Qual è meglio: trasformatori di tipo a secco o a secco?

Core Technology & Cooling

Trasformatori immessi di petrolio : Questi utilizzano olio minerale altamente raffinato o talvolta biodegradabili sia come mezzo isolante che come refrigerante. Gli avvolgimenti e il nucleo sono immersi nel serbatoio del petrolio. Il calore generato dalle perdite viene trasferito all'olio, che circola (spesso aiutato da pinne, radiatori o pompe) e dissipa il calore all'aria circostante.
Trasformatori di tipo secco: questi usano materiali di isolamento solido (resina epossidica, vernice impregnata di pressione sotto vuoto (VPI), resina gettata) per l'isolamento dell'avvolgimento e si basa esclusivamente sull'aria ambiente per il raffreddamento. Il raffreddamento si ottiene attraverso la convezione naturale o l'aria forzata (ventole).
Fattori di confronto chiave

Sicurezza e rischio di incendio:

Tipo a secco: un vantaggio primario. Senza liquido infiammabile, il rischio di incendio è significativamente più basso. Producono fumo minimo se surriscaldato. Ciò li rende la scelta obbligatoria per le installazioni all'interno vicino a spazi occupati, aree sensibili al fuoco (ospedali, scuole, grattacieli, tunnel, miniere) o in cui i codici antincendio limitano rigorosamente materiali combustibili.
Immerso nell'olio: contenere grandi quantità di olio combustibile. Mentre i design moderni includono dispositivi di scarico a pressione, esistono fluidi resistenti al fuoco e sono rari gravi guasti, il pericolo di incendio intrinseco richiede sistemi di contenimento (dighe) per uso interno e limita il posizionamento nelle aree di sicurezza critiche. Le installazioni esterne mitigano in modo significativo questo rischio.
Considerazioni ambientali e posizione:
Qual è il trasformatore di tipo olio o di tipo secco meglio?

Tipo a secco: ideale per l'installazione interna a causa del rischio zero di perdite di olio contaminando pavimenti o acque sotterranee. Tollerano bene gli ambienti polverosi o lievemente inquinati, a seconda della loro valutazione IP (protezione da ingresso) (ad es. IP20 per interno pulito, IP54 per polvere/damp). Può essere installato direttamente nel centro di carico. Sensibile all'umidità eccessiva se non appositamente incapsulato.
Impresato di olio: progettato principalmente per l'installazione esterna (montare pad, sottostazioni) in cui il contenimento dell'olio è più semplice e il rischio di incendio è inferiore. L'uso al coperto richiede volte a livello di incendio con sistemi di contenimento, aumento dei costi e requisiti di spazio. Il rischio di contaminazione del suolo/acqua esiste se si verificano perdite (mitigate mediante fluidi meno tossici). Generalmente più robusto contro l'ingresso di umidità temporanea.
Requisiti di manutenzione:

Immerso nell'olio: richiedono un monitoraggio e manutenzione regolari dell'olio (campionamento, test per resistenza dielettrica, umidità, gas disciolti) e il sistema di raffreddamento. Potenziale necessità di filtrazione/sostituzione dell'olio per la durata della vita molto lunga. Le ispezioni di perdite sono cruciali.
Tipo a secco: generalmente richiedono una manutenzione meno intensiva. L'attenzione primaria è di mantenere le prese d'aria di raffreddamento e garantire un'adeguata ventilazione. Non sono necessari test o movimentazioni dell'olio. Ispezioni visive e controlli periodici di connessioni/recinti sono sufficienti nella maggior parte degli ambienti.
Efficienza, perdite e costi:

Efficienza: entrambi i tipi possono raggiungere livelli elevati comparabili (ad esempio, soddisfando DOE 2016 o standard simili), in particolare a livello di potenza medio -grande. Storicamente, i trasformatori di petrolio avevano un leggero vantaggio a potenza molto elevata (> 10 MVA), ma i moderni tipi a secco ad alta efficienza hanno ampiamente colmato questo divario per le classificazioni di distribuzione tipiche. L'efficienza specifica dovrebbe essere confrontata con modello a modello.
Costo iniziale: i trasformatori di tipo secco hanno generalmente un costo di acquisto iniziale più elevato per KVA rispetto alle unità equivalenti immesse al petrolio, principalmente a causa del costo dell'isolamento solido specializzato e della necessità di più rame/ferro per gestire la dissipazione del calore senza olio.
Costo a vita: l'immagine si inverte quando si considera i costi di installazione e ciclo di vita. I tipi a secco eliminano i costi di volta (per uso interno) e riducono le spese di manutenzione in corso. I tipi di petrolio hanno costi iniziali inferiori ma incorporano costi per il contenimento (se indoor), manutenzione potenzialmente maggiore e conformità ambientale. Il costo totale di proprietà (TCO) deve essere valutato per applicazione.
Carica capacità e sovraccarico:

Impresato di petrolio: il petrolio ha un'alta capacità termica, consentendo a questi trasformatori di gestire sostanziali sovraccarichi temporanei (in genere il 150-200% per brevi periodi) in modo più efficace. Ideale per applicazioni con alte correnti di infraspasso o carichi fluttuanti.
Tipo a secco: la massa termica è inferiore. La capacità di sovraccarico è più limitata (in genere 120-150% per brevi periodi, fortemente dipendente dalla classe di progettazione/isolamento). La corretta ventilazione è fondamentale per evitare il surriscaldamento durante i sovraccarichi. Il raffreddamento ad aria forzata (ventole) può aumentare significativamente la capacità a breve termine.
Dimensioni, peso e rumore:

Immerso nell'olio: spesso più compatto per valutazione KVA rispetto ai tipi a secco a causa del trasferimento di calore superiore tramite olio. Più pesante a causa del petrolio e della robusta costruzione del serbatoio.
Tipo a secco: tipicamente più grande e fisicamente più ingombrante per KVA a causa della dipendenza dal raffreddamento dell'aria. Generalmente più leggeri di unità piene di olio di valutazione simile (nessun peso dell'olio). I livelli di rumore possono essere comparabili o leggermente più alti a seconda delle ventole di design e raffreddamento.
Aspettativa di vita:

Entrambi i tipi sono progettati per una lunga durata di servizio, in genere superiori a 25-30 anni se applicati e mantenuti correttamente. I trasformatori immessi di petrolio, con diligente manutenzione dell'olio, possono spesso superare i 40 anni di servizio. La durata della vita a secco è fortemente influenzata dalla temperatura operativa e dalle condizioni ambientali (umidità, contaminanti).
Conclusione: lo strumento giusto per il lavoro specifico

Non esiste un trasformatore universalmente "migliore". La scelta ottimale dipende interamente dai vincoli e dalle priorità dell'applicazione:

Scegli i trasformatori di tipo secco quando:
La sicurezza è fondamentale (interno, aree occupate, posizioni sensibili al fuoco).
Le perdite di olio sono inaccettabili (preoccupazioni sulla falda, camere pulite).
L'installazione interna senza una volta è desiderata/richiesta.
Le spese generali di manutenzione più basse sono un fattore significativo.
Lo spazio consente la loro impronta maggiore.
Scegli i trasformatori immessi di petrolio quando:
L'installazione esterna è fattibile (sottostazioni, supporti per pole/pad).
È necessaria la massima capacità di sovraccarico possibile.
Il costo di acquisto iniziale più basso è un driver primario (soprattutto per le valutazioni di grandi dimensioni).
I vincoli di spazio favoriscono un'impronta più piccola per KVA.
Sono presenti condizioni ambientali dure (escluse il rischio di incendio) (robustezza).