Pourquoi les transformateurs écologiques sont-ils couramment utilisés dans les immeubles de grande hauteur, les sous-stations et les systèmes ferroviaires ?

Comment définit-on un transformateur écologique ?

Transformateur écologique est un type de transformateur conçu pour être plus respectueux de l'environnement et plus économe en énergie tout au long de son cycle de vie. Par rapport aux transformateurs traditionnels, les transformateurs verts offrent plusieurs avantages :

• Sélection des matériaux : L'utilisation de matériaux respectueux de l'environnement, tels qu'une huile isolante non toxique au lieu de l'huile minérale traditionnelle.

• Processus de fabrication : Processus de fabrication optimisés pour réduire la consommation d’énergie et la génération de déchets.

• Amélioration des performances : Efficacité améliorée du transformateur pour réduire les pertes et la consommation d’énergie.

• Durée de vie prolongée : Durée de vie plus longue grâce à une conception et des matériaux améliorés, réduisant ainsi la fréquence de remplacement.

Les transformateurs écologiques sont pris en compte de manière globale dans une perspective de cycle de vie complet. Depuis l'approvisionnement en matières premières, la conception et la fabrication du produit, les tests, l'emballage et le transport, l'installation, l'utilisation jusqu'au recyclage, les caractéristiques « vertes » du produit sont prises en compte, incarnant le concept d'« éco-conception ». Plus précisément, les caractéristiques techniques des transformateurs écologiques se reflètent principalement dans quatre aspects : rendement élevé et économie d'énergie, économie de ressources, faible teneur en carbone et protection de l'environnement, et sécurité et fiabilité.

Actuellement, les principaux types de transformateurs écologiques sont les suivants: ：

• transformateurs à noyau enroulé tridimensionnel

• transformateurs secs de type ouvert

• Transformateurs de type ouvert à noyau enroulé tridimensionnel en alliage amorphe

• transformateurs amorphes de type sec

• transformateurs immergés dans l'huile à base d'ester naturel (huile isolante végétale)

• transformateurs secs isolés en caoutchouc de silicone

Ces transformateurs respectueux de l'environnement ont été largement utilisés dans diverses industries. Avec leur rendement élevé, leurs économies d'énergie, leurs économies de ressources, leur faible teneur en carbone, leur protection de l'environnement, ainsi que leur sécurité et leur fiabilité, les transformateurs verts offrent aux utilisateurs d'excellentes options de transformateur à faible émission de carbone et respectueuses de l'environnement.

Comment appliquer des transformateurs écologiques aux immeubles de grande hauteur ?

La croissance rapide des immeubles de grande hauteur a conduit à des exigences croissantes en matière de performances des transformateurs. Les caractéristiques de charge des immeubles de grande hauteur dictent des exigences spécifiques en matière d'efficacité énergétique, de taille, de bruit, de rayonnement électromagnétique et de résistance au feu des transformateurs. En particulier, l'installation de sous-stations de distribution à différents étages d'immeubles de grande hauteur fait du poids des transformateurs un défi majeur pour le transport vertical. Les transformateurs écologiques, avec leur rendement élevé, leur taille compacte et leur faible bruit, offrent des solutions efficaces à ces défis.

Les méthodes traditionnelles de transport des transformateurs vers les étages supérieurs comprennent principalement les suivantes :

• Utilisation d'un ascenseur standard de 2 tonnes pour le transport d'unités entières : avec une capacité limitée, il ne peut gérer que des transformateurs jusqu'à 400 kVA, ne répondant pas aux exigences des équipements de grande charge.

• Démontage du transformateur pour un transport segmenté et remontage sur le sol : le processus de démontage et d'assemblage peut entraîner une augmentation des pertes du transformateur, des fuites magnétiques et du bruit, et il existe des risques pour la sécurité lors de l'installation sur site.

• Utiliser un monte-charge standard de 2 tonnes pour transporter des transformateurs monophasés, puis les connecter à un transformateur triphasé au sol, ce qui peut également entraîner une augmentation des pertes de transformateur, du bruit, ainsi que du poids et de l'encombrement global de l'équipement.

• Utiliser un monte-charge robuste (tel que 3 ou 4 tonnes) pour transporter des transformateurs jusqu'à 1 000 kVA, mais cela occupe plus de surface de bâtiment et augmente les coûts d'investissement.

• Transport par la cage d'ascenseur, mais cela nécessite une longue période de construction et affecte le fonctionnement normal du bâtiment.

En conclusion, les méthodes traditionnelles de transport des transformateurs vers les étages supérieurs présentent des inconvénients importants. Cependant, transformateurs secs à noyau enroulé tridimensionnel de type ouvertfournissent une excellente solution à ce problème. Ces transformateurs respectueux de l'environnement sont compacts, légers, ont un faible encombrement et sont silencieux, respectueux de l'environnement, ignifuges, antidéflagrants, résistants à l'humidité et à la poussière, garantissant sécurité et fiabilité. Ils présentent également de faibles pertes à vide et un faible courant à vide, ce qui les rend très économes en énergie. Un ascenseur standard de 2 tonnes peut accueillir un transformateur de 1 250 kVA. Les transformateurs de type sec à noyau enroulé tridimensionnel de type ouvert offrent des performances d'économie d'énergie exceptionnelles, une forte capacité de charge et un faible bruit. Ils peuvent fonctionner silencieusement sous des charges élevées pendant de longues périodes, réduisant ainsi efficacement les coûts d'exploitation de l'alimentation électrique.

Comment appliquer des transformateurs écologiques aux sous-stations ?

Connaissez-vous les postes « carbone négatif » ? Par exemple, supposons qu’une sous-station génère 19 358,12 tonnes d’équivalent dioxyde de carbone sur l’ensemble de son cycle de vie. En adoptant des transformateurs respectueux de l'environnement, en séquestrant le carbone grâce au boisement et en utilisant l'énergie solaire, il peut compenser les émissions de gaz à effet de serre dépassant 20 000 tonnes d'équivalent dioxyde de carbone, obtenant ainsi un « carbone négatif ».

Les transformateurs sont la principale source d'émissions de carbone dans les sous-stations, représentant plus de 90 % des émissions opérationnelles. Pour réduire les émissions de carbone liées aux transformateurs, les sous-stations peuvent opter pour transformateurs isolés à l'huile végétale (ester naturel). Comparée à l’huile minérale traditionnelle, l’huile végétale est biodégradable, plus respectueuse de l’environnement et offre des propriétés de résistance au feu et d’isolation supérieures. Les calculs montrent que les émissions totales de dioxyde de carbone sur le cycle de vie des transformateurs à huile végétale sont environ 90 % inférieures à celles des transformateurs traditionnels. Cela met en évidence la contribution significative des transformateurs à huile végétale dans les sous-stations de décarbonation.

Comment appliquer des transformateurs écologiques aux systèmes ferroviaires ?

Les caractéristiques de charge des systèmes de transport ferroviaire (y compris les tunnels municipaux) sont les suivantes :

• Redondance et faible taux de charge : Les systèmes de transport ferroviaire ont des exigences extrêmement élevées en matière de fiabilité de l'alimentation électrique et les transformateurs fonctionnent souvent de manière redondante. Cependant, en raison des différences significatives de consommation électrique entre les périodes de pointe et les périodes creuses, les transformateurs fonctionnent souvent à faible charge pendant des périodes prolongées, ce qui entraîne des pertes élevées à vide.

• Exigences strictes en matière de sécurité incendie : Les tunnels et les environnements de transit ferroviaire sont fermés, ce qui augmente le risque d'incendie. Les transformateurs doivent donc avoir un excellent pouvoir ignifuge et une non-toxicité.

• Exigences élevées de résistance à l’humidité : Les environnements souterrains présentent des niveaux d’humidité élevés, ce qui peut dégrader l’isolation des équipements. Les transformateurs doivent donc avoir une bonne résistance à l’humidité et une capacité élevée de tenue aux décharges partielles.

• Demande de miniaturisation et de légèreté : En raison de l'espace souterrain limité, les transformateurs doivent être miniaturisés et légers pour réduire les coûts d'ingénierie et les difficultés de construction.

• Contrôle des vibrations et du bruit : Les environnements de transit ferroviaire sont soumis à de fortes vibrations. Les transformateurs doivent donc avoir une bonne résistance aux vibrations et répondre à des normes strictes en matière d’émission sonore.

Cependant, les transformateurs écologiques, comme transformateurs amorphes de type secet transformateurs secs de type ouvert avec leurs faibles pertes à vide, leur faible rayonnement sonore, leurs propriétés ininflammables ou ignifuges avec des émissions de gaz nocives minimales, leur résistance à l'humidité et leur faible décharge partielle, s'alignent bien avec les exigences des transformateurs dans les systèmes de transport ferroviaire et les tunnels.

Pour résumer, les transformateurs respectueux de l'environnement offrent une solution complète pour les immeubles de très grande hauteur, les sous-stations et les sous-stations de transport ferroviaire, offrant sécurité, respect de l'environnement, conception légère, haute fiabilité, faible bruit et haute efficacité énergétique.