Transformadors: components clau per a una distribució eficient de l'energia

Els transformadors, sense dubte, són elements molt importants de dispersió d'energia que completen el vincle entre la generació i el consum d'energia. En aquest treball, ens centrem en els principis de construcció i funcionament dels transformadors, així com en la rellevància dels transformadors per als sistemes energètics. Tots aquests factors són pertinents per proporcionar una millor distribució d'energia i millorar la fiabilitat del sistema.

El paper dels transformadors en la distribució d'energia

Els transformadors són dispositius elèctrics que transfereixen energia elèctrica des d'un, dos o múltiples circuits mitjançant el principi d'inducció electromagnètica i s'utilitzen predominantment en sistemes energètics per augmentar o reduir els nivells de voltatge. La capacitat d'accelerar l'alta tensió significa que grans quantitats d'energia poden ser transferides a grans distàncies, minimitzant la pèrdua d'energia. Per tant, no és sorprenent que totes les xarxes de dispersió d'energia incorporin transformadors.

Components clau dels transformadors

La construcció d'un transformador té tres parts principals: el nucli, els enrotllament i l'aïllament. La majoria dels nuclis de transformadors estan construïts amb plaques d'acer de silici que envolten un circuit de baixa reluctància magnètica. Els enrotllament de fil de coure o alumini col·locat, coneguts com a enrotllament, s'utilitzen per connectar l'alimentació elèctrica. El curtcircuit és una amenaça que es produeix en la majoria de xarxes d'alta potència i per tant els aïlladores sòlids són extremadament essencials i, en certa mesura, són materials que salven vides. Tots els components del transformador han de ser atesos ja que això portarà a un rendiment eficient i Mg.

Diferents tipus de transformadors

En la distribució d'energia, diferents transformadors entren en joc, que inclouen transformadors de potència, transformadors de distribució i transformadors d'aïllament. Els transformadors de potència es poden definir com transformadors destinats a aplicacions d'alt voltatge i es consideren utilitzats en subestacions. Els transformadors de distribució redueixen principalment els nivells de voltatge per al consum segur també en els dominis i empreses. Els transformadors d'aïllament també serveixen com a protecció a través de l'aïllament de diferents parts dels sistemes elèctrics entre si.

Eficiència i pèrdues del transformador

Un altre àmbit important a tenir en compte en el disseny de transformadors és l'eficiència. De fet, Lee et al. (2021) afirmen que en les tendències actuals, hi ha transformadors capaços d'aconseguir més d'un 98% d'eficiència, el que és bastant impressionant. Malgrat aquest avanç, encara existeixen pèrdues en enrotllament i histeresi del nucli a causa d'un factor més generalitzat. Aquestes pèrdues són però molt crucials en la millora del disseny del transformador per minimitzar la dissipació d'energia en el sistema de distribució. A més, el control i manteniment dels transformadors regularment desenmasquen la ineficàcia i augmenten la seva edat.

Temps de transformadors intel·ligents

Amb la creixent preocupació mundial pel potencial agotament dels combustibles fòssils, s'ha produït un canvi significatiu en l'enfocament cap a la recerca de recursos energètics alternatius. En conseqüència, l'ús de transformadors està canviant gradualment. Hi ha una generació de transformadors intel·ligents amb sensors avançats i tecnologies de comunicació que proporcionen un avantatge en temps real per a la gestió de la distribució d'energia. Aquestes tecnologies proporcionen una millora en la fiabilitat de la xarxa i permeten la integració dels recursos d'energia renovables en creixent creixement, que és una visió desitjable del futur. En conclusió, es pot dir que els transformadors es poden considerar com les unitats que ajuden a la transmissió efectiva d'energia elèctrica. És important que les parts interessades entenguin què és un transformador, com funciona i com es pot millorar per millorar els sistemes energètics. Hi ha bones perspectives i desenvolupament de la tecnologia de transformadors ja que s'ha centrat més en l'eficiència i en l'ús de recursos d'energia verda.