Infrastruttura intelligente: le tecnologie dei trasformatori offrono una soluzione praticabile per l’affidabilità della rete

Jul 12, 2023

Il settore energetico in India è in continua evoluzione e abbraccia nuove tecnologie di trasformazione per migliorare l’efficienza della rete, rafforzare la sicurezza energetica e facilitare l’integrazione delle fonti energetiche rinnovabili. Nel frattempo, le tecnologie dei trasformatori hanno subito progressi significativi per soddisfare le mutevoli esigenze delle aziende elettriche e adattarsi alla natura dinamica della rete. L'evoluzione dei design e delle caratteristiche dei trasformatori è stata guidata da vari fattori, tra cui la necessità di ottimizzazione dello spazio, riduzione dei costi, maggiore durata delle risorse, materiali di base migliorati, misure di sicurezza migliorate, integrazione di hub digitali, tassi di guasto inferiori e livelli di rumore ridotti.

Trasformatori di corrente continua ad alta tensione (HVDC), trasformatori a sfasamento, trasformatori di accoppiamento, trasformatori riempiti di olio estere, trasformatori a secco, trasformatori ecologici e trasformatori intelligenti sono tra le tecnologie all'avanguardia che stanno rimodellando il settore energetico. Poiché i servizi di pubblica utilità danno priorità alla modernizzazione della rete, investire in queste nuove e avanzate tecnologie di trasformazione può rivelarsi una soluzione praticabile per garantire una rete sicura, affidabile ed economicamente vantaggiosa. Adottando queste tecnologie innovative, possono rispondere efficacemente alla crescente domanda di infrastrutture energetiche più efficienti e sostenibili nel Paese.

Tecnologie dei trasformatori nuove ed emergenti

Trasformatori HVDC: I trasformatori HVDC hanno un significato immenso nella trasmissione di elettricità su lunghe distanze. La loro applicazione principale è nelle stazioni di conversione HVDC, dove convertono la corrente alternata (CA) in corrente continua (CC), garantendo una trasmissione altamente efficiente con perdite minime. Il valore della tecnologia HVDC diventa particolarmente evidente quando si trasmette energia da fonti di energia rinnovabile lontane ai centri di carico, facilitando l’integrazione perfetta dell’energia rinnovabile nella rete.

Trasformatori sfasatori: I trasformatori sfasatori hanno uno scopo cruciale nel controllo del flusso di potenza sulle linee di trasmissione. Ciò può essere ottenuto consentendo la regolazione dell'angolo di fase tra le tensioni di ingresso e di uscita. Attraverso questo controllo dinamico del flusso di potenza, questi trasformatori svolgono un ruolo chiave nell’ottimizzazione della stabilità della rete e nell’alleviare la congestione, in particolare nei sistemi elettrici interconnessi.

Trasformatori di accoppiamento: I trasformatori di accoppiamento svolgono un ruolo fondamentale nei sistemi di trasmissione CA flessibili (FACTS), migliorando le capacità di controllo, stabilità e trasferimento di potenza del sistema di trasmissione. Questi trasformatori facilitano la connessione tra la rete e il compensatore statico sincrono (STATCOM), un dispositivo FACTS responsabile della fornitura di quantità dinamiche, precise e regolabili di potenza reattiva al sistema di alimentazione CA collegato. Poiché STATCOM non può essere collegato direttamente alle reti ad alta tensione come 220 kV e 400 kV, un trasformatore di accoppiamento funge da dispositivo intermedio, consentendo il flusso di potenza bidirezionale tra il sistema STATCOM e la rete ad alta tensione. A differenza dei trasformatori convenzionali, il controllo della tensione del trasformatore di accoppiamento è gestito dal sistema STATCOM, eliminando la necessità di un commutatore.

Nelle applicazioni STATCOM, il servizio step-up del trasformatore di accoppiamento è della massima importanza e richiede considerazioni di progettazione specifiche per soddisfare questi requisiti. I dispositivi STATCOM posizionati correttamente nel sistema migliorano la caricabilità e la stabilità e riducono le perdite di rete attraverso il processo di ottimizzazione. Nel complesso, i trasformatori di accoppiamento nei sistemi FACTS migliorano l’efficienza e la stabilità della rete di trasmissione di potenza.

Trasformatori riempiti di olio estere: Mentre i trasformatori tradizionali si affidano agli oli minerali come fluido isolante, i trasformatori riempiti con esteri utilizzano esteri naturali per l'isolamento liquido. L'uso di esteri naturali offre un vantaggio significativo rispetto all'uso di oli minerali grazie alle loro maggiori proprietà di resistenza al fuoco. Con un punto di incendio di circa 360 ºC, che è circa il doppio di quello dell'olio minerale, e un punto di infiammabilità di 320 ºC, i trasformatori riempiti con estere sono molto meno suscettibili ai rischi di incendio. Inoltre, in caso di perdita, i trasformatori riempiti con esteri superano le loro controparti convenzionali perché gli esteri naturali sono biodegradabili. Questa proprietà minimizza il rischio di contaminazione del suolo, rendendolo più rispettoso dell’ambiente e riducendo i potenziali impatti ecologici in caso di incidenti.