Una guia per als transformadors d'alimentació radials i de bucle

En la distribució d'energia elèctrica, els termes "alimentació de bucle" i "alimentació radial" descriuen com flueix l'energia des d'una font als transformadors que redueixen la tensió per als usuaris finals. Tot i que aquests termes s'originen a partir d'un disseny més ampli del sistema de distribució, s'utilitzen més habitualment per especificar la configuració d'alta-tensió (HV) a transformadors-muntats.

Escollir entre un transformador d'alimentació radial o de bucle afecta elfiabilitat, flexibilitat i costde la seva xarxa elèctrica. Aquesta guia explica com funcionen aquests sistemes, les seves diferències físiques i com seleccionar la configuració adequada per al vostre projecte.

 

 

 

Abans d'examinar els propis transformadors, és essencial entendre els dos tipus de sistemes de distribució als quals serveixen.

 

Sistema d'alimentació radial

Un sistema d'alimentació radial és la forma més senzilla i comú de distribució d'energia. En aquest disseny, l'energia flueix des d'una única font (com una subestació) cap a l'exterior al llarg d'un sol camí cap a les càrregues, com els radis d'una roda. Cada transformador rep energia d'un sol punt.

• Avantatges:És senzill de dissenyar, operar i protegir. El cost inicial és menor perquè requereix menys equipament.
• Desavantatge:S'ofereixcap redundància. Si falla l'única font o es produeix una avaria a la línia, tots els transformadors i clients aigües avall perden energia fins que es realitzin reparacions.

Sistema d'alimentació en bucle

Un sistema d'alimentació de bucle està dissenyat per a una major fiabilitat. En aquesta configuració, la línia de distribució forma un bucle i els transformadors són capaços de rebre energiadues o més direccions o fonts.

• Avantatges:Proporcionaredundància. Si es produeix una fallada en un costat del bucle o una font falla, es pot redirigir l'alimentació des de l'altra direcció, mantenint el sistema energitzat. Això el fa ideal per a instal·lacions crítiques.
• Desavantatge:Requereix esquemes de protecció més complexos i una inversió inicial més elevada a causa de cables i interruptors addicionals.

 

 

 

 

 

 

La distinció més òbvia entre aquests dos tipus de transformadors rau en el seu compartiment d'alta tensió{0}. Aquesta disposició física determina com es connecta el transformador a la xarxa.

 

Configuració de bujes d'alimentació radial

Un transformador d'alimentació radial està dissenyat per a una font d'alimentació d'un -punt. El seu compartiment d'alta tensió-contétres casquilles primaris(normalment s'etiqueta H1, H2, H3)-un per a cada conductor de fase entrant. Aquest disseny més senzill és comú en subdivisions residencials, petites àrees comercials o com a darrera unitat d'una cadena de transformadors on acaba la línia.

 

Configuració de bucle d'alimentació de bucle

Un transformador d'alimentació de bucle està dissenyat per a la flexibilitat i la redundància. Presentasis-cocolles d'alta tensió-dos conjunts complets de tres (normalment s'etiqueten H1A, H2A, H3A per al costat "A" i H1B, H2B, H3B per al costat "B"). Això permet dos fonts principals:

• Transformadors en bucle junts:Els cables de la font entren als casquets "A" de la primera unitat i, a continuació, surten dels seus casquilles "B" per alimentar els casquilles "A" del següent transformador. Aquesta margarida-encadena diverses unitats juntes.
• Feed de doble font:Es pot connectar una sola unitat a dues fonts d'alimentació separades. Els interruptors selectors interns permeten als operadors triar quina font alimenta la càrrega.

Tingueu en compte: un "bucle de transformadors" és diferent d'un "sistema de bucle". És possible connectar una sèrie de transformadors en un bucle, però si tots depenen d'una única font d'alimentació, una fallada en aquesta font farà que totes les unitats perdin energia-la que significa que la configuració es manté radial.

Característica	Transformador d'alimentació radial	Transformador d'alimentació en bucle
Casquilles d'alta-tensió	Tres (H1, H2, H3)	Sis (H1A, H2A, H3A, H1B, H2B, H3B)
Complexitat del disseny	Simple	Més complex
Font d'alimentació	Només un punt	Font única o doble
Redundància	Cap-punt de fallada únic	Alta-alimentació alternativa disponible
Cost típic	Abaix	Més alt

 

 

 

Més enllà del nombre de casquilles, els transformadors d'alimentació de bucle ofereixen funcions avançades que milloren la fiabilitat i el manteniment de la xarxa.

 

 

Configuracions del commutador selector

Els transformadors d'alimentació de llaç es poden equipar amb interruptors selectors-immersos en oli per gestionar el flux d'energia. Aquests interruptors ofereixen la capacitat de redirigir el corrent o aïllar el transformador sense des-energitzar tot el bucle. Les configuracions habituals inclouen:

• Tres interruptors de ruptura de càrrega de dues-posicions:Un interruptor controla el propi transformador, un controla l'alimentació "A" entrant i un controla l'alimentació "B". Això ofereix la màxima versatilitat, permetent a un operador aïllar el transformador mentre manté el bucle energitzat.

 

• Interruptor de ruptura de càrrega de quatre -posicions:Aquest interruptor únic (sovint anomenat "interruptor d'alimentació de bucle") combina les funcions, permetent als operadors seleccionar Feed A, Feed B o aïllar la unitat, tot i que amb un control una mica menys granular que la configuració de tres-interruptors.

 

 

 

 

La selecció d'un transformador d'alimentació radial i de bucle depèn dels requisits específics del projecte de fiabilitat, pressupost i creixement futur.

Quan triar l'alimentació radial

Els transformadors d'alimentació radial són els més adequats per a aplicacions on el cost és una preocupació principal i les interrupcions breus són tolerables.

Subdivisions residencialsi zones rurals.

Llocs comercials senzillsamb càrregues previsibles.

Servint com apunt de terminacióal final d'una línia-alimentada en bucle.

Projectes ambrestriccions pressupostàries estrictes.

 

Quan triar l'alimentació en bucle

Els transformadors d'alimentació de bucle són l'opció preferida per a aplicacions-de missió crítica on el temps d'activitat és essencial.

Hospitals, aeroports i centres de dadeson el poder continu és vital.

Campus universitaris i grans complexos industrialsque requereixen una alta fiabilitat.

Sistemes que requereixenflexibilitat per al manteniment, permetent reparar un transformador sense tancar tota la xarxa.

Instal·lacions on futurcreixement de càrregapot requerir afegir més transformadors al bucle.

Una nota sobre la versatilitat

És possible utilitzar aTransformador d'alimentació de bucle en un sistema radial. En aquests casos, el segon conjunt de casquilles (costat B-) simplement es tapa o s'instal·la amb protectors contra sobretensions. Tanmateix, és rar utilitzar aTransformador d'alimentació radial en un sistema de bucle, ja que el seu disseny de tres-casquilles no pot acollir un segon canal sense modificacions externes complexes.

V. Conclusió

L'elecció entre transformadors d'alimentació radials i de bucle defineix en última instància la fiabilitat i la complexitat de la vostra xarxa de distribució d'energia.Transformadors d'alimentació radialofereixen una solució senzilla i rendible-per a aplicacions estàndard amb tres casquilles i una única font d'alimentació.Transformadors d'alimentació de bucle, amb el seu disseny de sis-bushings i la commutació interna opcional, proporcionen la redundància i la flexibilitat necessàries per a la infraestructura crítica. En avaluar la vostra necessitat de temps d'activitat en comparació amb el vostre pressupost, podeu seleccionar la configuració que garanteixi un subministrament d'energia segur, eficient i fiable.