U elektroenergetskom sistemu transformatori igraju ključnu ulogu u konverziji napona i distribuciji energije. Međutim, u fazi odabira opreme, gotovo neizbježno pitanje je: trebatransformatori{0}}uronjeni u uljeilitransformatori suvog{0}}tipabiti izabran? Iako su ove dvije vrste proizvoda oba uređaja vođena principima elektromagnetne indukcije, oni su razvili potpuno različite karakteristike performansi, strukture troškova i primjenjive granice zbog fundamentalnih razlika u izolaciji i rashladnim medijima. Razumijevanje razlika između njih ne samo da može pomoći u izbjegavanju gubitka ulaganja ili sigurnosnih opasnosti uzrokovanih nepravilnim odabirom, već i omogućiti preciznije usklađivanje između plana napajanja i stvarnih radnih uvjeta projekta. Dakle, koje su ključne razlike u tehnologiji i primjeni između ova dva tipa transformatora? Kako bismo trebali mjeriti njihove snage i slabosti?
Iz perspektive konstruktivnog projektovanja,transformatori uronjeni u uljepotpuno uronite željezno jezgro i namotaj u mineralno ulje ili sintetičko izolacijsko ulje, a transformatorsko ulje istovremeno služi dvostrukoj funkciji električne izolacije i provođenja topline. Spoljni omotač je zapečaćeni rezervoar za ulje, opremljen dodacima kao što su uljni jastuci, respiratori, gasni releji, ventili za smanjenje pritiska, itd., čineći kompletan sistem zaštite i nadzora ulja. Transformatori suvog tipa potpuno napuštaju tečne medije, a njihova gvozdena jezgra i namotaji su liveni pod vakuumom epoksidnom smolom ili očvršćeni impregniranom izolacionom bojom, oslanjajući se na čvrste izolacione materijale i prirodni vazduh (ili prisilno vazdušno hlađenje) kako bi se postigla izolacija i rasipanje toplote. Ova dva potpuno različita pravca izgradnje određuju njihovu diferencijaciju u kasnijim pokazateljima učinka.
Suvi transformatori prirodno imaju nezamjenjive prednosti u pogledu sigurnosti i zaštite okoliša. Zbog odsustva bilo kakvih zapaljivih tekućina, u potpunosti eliminira rizik od curenja ulja i širenja požara, a čak i ako se radi duže vrijeme u gusto naseljenim poslovnim zgradama, bolnicama, trgovačkim centrima ili podzemnim distributivnim prostorijama, neće predstavljati prijetnju za inspekciju zaštite od požara i sigurnost okoliša. U isto vrijeme, transformatori suvog{2}}tipa ne moraju obraćati pažnju na probleme kao što su pogoršanje kvaliteta ulja i inspekcije curenja, a njihov dnevni rad na održavanju je mnogo manji nego kod proizvoda uronjenih u ulje. Oni također nemaju ekološki teret obrade otpadnog ulja. S druge strane, transformatori uronjeni u ulje, iako je moderna tehnologija zaptivanja smanjila vjerovatnoću curenja ulja na vrlo nizak nivo, i dalje mogu doživjeti curenje ulja ili čak požar u ekstremnim uvjetima kvara. Stoga se obično zahtijevaju da se ugrađuju u nezavisne naftne jame ili vanjske namjenske temelje, održavajući određenu požarnu udaljenost od zgrada.
Međutim, iz perspektive performansi odvođenja topline i prilagodljivosti velikog kapaciteta, uljni transformatori imaju očigledne prednosti. Toplotna provodljivost transformatorskog ulja je mnogo veća od one u zraku, što može brzo ukloniti toplinu koju stvaraju željezno jezgro i namotaj i otpustiti je u vanjsku atmosferu kroz zid rezervoara za ulje i radijator. Ova karakteristika omogućava transformatorima uronjenim u ulje da izdrže veće gustine opterećenja, održavaju stabilan rad pod dugotrajnim-potpunim ili čak kratkotrajnim- uslovima preopterećenja, a kapacitet jedne jedinice može lako doseći desetine hiljada ili čak milione kilovolt ampera, pokrivajući cijeli raspon nivoa napona od distribucije do ultra{4}}visokog napona. Transformatori suvog tipa su ograničeni kapacitetom odvođenja toplote vazduha i nivoom otpornosti na toplotu čvrstih izolacionih materijala. Kapacitet jedne jedinice obično ne prelazi 25000 kilovolt ampera, a nivo napona je općenito ograničen na ispod 3500 volti. Iako opremanje sistemom za prinudno hlađenje vazduha može povećati izlazni kapacitet za oko 50% u kratkom vremenskom periodu, kontrola porasta temperature u uslovima stalnog visokog opterećenja ostaje glavni izazov u njegovom dizajnu.
Troškovi i ekonomičnost punog životnog ciklusa su podjednako važne dimenzije u odabiru. Pod istim kapacitetom i nivoom energetske efikasnosti, troškovi sirovina i proizvodnje uljnih transformatora su niži od onih kod transformatora suvog-tipa, općenito oko 20% do 30% jeftiniji, posebno u specifikacijama velikog kapaciteta gdje je ova razlika u cijeni značajnija. Ali ako je scenarij korištenja uključen u procjenu, situacija se može obrnuti: za unutrašnju instalaciju, ako se izaberu transformatori uronjeni u ulje, često je potrebno izgraditi dodatne nezavisne transformatorske sobe ili jame za ulje, te konfigurirati objekte za{5}}gašenje požara i rezervoare za ulje u slučaju nezgoda. Ove građevinske i prateće investicije mogu lako nadoknaditi prednost u cijeni same opreme; Transformatori suvog tipa mogu se direktno instalirati u niskonaponskim distributivnim prostorijama ili međuslojevima opreme bez potrebe za posebnim mjerama protivpožarne izolacije, što cjelokupno ulaganje u projekat čini ekonomičnijim. Osim toga, u smislu rada i održavanja, suhi- transformatori su u osnovi postigli rad bez održavanja, dok transformatori uronjeni u ulje zahtijevaju redovno ispitivanje uzoraka ulja, dopunjavanje ulja ili tretman zamjene ulja. Na udaljenim lokacijama ili lokacijama bez posade, dugoročni-troškovi rada i upravljanja ovim dijelom se ne mogu zanemariti.
Oba tipa transformatora se kontinuirano optimizuju u smislu energetske efikasnosti i gubitaka. Tradicionalno, transformatori uronjeni u ulje uspjeli su postići niže nivoe bez-opterećenja i gubitaka opterećenja zbog njihovog dobrog odvođenja topline iz uljnog medija i upotrebe optimiziranih dizajna jezgra i namotaja. Posljednjih godina suh- transformatori su također napravili značajan napredak, posebno SCBH serija suhih- transformatora koji koriste jezgra od amorfne legure. Gubitak bez-opterećenja može se smanjiti za više od 60% u poređenju sa tradicionalnim transformatorima uronjenim u ulje od silikonskog čelika, a efekat{8}}uštede energije je veoma značajan u scenarijima gdje povremena opterećenja ili mala opterećenja rade dugo vremena. Nivo gubitaka kod konvencionalnih transformatora koji se izlijevaju suhi{10}}tipa od epoksidne smole također je blizak onoj kod proizvoda uronjenih u ulje istog razreda, a standard energetske efikasnosti GB 20052 postavlja u osnovi jednake granične zahtjeve za oba.
Upravo zbog višedimenzionalnih razlika koje su gore spomenute, transformatori uronjeni u ulje i transformatori suvog{0}}tipa formiraju jasne primjenjive scenarije za svaki od njih. Uljni transformatori su preferirani izbor za velike energetske čvorove i vanjske dugotrajne-cerije neprekidnog rada, kao što su trafostanice elektrana, čvorišta dalekovoda, distribucijske prostorije u industrijskom parku, proizvodne linije-proizvodne linije visoke{3}}energetske potrošnje kao što je metalurgija čelika, kao i stanice za prikupljanje podstanica za fotonaponske i vjetroelektrane. U ovim situacijama, oprema se obično nalazi u posebnom dijelu opreme, sa dovoljnom rezervom za podnu površinu i razmakom od požara, ali sveobuhvatni zahtjevi za kapacitetom odvođenja topline, čvrstoćom kratkog-spoja i ukupnim životnim troškovima su izuzetno visoki. Prednosti transformatora uronjenih u ulje su u potpunosti iskorištene. Suhi transformatori su skoro postali obavezna konfiguracija u gusto naseljenim mjestima ili mjestima ograničenim prostorom, sa tipičnim primjenama uključujući visoke-poslovne zgrade, hotele s pet-zvjezdica, velike tržne centre, bolničke hirurške centre, aerodromske terminale, stanice podzemne željeznice i centre podataka. U ovim scenarijima, transformatori se moraju instalirati direktno unutar zgrade, a propisi o zaštiti od požara često eksplicitno zabranjuju upotrebu opreme za uljni medij. Istovremeno, oprema treba da radi sa niskom bukom, bez održavanja, pa čak i da može da bude postavljena u uskim prostorima kao što su električna okna ili međuslojevi plafona. Suhi transformatori su nesumnjivo najsigurnije i najizvodljivije rješenje. Osim toga, transformatori suvog{14}}tipa se sve više preferiraju u vlažnim, kišnim i prašnjavim okruženjima kao što su podzemni rudnici, tuneli i hemijska postrojenja zbog njihove jake otpornosti na vlagu i prašinu.
Kada klijenti vaše kompanije oklevaju između transformatora uronjenog u ulje i suhih- transformatora, kao stručnjak za vanjsku trgovinu, možete ih uputiti da krenu od niza ključnih pitanja kako bi riješili svoje potrebe: da li je oprema za napajanje raspoređena u zatvorenom ili na otvorenom? Koji su specifični zahtjevi za prevenciju od požara u prihvatanju požarne sigurnosti projektnog područja? Da li priroda opterećenja pripada dugotrajnom-kontinuiranom visokom opterećenju ili ima značajnu dnevnu razliku u dolini? Da li kapacitet i nivo napona koji jedan uređaj treba da postigne premašuje izvodljivi opseg suhih-transformatora? Da li je vlasnik projekta osjetljiviji na početnu investiciju u opremu ili je skloniji smanjenju ukupnih troškova-dugoročnog niskogradnje i rada? Nakon dobijanja jasnih odgovora na svako od ovih pitanja, izbor između transformatora uronjenog u ulje i suhih-transformatora često postaje prirodan - vanjski, visokog-kapaciteta, niske-i dugotrajne-ulaganja u rad i održavanje, uglavnom favoriziraju transformatore uronjene u ulje; Zatvoreni,-otporni na vatru, kompaktni, bez održavanja i bezbjednosni scenariji trebali bi biti skloniji suhim-rješenjima. Odnos između dva tipa uređaja nije samo pitanje superiornosti ili inferiornosti, već radije, preko svojih odgovarajućih tehnoloških gena, oni dijele odgovornosti i misije na različitim lokacijama unutar ogromne mreže elektroenergetskog sistema.
