Transformatoarele de medie tensiune sunt din punct de vedere al contrucţiei de două feluri. Le vom împărţi în transformatoare uscare şi ude / scufudate / imersate. Motivul principal pentru care vreau să fac această comparaţie este că dacă ştiţi care vă sunt nevoile, o să puteţi alege ori unul, ori altul pe baza acestui articol. Ele nu sunt chiar aşa de diferite unul faţă de celălalt pentru că folosesc acelaşi principiu de funcţionare, însă prin construcţia şi răcirea diferită ele au avantaje şi dezavantaje diferite, încercând să satisfacă o nevoie sau alta.
Eu unul sunt înclinat aproape întotdeauna spre cele imersate, dar vreau să vi le prezint și pe cele uscate pentru că o să fiți destul de interesați să auziți despre ele când discutăm prețul inițial și pe termen scurt. Întâi o să vă pun câte ceva despre fiecare transformator și am să vi le arăt. Apoi vom trece efectiv la prezentarea avantajelor și a dezavantajelor. Pentru că acestea depind destul de mult de fiecare produs în parte am să prezinț lucrurile doar general. În particular ar putea să mai existe și alte avantaje și dezavantaje.
Transformatoarele uscate de medie tensiune
Sunt mult mai compacte, mai gălăgioase şi mai ieftine decât cele în ulei, însă nu sunt preferatele mele. Aerul nu disipă destul de bine căldura, iar când răşina cedează din orice cauză, va face scurt. Cam asta este soarta acestor transformatoare care depind de soluţii active de răcire, adică de ventilator, aer condiţionat sau chiar de circulaţia aerului prin clădire. Transformatoarele uscate sunt învelite într-o răcină izolatoare, pentru a proteja transformatorul de umiditatea din aer şi praf. Genul acesta de transformatoare sunt lăsate în aer liber cum vedeți mai jos sau sunt băgate într-un cabinet metalic.
Sistemele lor de răcire nu sunt montate efectiv pe transformator, iar el nu prea are nevoie de mentenanţă periodică, doar că bunăstarea lui și perioada de exploatare depinde de mediul interior. Aceste transformatoare sunt făcute pentru interior, nu se pot pune pe stâlp sau în locuri unde poate să pătrundă în orice fel ploaia. Sunt destul de grele și nu pot fi montate în clădiri ușoare. Eu le-am văzut de regulă în subsoluri sau camere tehnice îngropate în sol. Aș putea spune că le recunosc după sunet când au un consum mare.
Se spune că transformatoarele uscate sunt mai compacte comparativ cu cele scufundate în ulei. În realitate nu prea poți să le conectezi pur și simplu și să le lași așa. Mai devreme sau mai târziu, cineva le va atinge cum nu trebuie, de aceea vor fi amplasate într-o cutie metalice și tot la acelați spațiu se va ajunge. În total vor fi ceva mai ușoare comparativ cu cele scufundate în ulei mineral.
Transformatoarele ude sau scufundate în ulei
Sunt transformatoare de obicei de puteri mai mari sau egale comparativ cu cele uscate. Ele sunt scufundate într-o baie de ulei mineral dielectric, adică care nu conduce electricitatea. Pot fi etanşe sau cu conservator de ulei, iar eu le recomand pe cele cu conservator. Transformatoarele scufundate au nevoie de suplimetare cu ulei. Asta înseamnă că din când în când este nevoie să mai completaţi cu ulei mineral dielectric special pentru voltajul transformatorului, pentru a atinge o cotă obligatorie a uleiului. De aceea spuneam că transformatoarele de medie tensiune scufundate în ulei mineral au nevoie de întreţinere periodică.
Despre eficienţa transformatoarelor nu am vorbit, deşi este poate unul dintre cele mai importante criterii de selecție a tipului de transformator. Am făcut o 1n-cu3and – Comparaţie de eficienţă între transformatoarele de medie tensiune în încercarea de a vă ajuta să luaţi o decizie în privinţa tipului de transformator pe care îl alegeţi să îl instalaţi din perspectiva eficienței. Detaliile din avantajele și dezavantajele de mai jos pot contribui destul de mult la această decizie. Faptul că sunt scufundate în ulei mineral le oferă o perioadă de exploatare mult mai mare comparativ cu cele uscate. Sunt pur și simplu superioare din toate punctele de vedere. Însă sunt și mai scumpe.
Cred că cel mai mare dezavantaj al unui transformator în ulei este faptul că dacă se aprinde, incendiul alimentat de acel ulei poate avea proporții importante. Nu vreau însă să vă sperii pentru că treaba asta cu incendiile se întâmplă foarte rar spre deloc în ultimul timp. Am avansa foarte mult din anii 60 și în Europa se produc niște transformatoare de distribuție excelente. Prin India sau Pakistan sunt cele mai întâlnite accidente pentru că acolo educația în domeniu și standardul de producție este în continuare redus. Dar și ei fac îmbunătățiri foarte rapide.
Avantajele transformatoarelor de medie tensiune, uscate
!) sunt transformatoare relativ uşoare comparativ cu cele pe ulei şi pot fi manipulate uşor fără un cost foarte mare;
!) sunt mai ieftine decât tranformatoarele scufundate pentru că se foloseşte mai puţin material şi mai puţină manoperă la confecţionarea lor;
!) se pot amplasa în clădiri, case, birouri şi blocuri de apartamente pentru că nu reprezintă un pericol de incendiu aşa de mare ca cele imersate în ulei;
!) nu au nevoie de întreţinere, deşi pentru cele de la centre de date sau spitale, tot timpul o să stea cineva cu ochii pe ele.
Dezavantajele transformatoarelor de medie tensiune, uscate
!) au o viaţă mult mai scurtă compatativ cu cele imersate în ulei mineral dielectric, de obicei cam 20-25 de ani;
!) pot fi amplasate doar la interior, protejate de îngheţ, ploaie acidă, căldură solară excesivă;
!) au pierderi mai mari la mersul în gol decât cele scufundate în ulei mineral;
!) în cazul unui scurtcircuit, scânteile sar peste tot prin camera în care sunt amplasate;
Avantajele transformatoarelor de medie tensiune, scufundate în ulei
!) cu întreţinere corespunzătoate pot avea o viaţă foarte lungă, de peste 80 de ani. De cele mai multe ori ele se strică pentru că au fost folosite peste 80% din capacitatea lor, lucru nerecomandat, sau pentru că recipientul metalic care ţine uleiul s-a spart şi implicit uleiul a părăsit incinta. Un alt motiv de defecţiune este neschimbarea la timp a uleiului viciat, cu unul nou şi corespunzator.
!) se răcesc pasiv, de obicei fără pic de asistenţă. Unele transformatoare de medie tensiune au ventilatoare, însă de obicei doar cele de puteri foarte mari cu o carcasă prea mică.
!) pot fi amplasate la exterior, interior, subteran, suspendate pe stâlpi etc.
!) au pierderi mai mici la mersul în gol, adică atunci când nu ai nici un consum pe reţea, transformatorul tot consumă un pic, pentru că este un echipament pe reţea.
Dezavantajele transformatoarelor de medie tensiune, scufundate în ulei
!) nu pot fi amplasate în clădiri de mici dimensiuni, case, birouri şi blocuri de apartamente pentru că reprezintă un mare pericol de incendiu. Practic dacă uleiul din interiorul transformatorului va lua foc, atunci toată clădirea riscă să fie cuprinsă de flăcări. De obicei aceste transformatoare au sub ele o cuvă de ulei în cazul în care uleiul nu s-a aprins, să aibă unde să cadă şi să nu staţioneze într-un spaţiu cu scântei şi temperatura mare.
!) sunt mai scumpe decât cele uscate, însă în timp ele sunt mai ieftine. Dezavatajul ar fi că ai nevoie de o sumă mai mare de bani iniţial;
!) au nevoie de un spaţiu mai mare de amplasare dacă sunt amplasate în interior;
!) sunt grele şi este deseori nevoie de macara, excavator, motostivuitor pentru a putea fi băgate, ridicate sau coborâte la locul lor;
În concluzie aş vrea să adaug că nu există cel mai bun tip de transformator şi doar transformatorul potrivint pentru nevoia respectivă.