Transformateur de distribution immergé dans l'huile en alliage amorphe 10kV

Les transformateurs de distribution desservant les réseaux électriques ruraux et certains utilisateurs industriels fonctionnent souvent dans des conditions de faible charge pendant de longues périodes, où les pertes à vide représentent souvent une part plus importante des pertes totales que les pertes en charge. Les noyaux en alliage amorphe offrent des avantages distincts en matière d'économie d'énergie dans de tels scénarios de fonctionnement. Yulan Transformer utilise des matériaux en alliage amorphe dans ses transformateurs de distribution immergés dans l'huile en alliage amorphe 10KV, dont la capacité varie de 30kVA à 2500kVA ; ces unités prennent en charge des tensions primaires de 6 kV, 10 kV ou 35 kV et une sortie secondaire de 0,4 kV. La production et les tests respectent les mêmes processus et normes rigoureux que ceux utilisés pour les transformateurs de classe 110 kV de l'entreprise, avec des étapes clés comprenant le séchage de l'assemblage noyau-bobine, le traitement d'isolation et la vérification des pertes à l'acceptation en usine.

Caractéristiques des matériaux et de l'efficacité énergétique

La perte à vide des bandes d'alliage amorphe est d'environ un tiers à un cinquième de celle des tôles d'acier au silicium à grains orientés laminées à froid de mêmes spécifications, et sa coercivité est nettement inférieure. Cela se traduit par une consommation d'énergie active réduite et un courant d'excitation inférieur pendant un fonctionnement à vide ou à faible charge. Les avantages en matière d'économie d'énergie sont particulièrement prononcés sur les sites dont le facteur de charge annuel est inférieur à 30 %.

Le noyau présente une structure enroulée triphasée à cinq membres qui garantit un circuit magnétique continu et moins de joints par rapport aux noyaux empilés. Un cadre en plaque mince formé est utilisé pour le serrage, ce qui minimise le déplacement vibratoire de la bande pendant le fonctionnement et aide à maintenir des performances stables du noyau. Les alliages amorphes étant sensibles aux contraintes mécaniques, le processus de fabrication implique des contrôles stricts sur la tension du bobinage et la pression d’assemblage.

Comparaison avec les transformateurs en tôle d'acier au silicium

Bobine et assemblage

Les bobines basse tension sont enroulées à l'aide d'une feuille de cuivre, tandis que les bobines haute tension sont formées à l'aide de papier adhésif durci thermiquement sous pression ; les deux types possèdent une résistance mécanique élevée et peuvent résister aux forces électromagnétiques de court-circuit. Après l'assemblage, la partie active subit un traitement dans un système de séchage sous vide en phase vapeur de kérosène pour éliminer l'humidité et les gaz des matériaux isolants. Le réservoir et les composants structurels externes sont soumis à un grenaillage pour éliminer la rouille, suivi d'un revêtement en poudre électrostatique, garantissant l'uniformité et l'adhérence du revêtement qui répondent aux exigences d'un fonctionnement en extérieur.

Spécifications clés

Données de référence pour les pertes

Les données suivantes représentent des valeurs typiques dans des conditions d'efficacité énergétique de niveau 1, dérivées des enregistrements de tests en usine d'unités produites par lots.

Remarque : Les données finales sont soumises à l'accord technique de la commande ; les pertes de charge peuvent varier légèrement en fonction du groupe de vecteurs.

Fabrication et vérification

Avant de quitter l'usine, chaque unité est soumise à des tests de routine, notamment la résistance CC des enroulements, le rapport de tension, la résistance d'isolement, la tension de tenue à fréquence industrielle, la tension de tenue induite, la perte à vide, la perte de charge et l'impédance de court-circuit. Les données de test sont archivées par numéro de série, garantissant la traçabilité des processus de fabrication et des lots de matériaux spécifiques. L'entreprise est certifiée ISO 9001 :2015, ISO 14001 et ISO 45001.

Questions et réponses sur la sélection et le fonctionnement

Q : Comment puis-je déterminer si mon site est adapté à un transformateur en alliage amorphe ?

Vous pouvez consulter les enregistrements de charge de l’année écoulée. Si le facteur de charge annuel moyen est inférieur à 30 %, ou si le transformateur reste sous tension pendant de longues périodes avec une faible consommation d'énergie réelle, la solution en alliage amorphe offre généralement des avantages en termes de coûts en termes de factures d'électricité. Pour les utilisateurs dont le facteur de charge dépasse systématiquement 50 %, un transformateur en acier au silicium peut offrir un coût total de possession inférieur.

Q : Comment la cohérence d'un lot à l'autre des matériaux en alliage amorphe est-elle assurée ?

Le matériau en bande provient principalement de fabricants nationaux capables de fournir en masse ; À leur arrivée, les échantillons de chaque lot sont testés pour leurs propriétés magnétiques et leur écart d'épaisseur. Les processus de bobinage et de recuit suivent des paramètres fixes et les données de perte à vide du produit fini sont liées au lot de matériaux, ce qui permet une identification rapide des problèmes en cas d'anomalies.

Q : Comment le coût du cycle de vie complet est-il calculé ?

Outre le prix d’achat de l’équipement, il faut considérer le coût des pertes d’énergie lors du fonctionnement. Même si les transformateurs en alliage amorphe ont un coût initial légèrement plus élevé, leur faible perte à vide signifie que, dans des scénarios à faible charge, les économies d'électricité sur quelques années peuvent compenser la différence de prix. La période de récupération spécifique dépend des tarifs d'électricité locaux et des profils de charge ; le service technique peut effectuer une analyse dédiée.

Q : Le niveau de bruit est-il supérieur à celui des transformateurs en acier au silicium ?

Il est en effet légèrement plus élevé à vide car les alliages amorphes ont un coefficient de magnétostriction plus élevé. Cependant, grâce à l'utilisation de structures de serrage centrales, de conceptions de réservoirs rigides et de mesures d'isolation acoustique, les niveaux de bruit peuvent être maintenus dans les limites stipulées par State Grid et China Southern Power Grid. Les valeurs réelles varient en fonction de la capacité et des conditions d'installation ; des normes de mesure peuvent être spécifiées dans le contrat.

Q : Quelles précautions doivent être prises lors de l’installation et du transport ?

L'unité doit être maintenue verticale. Lors du levage, utilisez les points de levage désignés sur le dessus du réservoir ; veillez à ce que les câbles en acier n'entrent pas en contact avec les radiateurs ou les traversées. Les noyaux en alliage amorphe sont sensibles aux chocs, c'est pourquoi les secousses sévères et les freinages brusques doivent être évités pendant le transport. À l'arrivée, il est recommandé de laisser l'unité se stabiliser avant d'inspecter le niveau d'huile, les joints et le dispositif de décompression, puis d'effectuer des tests de transfert.

Scénarios d'application typiques

Les sites d'installation courants des transformateurs en alliage amorphe comprennent les sous-stations de distribution rurales, les lignes d'alimentation électrique dans les zones montagneuses, les salles de distribution dans les complexes résidentiels, les installations pour les petits utilisateurs industriels et les systèmes de distribution d'énergie auxiliaire pour les centrales électriques à énergie nouvelle. Pour les sites caractérisés par de longues heures de fonctionnement annuelles et de faibles taux de charge moyens, la réduction des pertes à vide se traduit par des économies directes sur les coûts d'exploitation.