Трансформатори с наземно монтиране: Решаване на предизвикателствата, свързани с капацитета и устойчивостта в Северна Америка

Инфраструктурата за разпределение в Северна Америка се изправя пред комбинация от променящи се натоварвания, ново строителство, електрификация и нарастващи изисквания към устойчивостта. Подземните системи за разпределение се разширяват в жилищни райони, търговски обекти, индустриални паркове, проекти за зареждане на EV и други приложения с високо натоварване. Едновременно с това центровете за обработка на данни, разпределените енергийни ресурси и акумулаторните енергийни системи създават нови изисквания към локалната капацитетност на разпределителните системи.

Aтрансформатор с монтаж на падина е ключов компонент в много от тези подземни разпределителни системи. Неговата затворена конструкция, монтирана на земята, осигурява практично решение за понижаване на средното напрежение за жилищни, търговски, индустриални и инфраструктурни натоварвания, без да се изисква оборудване, монтирано на надземни стълбове.

За електроenerгийните компании, застройчиците, EPC-изпълнителите и електроинженерите изборът на подходящ разпределителен трансформатор с наземно монтиране изисква повече от избор на номинална мощност в кВА. Трябва да се вземат предвид първичното напрежение, вторично напрежение, растеж на товара, радиална или кръгова конфигурация на захранването, конструкция с изолирани („dead-front“) или неизолирани („live-front“) терминали, екологични условия, изискванията на електроснабдителната компания и бъдещата електрификация.

Като производител на трансформатори и предварително изработени подстанции, Динсин Електрик предлага персонализирани трансформаторни решения за разпределителни приложения в Северна Америка и по света.

1. Какво е a Трансформатор с монтаж на падина ?

Aтрансформатор с монтаж на падина е трансформатор, монтиран на земята върху бетонна или проектирана основа и затворен в кабинет, устойчив на повреди от външно вмешателство.

Обикновено се използва там, където електрическите разпределителни кабели са инсталирани под земята. Трансформаторът получава средно напрежение от разпределителната мрежа и го намалява до напрежението, необходимо за последващите битови, търговски, промишлени или инфраструктурни потребители.

Площадките за монтиране на трансформатори могат да бъдат конфигурирани като еднофазен или трифазни трансформатори , в зависимост от приложението и изискванията за електрозахранване.

Типични приложения включват:

• Жилищни комплекси

• Комерсиални сгради

• Индустриални обекти

• Търговски паркове

• Училища и здравни заведения

• Инфраструктура за зареждане

• Проекти за възобновяема енергия

• Системи за съхранение на енергия на батерии

• Разпределение за кампуси на центрове за обработка на данни

• Подземни разпределителни мрежи на електроснабдителни компании

Трансформатори, монтирани на подставка, срещу трансформатори, монтирани на стълб

Основната разлика е в средата за инсталиране и архитектурата на разпределителната мрежа.

Aстълбов трансформатор монтира се на надземен електрически стълб и обикновено се свързва с надземни разпределителни системи. Трансформатор, монтиран на подставка, се инсталира на нивото на земята и обикновено се използва с подземни кабели.

За нови жилищни застройки, търговски кампуси, градски проекти и приложения, при които надземните проводници са нежелателни или непрактични, трансформаторите, монтирани на подставка, могат да осигурят компактно решение за подземно електрическо разпределение.

Подходящият тип трансформатор в крайна сметка зависи от електрическата мрежа на дистрибутора, класа напрежение, изискванията към натоварването, условията на площадката и местните стандарти.

2. Защо търсенето на трансформатори, монтирани на подставка, расте в Северна Америка

Няколко инфраструктурни тенденции увеличават търсенето на трансформатори за подземно разпределение.

Жилищно строителство и недвижими имоти

Много нови жилищни комплекси използват подземно електроразпределение, за да намалят надземната инфраструктура и да интегрират електрооборудването в планираните урбани пейзажи.

Докато новите проекти се разширяват, енергийните компании и застройчиците трябва да вземат предвид не само първоначалната жилищна натовареност, но и бъдещото търсене от по-големи жилища, зареждане на EV, топлонасоси и друго електрифицирано оборудване.

Търговско и индустриално разширение

Търговските сгради, складовете, производствените обекти, логистичните центрове и индустриалните паркове могат да изискват значително по-голяма електрическа мощност в сравнение с обичайните жилищни натоварвания.

Нови наематели, допълнително производствено оборудване, автоматизация, системи за отопление, вентилация и климатизация (HVAC) и електрификация могат постепенно да увеличат натоварването на трансформаторите.

Центрове за обработка на данни и високоплътностни натоварвания

Центровете за обработка на данни изискват непрекъснато електрозахранване за ИТ оборудване, системи за охлаждане, ИБП инфраструктура и подпомагащо оборудване.

Докато по-големите комплекси на центрове за обработка на данни могат да използват специализирани трансформаторни подстанции и множество трансформатори, наземните трансформатори също могат да бъдат част от разпределителните системи на терена или периферните разпределителни системи, в зависимост от архитектурата на проекта.

Свързана статия: [Разпределителни трансформатори за центрове за обработка на данни]

Инфраструктура за зареждане

Зареждането на електромобили (EV) създава нова локализирана търсеност в търговски имоти, депа за флоти, зарядни станции по магистралите и градската инфраструктура.

Обект, който преди това е изисквал сравнително скромно електроснабдяване, може да има нужда от значително по-голям капацитет след добавянето на няколко високомощни зарядни станции.

Това прави планирането на трансформаторния капацитет особено важно за проекти, свързани с EV зареждане.

Старееща разпределителна инфраструктура

Електрическите дружества в Северна Америка също заменят стареещото разпределително оборудване, докато модернизират мрежите си, за да поддържат променящите се модели на натоварване.

Програмите за замяна на трансформатори могат да предоставят възможности за подобряване на капацитета, безопасността, ефективността, екологичната производителност и оперативната гъвкавост.

Екстремни метеорологични условия и устойчивост на електрическата мрежа

Урагани, горски пожари, наводнения, екстремни температури и други природни явления могат да окажат допълнително натоварване върху разпределителната инфраструктура.

Докато електроenerгийните компании и собствениците на инфраструктура инвестираха в устойчивост, изборът на трансформатор все повече включва фактори като здравина на корпуса, корозионна устойчивост, физическа сигурност, надморска височина на обекта, стратегия за замяна и достъпност на оборудването.

3. Проблеми с капацитета: проектиране за днес и утре

Един от най-важните въпроси при специфициране на трансформатор с наземно монтиране е:

Трябва ли трансформаторът да бъде размерен според текущото натоварване или според бъдещата потребност?

Отговорът зависи от плана за развитие на проекта, изискванията на електроenerгийната компания, характеристиките на натоварването, наличното пространство и разходите за бъдещо разширение.

Просто избирането на трансформатор въз основа на текущото свързано натоварване може да предизвика проблеми, когато електрическата потребност нарасне по-бързо, отколкото се очаква.

Текущо натоварване срещу бъдещо натоварване

Екипът по проекта трябва да оцени:

• Настоящата разнообразна търсеност

• Максимална търсеност

• Постоянно натоварване

• Сезонни колебания в натоварването

• Бъдещо разширение на сградата

• Развитие на зареждането на електромобили

• Добавяне на слънчеви фотоволтаични системи

• Енергийно съхранение на батерия

• Нови наематели или производствено оборудване

• Планирани подобрения на електрическото захранване

Ненужното увеличаване на мощността на трансформатора може да повиши първоначалната цена и да повлияе отрицателно върху ефективността при ниско натоварване. Недостатъчната мощност може да доведе до ограничена капацитетност, преждевременни модернизации или трудности при промени на обекта.

Целта е да се намери конфигурация, която осигурява баланс днешните изисквания, бъдещият растеж, надеждността, ефективността и цената през целия жизнен цикъл .

Въпроси, които трябва да се зададат преди избора на kVA

Преди да се избере номиналната мощност на трансформатора, проектните екипи трябва да зададат следните въпроси:

1. Какъв е настоящият диверсифициран електрически товар?

2. Какъв растеж на товара се очаква през следващите 3–10 години?

3. Товарът е постоянен, сезонен или силно променлив?

4. Изисква ли се резервен трансформатор?

5. Какви са приложимите първични и вторични напрежения?

6. Ще се добави ли зареждане на EV по-късно?

7. Може ли в бъдеще да се инсталират слънчеви PV или BESS?

8. Планират ли се допълнителни сгради или наематели?

9. Кои стандартни изисквания за електроснабдяване регулират инсталацията?

10. Има ли достатъчно място за бъдеща подмяна или разширение на трансформатора?

Капацитетът на трансформатора трябва окончателно да се определи чрез подходящо проучване на електрическата натовареност и инженерен преглед.

4. Радиално захранване срещу кръгово захранване – наземни трансформатори

Наземните трансформатори могат да се конфигурират за различни схеми на разпределение. Две често срещани концепции са радиално захранване и кръгово хранене .

Характеристика	Радиално захранване	Кръгово хранене
Път на захранването	Обикновено един първичен път на захранването	Може да се свърже към циркулираща разпределителна система
Сложност на системата	Относително просто	По-сложни
Изолация	По-зависим от конфигурацията на горното ниво	Може да осигури по-голяма оперативна гъвкавост
Типични приложения	По-прости разпределителни клонове	Търговски, кампусни и приложения с по-високо ниво на непрекъснатост
Конфигурация	Непосредствен	Проектиран за интеграция с циркулиращи системи

Радиално захранване

В радиална разпределителна система трансформаторът обикновено получава енергия чрез единичен първичен захранващ път.

Конфигурацията може да е подходяща за проста разпределителна употреба, когато изискваното ниво на непрекъснатост на захранването може да се постигне с единична фидерна схема.

Кръгово хранене

Циркулиращата фидерна конфигурация позволява трансформаторът да бъде интегриран в циркулираща среднонапреженска разпределителна мрежа.

В зависимост от архитектурата на системата, превключващите и изолационните схеми могат да осигурят по-голяма гъвкавост за поддръжка и управление на фидерите.

Затова оборудването с циркулираща подаване може да се разглежда за търговски проекти, кампуси и други приложения, при които гъвкавостта и непрекъснатостта на разпределението са важни.

Фактическата конфигурация трябва да отговаря на проекта на мрежата, философията за превключване, изискванията за защита и техническите спецификации на местната електрическа компания.

5. Конфигурации с изолирани (безизложени) и неизолирани (отворени) предни панели

Друга важна спецификация за северноамерикански разпределителен трансформатор с наземно монтиране е дали трансформаторът използва конфигурация с изолиран (безизложен) или неизолиран (отворен) преден панел.

Какво е трансформатор с изолирани (безконтактни) терминали?

Aтрансформатор с изолиран (безизложен) преден панел обикновено използва екранирани и изолирани отделяеми конектори за връзки със средно напрежение. Тази конструкция намалява излагането на активни точки за връзка с високо напрежение по време на нормална експлоатация.

Конфигурациите с изолиран (безизложен) преден панел често са свързани с модерните подземни разпределителни системи и могат да се определят според изискванията на електрическата компания и инсталацията.

Какъв е трансформаторът с неизолиран (отворен) преден панел?

Aтрансформатор с живи предни части използва конфигурация, при която някои основни компоненти за връзка могат да бъдат открити или достъпни, когато оборудването е отворено.

Оборудването с живи предни части остава актуално в някои съществуващи разпределителни мрежи и специфични приложения, въпреки че изискванията за проектите се различават в зависимост от електроразпределителната компания, нивото на напрежение, изискванията за безопасност и приложимите стандарти.

Кой от тях трябва да се използва?

Няма универсален отговор.

Изборът трябва да вземе предвид:

• Стандартите на електроразпределителната компания

• Напрежението на първичната система

• Процедури за поддръжка

• Изискванията за безопасност на обекта

• Конфигурацията за превключване

• Съществуващата архитектура на мрежата

• Приложими електрически стандарти

• Спецификации за конкретен проект

За проекти в Северна Америка производителят на трансформатори трябва да потвърди предложената конфигурация спрямо текущите изисквания на електроснабдителната компания преди производството.

6. Устойчивост: време, пожар, наводнения и физическа сигурност

Устойчивостта на електрическата мрежа става все по-важно съображение за разпределителната инфраструктура.

Трансформатор, монтиран на открито, трябва да функционира в рамките на екологичните условия на местоположението си, като остава достъпен за инспекция и поддръжка.

Корозионна защита

Прибрежните среди, промишлените зони, солта за почистване на пътищата, влажността и други фактори могат да ускорят корозията.

В зависимост от обекта инженерите може да трябва да вземат предвид:

• Системи за покритие на кабинетите

• Материали, устойчиви на корозия

• Компоненти от неръждаема стомана, когато е уместно

• Уплътнения и защита от атмосферни влияния

• Класификация на експозицията към околната среда

Риск от наводнение

Местата, изложени на риск от наводнение, изискват внимателно разглеждане на следните аспекти:

• Окончателно ниво на терена

• Проектиране на фундамент

• Отводняване на площадката

• Височина на оборудването

• Разположение на кабелните влизания

• Местни изисквания за защита срещу наводнения

Трансформаторът трябва да бъде включен в общата стратегия за устойчивост на площадката към наводнения, а не да се третира като изолирано оборудване.

Пожари в горите и екстремни температури

В зоните, изложени на риск от горски пожари или на високи околни температури, може да се наложи допълнително разглеждане на местоположението на оборудването, отстраняването на растителност, изискванията към корпусите, избора на течност, товарните условия и местните изисквания на електрическите мрежи.

Топлинната производителност на трансформатора също трябва да се оценява въз основа на очакваната околна среда и профила на натоварването.

Физическа сигурност

Тъй като трансформаторите с наземно монтиране се инсталират на нивото на земята, корпусът и системата за достъп трябва да предотвратяват несанкциониран достъп и случайно докосване.

В зависимост от проекта изискванията могат да включват:

• Врати на шкафовете, които се заключват с ключ

• Оборудване, устойчиво на повреди

• Съответни предупредителни етикети

• Контролиран достъп

• Издръжлив конструкция на корпуса

Конкретната конфигурация за сигурност трябва да отговаря на изискванията на електроразпределителната компания и местните изисквания за безопасност.

7. Интегриране на зарядни станции за EV, слънчеви панели и системи за съхранение на енергия

Съвременните разпределителни мрежи стават все по-двупосочни и динамични.

Трансформатор в наземен корпус, който първоначално е захранвал обикновени сградни натоварвания, по-късно може да бъде засегнат от:

• EV зареждане

• Слънчева енергия на покрив

• Системи за съхранение на енергия на батерии

• Микрорешетки

• Разпределено производство

• Електрифицирано отопление

• Нови индустриални натоварвания

EV зареждане

Зарядните устройства за ЕПМ с висока мощност могат да създадат значително локално търсене, особено когато няколко зарядни устройства работят едновременно.

Инженерите трябва да оценят:

• Мощност на зарядното устройство

• Брой на зарядните портове

• Едновременно зареждане

• Управление на търсенето

• Бъдещо разширение на зарядните устройства

• Натоварване на трансформатора

• Напрежение пад

• Капацитет на вторичната разпределителна мрежа

Слънчеви панели и системи за съхранение на енергия (BESS)

Фотоволтаичните панели и системите за съхранение на електрическа енергия могат да променят посоката и характеристиките на електрическия поток.

В зависимост от проектното решение инженерите може да се наложи да оценяват:

• Обратен поток на енергията

• Регулиране на напрежението

• Координация на защитата

• Топлинно натоварване на трансформатора

• Изисквания за връзка с мрежата

• Качество на захранването

Трансформатор, проектиран за конвенционално еднопосочна разпределителна електрическа мрежа, не трябва автоматично да се приема за подходящ за всяка двупосочна употреба.

Свързана статия: [Разпределителни трансформатори за слънчеви електроцентрали, системи за съхранение на електрическа енергия и двупосочен електрически поток]

8. Проверочен списък за спецификации на наземни трансформатори

Преди да поискат оферта от производител на наземни трансформатори , екипите по проекта трябва да подготвят максимално количество техническа информация.

Електрически спецификации

• Еднофазен или трифазен

• Номинална kVA

• Първично напрежение

• Вторично напрежение

• Честота

• Основно ниво на изолация (BIL)

• Импеданс

• Кранове

• Изисквания за регулиране на напрежението

• Конфигурация на връзките

• Изисквания за късо съединение

Конфигурация на разпределението

• Радиално захранване или кръгово захранване

• Безконтактна или с открити тоководещи части

• Изисквания за първични конектори

• Изисквания за превключване

• Конфигурация на предпазителите

• Изисквания за защита от вълни на пренапрежение

Конструкция на трансформатора

• Напълнени с масло или сухи типове

• Минерално масло или естерна течност, когато е приложимо

• Медни или алуминиеви намотки

• Материал на ядрото

• Изискване за охлаждане

• Конфигурация на корпуса

Изисквания за мястото и околната среда

• Вътрешно или външно използване

• Температура на околната среда

• Височина

• Въздействие на корозия

• Риск от наводнение

• Риск от пожар в горите

• Изисквания за физическа сигурност

• Пространство за инсталиране

• Изисквания за влизане на кабели

Стандарти и изисквания на електрическите мрежи

• Приложими технически спецификации за електроуредите

• Местни електрически норми

• Задължителни сертификати

• Изисквания за тестване

• Изисквания за документация

Предоставянето на тези данни на етапа на цитиране помага на производителя да определи подходящата конфигурация на трансформатора и да идентифицира възможни проблеми със спецификациите преди производството.

Как да изберете производител на трансформатори за монтиране на основа

Избор на производител на наземни трансформатори включва повече от сравнение на цените на оборудването.

За персонализиран проект за разпределение в Северна Америка купувачите трябва да оценят способността на производителя да поддържа:

• Инженерни решения за трансформатори

• Персонализирани конфигурации по напрежение и kVA

• Еднофазни и трифазни решения

• Радиални и кръгови схеми за захранване

• Конфигурации с изолирани (безопасни) терминали

• Персонализиране на корпуса

• Околен среда изисквания

• Заводско тестване

• Контрол на качеството

• Техническа документация

• Производствен капацитет

• Планиране на доставката

• Техническа поддръжка след продажба

За по-големи проекти ранната техническа комуникация също може да намали риска от промени в техническите изисквания по време на производството.

Решения за трансформатори Dingxin тип Pad-Mounted

Динсин Електрик е производител на трансформатори и предварително сглобени подстанции, който предоставя персонализирано електрооборудване за приложения в областта на енергетиката, търговията, промишлеността, възобновяемите енергийни източници и инфраструктурата.

Нашата гама трансформатори включва трансформатори тип pad-mounted, разпределителни трансформатори, силови трансформатори, сухи трансформатори, трансформатори с маслено охлаждане и предварително сглобени подстанции .

За проекти в Северна Америка изискванията към трансформаторите могат значително да се различават според спецификациите на енергийните компании, нивата на напрежение, условията за монтаж, архитектурата на разпределителната мрежа и конкретното приложение.

Dingxin поддържа персонализирани решения за трансформатори въз основа на електрическите и механическите изисквания, специфични за проекта. В зависимост от приложението, персонализацията може да включва капацитета на трансформатора, напрежението, конфигурацията, корпуса, начина на свързване, изискванията за охлаждане, аксесоарите за мониторинг и други параметри на проекта.

Независимо дали приложението включва подземна система за разпределение към жилищни райони, търговско развитие, индустриален обект, проект за зареждане на EV, система за възобновяема енергия или по-голям инфраструктурен проект, трансформаторът трябва да бъде проектиран според действителната електрическа система, а не просто избран от стандартен каталог.

Често задавани въпроси

За какво се използва трансформатор с наземно монтиране?

Трансформатор с наземно монтиране се използва предимно за намаляване на средното напрежение за подземни разпределителни системи. Често срещани приложения включват жилищни комплекси, търговски сгради, индустриални обекти, инфраструктура за зареждане на EV, проекти за възобновяема енергия и разпределителни мрежи на електроenerгийни компании.

Каква е разликата между трансформатор, монтиран на основа, и трансформатор, монтиран на стълб?

Трансформаторът, монтиран на основа, се инсталира на нивото на земята и обикновено се използва заедно с подземни разпределителни кабели. Трансформаторът, монтиран на стълб, се инсталира върху надземен електрически стълб и обикновено се свързва с надземни разпределителни системи.

Какво представлява тритефазният трансформатор с подова монтиране?

Трехфазният трансформатор, монтиран на основа, е проектиран за трехфазно електрическо разпределение и често се използва при търговски, промишлени, институционални и други приложения с по-висока мощност.

Какво представлява трансформаторът, монтиран на основа, с контурно захранване?

Трансформаторът, монтиран на основа, с контурно захранване, е конфигуриран за свързване с контурна среднонапреженостна разпределителна система. Тази конфигурация може да осигури по-голяма оперативна гъвкавост за определени електрически мрежи на доставчици и търговски потребители.

Какво е трансформатор с изолирани (безконтактни) терминали?

Трансформаторът със затворен фронт обикновено използва изолирани и екранирани разединяеми среднонапрежени конектори, което намалява риска от контакт с активните първични връзки. Точният дизайн зависи от изискванията на електроснабдителната компания и конкретния проект.

Как да избера подходящия размер на трансформатора за монтиране на основа?

Определянето на размера на трансформатора трябва да взема предвид текущата диверсифицирана натовареност, максималното и непрекъснато натоварване, бъдещия растеж на натоварването, първично и вторично напрежение, резервност, екологични условия и изискванията на електроснабдителната компания. Квалифициран електроинженер трябва да потвърди окончателната мощност чрез анализ на натоварването и проектиране на системата.

Може ли Dingxin да персонализира трансформатори за монтиране на основа?

Да. Dingxin предоставя персонализирани решения за трансформатори, базирани на специфичните изисквания на проекта, включително електрически параметри, конфигурация, корпус, начин на свързване и други инженерни характеристики.

Планирате подземно разпределение или проект за зареждане на EV?

Дясното разпределителен трансформатор с наземно монтиране трябва да съответства на електрическата натовареност на проекта, изискванията на електроснабдителя, инсталационната среда и стратегията за бъдещо разширение.

Нуждаете ли се от трансформатор в наземен корпус за подземно разпределение, търговски, индустриални, EV зареждане или електроснабдителни проекти? Свържете се с инженерния екип на Dingxin за техническо оферта, базирано на първичното напрежение, вторично напрежение, kVA класификация, конфигурация, приложение и необходим график за доставка.

Dingxin Electric — Персонализирани решения за трансформатори и предварително изработени подстанции за съвременно електрозахранване.