¿Por qué se utilizan comúnmente transformadores ecológicos en edificios de gran altura, subestaciones y sistemas ferroviarios?

¿Cómo se define un transformador ecológico?

Transformador ecológico es un tipo de transformador diseñado para ser más respetuoso con el medio ambiente y energéticamente más eficiente durante todo su ciclo de vida. En comparación con los transformadores tradicionales, los transformadores ecológicos ofrecen varias ventajas:

• Selección de materiales: El uso de materiales respetuosos con el medio ambiente, como aceite aislante atóxico en lugar del tradicional aceite mineral.

• Proceso de fabricación: Procesos de fabricación optimizados para reducir el consumo de energía y la generación de residuos.

• Mejora del rendimiento: Mejora de la eficiencia del transformador para reducir pérdidas y consumo de energía.

• Vida útil extendida: Mayor vida útil gracias a un diseño y materiales mejorados, lo que reduce la frecuencia de reemplazo.

Los transformadores ecológicos se consideran integralmente desde una perspectiva de ciclo de vida completo. Desde la adquisición de materias primas, el diseño y fabricación del producto, las pruebas, el embalaje y el transporte, la instalación, el uso hasta el reciclaje, se tienen en cuenta las características 'verdes' del producto, que incorporan el concepto de 'ecodiseño'. Específicamente, las características técnicas de los transformadores ecológicos se reflejan principalmente en cuatro aspectos: alta eficiencia y ahorro de energía, ahorro de recursos materiales, bajas emisiones de carbono y protección del medio ambiente, y seguridad y confiabilidad.

Actualmente, los principales tipos de transformadores ecológicos incluyen:

• transformadores tridimensionales de núcleo bobinado

• transformadores de tipo seco de tipo abierto

• Transformadores de tipo abierto con núcleo enrollado tridimensional de aleación amorfa

• transformadores amorfos de tipo seco

• Transformadores sumergidos en aceite de éster natural (aceite aislante vegetal)

• Transformadores de tipo seco aislados con caucho de silicona

Estos transformadores ecológicos se han aplicado ampliamente en diversas industrias. Con su alta eficiencia, ahorro de energía, ahorro de recursos materiales, bajas emisiones de carbono, protección ambiental y seguridad y confiabilidad, los transformadores ecológicos brindan a los usuarios excelentes opciones de transformadores con bajas emisiones de carbono y respetuosos con el medio ambiente.

¿Cómo se pueden aplicar transformadores ecológicos a edificios de gran altura?

El rápido crecimiento de los edificios de gran altura ha llevado a mayores demandas sobre el rendimiento de los transformadores. Las características de carga de los edificios de gran altura dictan requisitos específicos de eficiencia energética, tamaño, ruido, radiación electromagnética y resistencia al fuego de los transformadores. En particular, la instalación de subestaciones de distribución en varios pisos de edificios de gran altura hace que el peso de los transformadores sea un desafío importante para el transporte vertical. Los transformadores ecológicos, con su alta eficiencia, tamaño compacto y bajo nivel de ruido, ofrecen soluciones efectivas a estos desafíos.

Los métodos tradicionales para transportar transformadores a los pisos superiores incluyen principalmente los siguientes:

• Utilizando un elevador estándar de 2 toneladas para el transporte de unidades completas: con capacidad limitada, solo puede manejar transformadores de hasta 400 kVA, lo que no cumple con las demandas de equipos de carga grande.

• Desmontar el transformador para transporte segmentado y volver a montarlo en el suelo: el proceso de desmontaje y montaje puede provocar mayores pérdidas del transformador, fugas magnéticas y ruido, y existen riesgos de seguridad durante la instalación en el sitio.

• Usar un montacargas estándar de 2 toneladas para transportar transformadores monofásicos y luego conectarlos a un transformador trifásico en el piso, lo que también puede resultar en mayores pérdidas del transformador, ruido y peso y espacio total del equipo.

• Utilizar un montacargas de carga pesada (como de 3 o 4 toneladas) para transportar transformadores de hasta 1000 kVA, pero esto ocupa más área de construcción y aumenta los costos de inversión.

• Se transporta por el hueco del ascensor, pero este tiene un largo periodo de construcción y afecta al normal funcionamiento del edificio.

En conclusión, los métodos tradicionales de transporte de transformadores a los pisos superiores tienen importantes inconvenientes. Sin embargo, Transformadores de tipo seco con núcleo bobinado tridimensional de tipo abiertoproporcionar una excelente solución a este problema. Estos transformadores ecológicos son compactos, livianos, ocupan poco espacio y son silenciosos, ecológicos, a prueba de fuego, explosiones, humedad y polvo, lo que garantiza seguridad y confiabilidad. También tienen bajas pérdidas sin carga y baja corriente sin carga, lo que los hace altamente eficientes energéticamente. Un ascensor estándar de 2 toneladas puede acomodar un transformador de 1250 kVA. Los transformadores de tipo seco con núcleo bobinado tridimensional de tipo abierto ofrecen un excelente rendimiento de ahorro de energía, gran capacidad de carga y bajo nivel de ruido. Pueden funcionar silenciosamente bajo cargas elevadas durante períodos prolongados, lo que reduce eficazmente los costos operativos del suministro de energía.

¿Cómo se pueden aplicar transformadores ecológicos a las subestaciones?

¿Está familiarizado con las subestaciones de 'carbono negativo'? Por ejemplo, supongamos que se prevé que una subestación genere 19.358,12 toneladas de dióxido de carbono equivalente durante todo su ciclo de vida. Mediante la adopción de transformadores ecológicos, el secuestro de carbono mediante la forestación y la utilización de energía solar, se pueden compensar las emisiones de gases de efecto invernadero que superan las 20.000 toneladas de dióxido de carbono equivalente, logrando así 'carbono negativo'.

Los transformadores son la principal fuente de emisiones de carbono en las subestaciones y representan más del 90% de las emisiones operativas. Para reducir las emisiones de carbono relacionadas con los transformadores, las subestaciones pueden optar por Transformadores aislados con aceite vegetal (éster natural). En comparación con el aceite mineral tradicional, el aceite vegetal es biodegradable, más respetuoso con el medio ambiente y ofrece propiedades aislantes y de resistencia al fuego superiores. Los cálculos muestran que las emisiones totales de dióxido de carbono durante el ciclo de vida de los transformadores de aceite vegetal son aproximadamente un 90 % más bajas que las de los transformadores tradicionales. Se pone de relieve el importante aporte de los transformadores de aceite vegetal en las subestaciones descarbonizadoras.

¿Cómo se pueden aplicar transformadores ecológicos a los sistemas ferroviarios?

Las características de carga de los sistemas de tránsito ferroviario (incluidos los túneles municipales) son las siguientes:

• Redundancia y baja tasa de carga: Los sistemas de transporte ferroviario tienen requisitos extremadamente altos en cuanto a la confiabilidad del suministro de energía y los transformadores a menudo funcionan de manera redundante. Sin embargo, debido a diferencias significativas en el consumo de energía entre los períodos pico y valle, los transformadores a menudo operan con cargas bajas durante períodos prolongados, lo que resulta en altas pérdidas sin carga.

• Requisitos estrictos de seguridad contra incendios: Los túneles y los entornos de tránsito ferroviario están cerrados, lo que aumenta el riesgo de incendio. Por lo tanto, los transformadores deben tener una excelente retardancia de llama y no toxicidad.

• Requisitos de alta resistencia a la humedad: Los ambientes subterráneos tienen altos niveles de humedad, lo que puede degradar el aislamiento de los equipos. Por lo tanto, los transformadores deben tener una buena resistencia a la humedad y una alta capacidad de soportar descargas parciales.

• Demanda de miniaturización y peso ligero: Debido al espacio subterráneo limitado, los transformadores deben ser miniaturizados y livianos para reducir los costos de ingeniería y la dificultad de construcción.

• Control de vibraciones y ruidos: Los entornos de tránsito ferroviario están sujetos a fuertes vibraciones. Por lo tanto, los transformadores deben tener una buena resistencia a las vibraciones y cumplir estrictas normas de emisión de ruido.

Sin embargo, los transformadores ecológicos, como transformadores amorfos de tipo secoy transformadores de tipo seco de tipo abierto con sus bajas pérdidas sin carga, baja radiación de ruido, propiedades no inflamables o retardantes de llama con mínimas emisiones de gases nocivos, resistencia a la humedad y baja descarga parcial, se alinean bien con los requisitos para transformadores en sistemas de tránsito ferroviario y túneles.

En resumen, los transformadores ecológicos ofrecen una solución integral para edificios de gran altura, subestaciones y subestaciones de tránsito ferroviario, brindando seguridad, respeto al medio ambiente, diseño liviano, alta confiabilidad, bajo nivel de ruido y alta eficiencia energética.