestach s typickými aplikáciami vrátane-výškových kancelárskych budov, päť-hviezdičkových hotelov, veľkých nákupných centier, nemocničných chirurgických centier, letiskových terminálov, staníc metra a dátových centier. V týchto scenároch musia byť transformátory inštalované priamo vo vnútri budovy a požiarne bezpečnostné predpisy často výslovne zakazujú používanie zariadení s olejovým médiom. Súčasne musí zariadenie pracovať s nízkou hlučnosťou, bezúdržbové a dokonca musí byť možné umiestniť ho do úzkych priestorov, ako sú elektrické šachty alebo medzivrstvy stropov. Suché transformátory sú nepochybne najbezpečnejším a najuskutočniteľnejším riešením. Okrem toho sú transformátory suchého{14}}typu čoraz obľúbenejšie vo vlhkom, daždivom a prašnom prostredí, ako sú podzemné bane, tunely a chemické závody, a to vďaka ich vysokej odolnosti voči vlhkosti a prachu.
Keď zákazníci vašej spoločnosti váhajú medzi transformátormi ponorenými do oleja a suchými -transformátormi, ako odborník v oblasti zahraničného obchodu ich môžete viesť k tomu, aby začali s radom kľúčových otázok, aby si vyriešili svoje potreby: či je napájacie zariadenie umiestnené vo vnútri alebo vonku? Aké sú špecifické požiadavky na požiarnu prevenciu pri akceptácii požiarnej bezpečnosti projektového územia? Patrí povaha záťaže k dlhodobému-nepretržitému vysokému zaťaženiu alebo má výrazný denný rozdiel medzi vrcholmi? Prekračuje kapacita a úroveň napätia, ktorú musí jedno zariadenie dosiahnuť, možný rozsah suchých- transformátorov? Je vlastník projektu citlivejší na počiatočné investície do vybavenia alebo má väčší sklon znižovať celkové náklady-dlhodobého stavebného inžinierstva a prevádzky? Po získaní jasných odpovedí na každú z týchto otázok sa voľba medzi olejovými a suchými -transformátormi často stáva prirodzeným - vonkajším, vysokokapacitným, nízko{7}}nákladovým a dlhodobým-scenárom investícií do prevádzky a údržby, ktoré uprednostňujú olejové transformátory; Vnútorné, ohňovzdorné, kompaktné, bezúdržbové a bezpečnostné scenáre by mali byť viac naklonené riešeniam suchého{10}}typu. Vzťah medzi dvoma typmi zariadení nie je len otázkou nadradenosti alebo podradenosti, ale skôr prostredníctvom svojich príslušných technologických génov zdieľajú zodpovednosť a úlohy na rôznych miestach v rámci rozsiahlej siete energetického systému.
