В реальном применении электроэнергетики отдельному трансформатору трудно работать самостоятельно. Он должен работать с рядом вспомогательного оборудования для выполнения доступа к электропитанию, распределения, защиты, измерения и контроля и других полных функций. Данное оборудование целесообразно смонтировать в одном или нескольких металлических закрытых корпусах по установленной схеме электропроводки, чтобы сформировать так-называемое комплектное оборудование высокого и низкого напряжения. Вообще говоря, комплектное оборудование трансформатора представляет собой блок распределения питания, изготовленный на заводе и способный к подключению и работе. Он объединяет функцию преобразования напряжения трансформатора с функцией управления и защиты распределительного устройства, и пользователю нужно только получить доступ к электросети, чтобы ввести его в эксплуатацию. Этот заводской режим производства сборных конструкций обеспечивает очевидные преимущества всего оборудования в плане занимаемой площади, периода строительства, инвестиций и надежности по сравнению с подстанцией традиционного гражданского строительства на-площадке.
Наиболее типичной и распространенной формой трансформаторной батареи являетсякоробчатая подстанция, также известная как предварительно-установленная подстанция. Комбайны подстанций коробчатого-типаРаспределительное устройство высокого напряжения, распределительный трансформатори низковольтное распределительное устройство компактно в соответствии с определенной схемой подключения и устанавливается во влаго-, ржавчине-, пыле-, огне- и передвижной коробке из стальной конструкции, которая представляет собой комплектное распределительное оборудование заводской сборки. Его внешний вид в значительной степени заменяет традиционную кирпичную и бетонную конструкцию здания гражданского электрораспределения, особенно подходящую для модернизации и преобразования городских электрораспределительных сетей, доступа к электроснабжению в жилых домах, потребления энергии в горнодобывающей промышленности и на нефтяных месторождениях, выработки энергии ветра и фотоэлектрической генерации электроэнергии, повышающей подключение к сети, и других сцен. Одной из основных особенностей подстанции коробчатого-типа является высокая комплектность, небольшая занимаемая площадь и короткие сроки строительства. Обычно установка и передача электроэнергии с завода на площадку занимает несколько дней. Однако для гражданской подстанции такой же мощности обычно требуется несколько месяцев для завершения проектирования и завершения строительства.
В зависимости от конкретной формы подстанции коробчатого-типа, в зависимости от различных конструктивных решений и технических источников, основные продукты подстанций коробчатого-типа на рынке в основном делятся на три категории:Европейская подстанция коробчатого-типа, Американская подстанция коробчатого-типаи китайская подстанция коробчатого-типа. Европейский коробчатый трансформатор — это технический маршрут, завезенный из Франции и Германии в конце 1970-х годов. Его структура относительно традиционна и состоит из трех независимых блоков: распределительного шкафа высокого напряжения, трансформатора и распределительного шкафа низкого напряжения. Каждое оборудование соединено друг с другом кабелями и расположено внутри коробки в форме «Ом» или «Ом». При установке внутри обычного распределительного шкафа и трансформатора европейский коробчатый трансформатор имеет относительно большой объем, но его преимущества заключаются в том, что оборудование является независимым и понятным, каждый блок можно ремонтировать отдельно, функция защиты идеальна, безопасность высока, а также удобно устанавливать оборудование для автоматизации распределения. Поэтому он применим к много-этажным жилым домам, высотным-зданиям, торговым комплексам и другим местам с высокими требованиями к надежности электроснабжения. Американский коробчатый трансформатор появился на китайском рынке в 1990-х годах, и его концепция конструкции совершенно иная. Он упрощает выключатель нагрузки, переключатель контурной сети и предохранитель и погружает их непосредственно в изоляционное масло в баке трансформатора, отменяет традиционный независимый шкаф высокого напряжения и маслорасширитель, что делает всю конструкцию высокоинтегрированной, небольшой по размеру и минимальной площади пола. Американский коробчатый трансформатор отличается простотой установки и обслуживания и широко используется в городских уличных фонарях, временных строительных электростанциях, новом энергетическом фотоэлектрическом и ветроэнергетическом оборудовании, а также в других случаях, чувствительных к пространственным требованиям. Трансформатор коробчатого типа Huashi- является продуктом локализованных инноваций в Китае. Он сочетает в себе преимущества миниатюризации американского трансформатора коробчатого-типа и преимущества удобной автоматизации конфигурации европейского трансформатора коробчатого-типа и формирует предварительно установленную подстанцию с китайскими характеристиками. Трансформаторная, высоковольтная распределительная и низковольтная распределительная независимы и тесно связаны друг с другом посредством проводов, что особенно применимо для ветроэнергетических и фотоэлектрических проектов.
Внутри стороны высокого и низкого напряжения подстанции коробчатого-типа интегрированы различные вспомогательные компоненты, которые вместе определяют производительность и уровень безопасности всего оборудования. На стороне высокого напряжения обычно конфигурируется комбинированное устройство с выключателем нагрузки и токоограничивающим предохранителем или автоматический выключатель используется в качестве основного защитного элемента, отвечающего за переключение и устранение неисправностей линии; Между тем, трансформатор напряжения и трансформатор тока используются для сбора параметров сети и подачи сигналов для измерения, учета и защиты; Грозозащитные разрядники используются для ограничения грозового перенапряжения и коммутационного перенапряжения. Помимо корпуса трансформатора, трансформаторное помещение также оборудовано предохранительным клапаном, масляным термометром, регулятором температуры и другими неэлектрическими защитными устройствами для контроля рабочего состояния трансформатора в режиме реального времени и отправки сигналов тревоги или команд отключения в случае неисправности. Со стороны низкого напряжения он включает в себя шкаф ввода, шкаф вывода, шкаф конденсаторов, шкаф измерения и другие функциональные блоки, которые отвечают за распределение мощности, защиту линии, реактивную компенсацию и измерение стоимости электроэнергии. Каждый функциональный блок соединен шиной, образуя полную схему распределения мощности.
Выбор комплектов трансформаторов требует всесторонней оценки сценариев применения, характеристик нагрузки и условий окружающей среды. В промышленных условиях, таких как заводские цеха и индустриальные парки, высокочастотный-пуск и остановка производственного оборудования приводит к сильному ударному току, поэтому мощность коробчатого трансформатора должна быть зарезервирована на 20–30 % больше, чем фактическая расчетная нагрузка, чтобы предотвратить срабатывание по перегрузке во время запуска; В условиях высокой температуры и большого количества пыли внутри коробчатого трансформатора должен быть установлен пылевой фильтр и система принудительного воздушного охлаждения, чтобы гарантировать, что рабочая температура оборудования не превысит указанное значение. С точки зрения адаптации к окружающей среде воздух в высокогорных районах разрежен, а прочность изоляции снижена, поэтому электрический зазор и уровень внешней изоляции должны быть скорректированы в соответствии со стандартом; В зонах с высокой влажностью степень защиты коробки должна быть повышена, чтобы предотвратить утечку тока, вызванную конденсацией. Кроме того, материал проводника обмотки также является немаловажным фактором -, проводимость медной катушки лучше, чем у алюминиевой катушки, потери ниже, срок службы больше, но стоимость выше. В экспортном бизнесе особое внимание следует уделять различиям в сетевых стандартах целевых рынков. Например, подстанции блочного-типа в Северной Америке обычно должны соответствовать стандартам IEEE и ANSI и могут потребоваться для прохождения сертификации UL, тогда как европейские рынки в основном проектируются в соответствии со стандартами IEC.
Комплектное оборудование для трансформаторов является важной формой продукции для предприятий по производству трансформаторов для достижения конечных потребителей, а также распространенной категорией экспорта во внешней торговле. Для внешнеторгового персонала понимание логики состава всего оборудования и применимых границ различных типов продукции не только помогает клиентам принимать разумные решения о выборе на ранней стадии проекта, но также может повысить профессиональную убедительность при технических разъяснениях и деловых переговорах. В настоящее время глобальное строительство сетей и инвестиции в новую энергетику находятся на подъеме, а спрос на предварительно установленные подстанции и комплексное оборудование для распределения электроэнергии продолжает расти. Овладение резервами знаний в этой области станет важной поддержкой для освоения зарубежных рынков.
