În domeniul ingineriei electrice, modul tradițional de transformare și distribuție este adesea „-construcție pe șantier,--instalare pas cu-pas” - mai întâi construiți camera civilă de distribuție a energiei electrice, apoi transportați transformatoarele, instalațiile de-înaltă tensiune, dulapurile de distribuție de joasă-tensiune și alte echipamente, unul câte unul, întregul proces de instalare durează câteva luni până la șantier. Cu toate acestea, odată cu accelerarea ritmului construcției urbane și cu lansarea-la scară largă de noi proiecte energetice, deficiențele acestui model tradițional în ceea ce privește perioada de construcție, terenul și flexibilitatea devin din ce în ce mai importante. În schimb, o soluție complet nouă este setul complet de echipamente pentru transformatoare. În industrie, este denumită mai frecvent substație de tip cutie, cunoscută și ca substație prefabricată sau substație de tip cutie. Acesta este un set complet de echipamente de distribuție a energiei care combină în mod compact aparatele de comutare de-înaltă tensiune, transformatoare de distribuție și dispozitive de distribuție de-joasă tensiune într-una sau mai multe cutii închise, conform unei anumite scheme de cablare. Producătorul finalizează cablajul intern și finalizează punerea în funcțiune în fabrică înainte de a livra echipamentul în ansamblu. La fața locului, trebuie doar să fie ridicat pe loc și conectat la cablurile de intrare și de ieșire pentru a fi alimentat și pus în funcțiune. Deci, ce puncte dureroase rezolvă acest model de ambalare a mai multor dispozitive într-un produs complet pentru soluțiile tradiționale? Care sunt diferitele rute tehnologice pe care le are? Care sunt aspectele cheie cărora personalul din comerțul exterior ar trebui să le acorde atenție atunci când promovează pe piețele de peste mări?
Valoarea de bază a echipamentului complet de transformator poate fi rezumată prin trei cuvinte cheie: prefabricare din fabrică, transport total și ridicare-la locație. Spre deosebire de procesul îndelungat de-construcții civile pe șantier, de instalare a echipamentelor și de depanare a cablajelor necesare pentru substațiile tradiționale, toate componentele setului complet de echipamente sunt asamblate și testate în fabrică. Seturile complete de dispozitive și transformatoare de înaltă și joasă tensiune sunt conectate intern înainte de a părăsi fabrica și sunt supuse unor inspecții riguroase din fabrică înainte de a fi ambalate și expediate în întregime. La locul proiectului, tot ceea ce este necesar este să finalizați construcția platformei de fundație din beton, să ridicați întreaga cutie în poziție, să conectați cablul de intrare de-înaltă tensiune și cablul de ieșire de-joasă tensiune și apoi să intrați în etapa de transmisie a energiei. Îmbunătățirea eficienței adusă de acest mod este uimitoare - Perioada de construcție a stației civile tradiționale durează de obicei două până la trei luni, dar după utilizarea setului complet de echipamente, durează de obicei doar una sau două zile de la ridicare la transmisia energiei. Luând ca exemplu aplicarea practică a unor centrale fotovoltaice domestice, timpul de instalare-la fața locului a transformatoarelor cu casete prefabricate a fost comprimat la cinci până la șapte zile. În plus, echipamentul complet economisește semnificativ spațiu pe podea. Suprafața de teren a unei substații de transformare în stil european este, de obicei, de doar o zecime până la o{13}}cinime din cea a unei substații tradiționale de inginerie civilă, ceea ce este de mare valoare pentru zonele centrale urbane în care terenul este limitat și pentru proiectele fotovoltaice montane sterile cu condiții de teren dure.
Înainte de a explora diferite tipuri, este necesar să înțelegeți mai întâi compoziția de bază a echipamentului complet al transformatorului. O substație completă de tip cutie este de obicei împărțită în trei zone funcționale: camera de înaltă tensiune, camera de transformare și camera de joasă tensiune. Camera de-înaltă tensiune este echipată cu comutatoare de sarcină, siguranțe sau unități principale inelare, care sunt responsabile pentru conectarea energiei electrice de-înaltă tensiune de la rețeaua de energie; Instalați transformatorul de putere de bază (fie de tip imersat în ulei, fie de tip uscat-) în camera transformatorului pentru a efectua sarcini de conversie a tensiunii; Camera de joasă-tensiune găzduiește întrerupătorul principal de intrare, comutatorul de ieșire, bancul de condensatori de compensare a puterii reactive și dispozitivul de măsurare a energiei, responsabil pentru distribuirea energiei fiabile către echipamentele electrice terminale. Se utilizează pereți despărțitori metalici pentru a separa cele trei compartimente, iar canalele de operare independente și sistemele de ventilație și disipare a căldurii sunt configurate pentru a se asigura că fiecare modul funcțional nu interferează unul cu celălalt și funcționează în siguranță și fiabil. În funcție de diferite scenarii de aplicare și bugete, configurația transformatoarelor și a aparatelor de comutare poate fi personalizată în mod flexibil pentru a obține o acoperire a capacității variind de la câteva sute de kilovolti la câțiva megavolți amperi.
În prezent, seturile complete de echipamente de transformatoare de pe piață pot fi împărțite în principal în trei categorii în funcție de formele lor structurale: transformatoare cutie europene, transformatoare cutie americane și transformatoare cutie chinezești. Transformatorul cu cutie în stil european, cunoscut oficial sub numele de substație prefabricată, este originar din Europa. Caracteristica sa structurală este că trei compartimente funcționale sunt complet independente și separate. Compartimentul de înaltă tensiune adoptă unitatea principală inelă sau dulapul gonflabil, compartimentul de joasă tensiune adoptă un aparat de comutare standard de tip GGD, iar compartimentul transformatorului poate fi echipat cu transformatoare de tip-immerse în ulei sau uscate. Are avantajele funcționalității complete, scalabilității puternice și este potrivit pentru sistemele de încărcare complexe. Transformatorul american de cutie reprezintă o abordare extrem de integrată, care scufundă direct componentele de protecție de-tensiune înaltă, cum ar fi întrerupătoarele de sarcină de-înaltă tensiune și siguranțe, în rezervorul de ulei al transformatorului și împarte același sistem de ulei izolator cu transformatorul. Volumul total este mult mai mic decât cel al transformatorului cutie europeană, dar flexibilitatea și mentenabilitatea părții de înaltă-tensiune sunt relativ limitate. Transformatorul de casetă în stil Hua poate fi văzut ca o fuziune și o optimizare a primelor două. Acesta aranjează camera de înaltă tensiune și camera de joasă tensiune înapoi-în spate-în interiorul cutiei, în timp ce corpul transformatorului și radiatorul sunt exterioare cutiei. Acest lucru nu numai că păstrează capacitatea de configurare a comutatorului independent a stilurilor europene și americane, dar rezolvă și problema proeminentă a disipării slabe a căldurii a transformatoarelor de tip cutie în stil european. Prin urmare, a fost utilizat pe scară largă în centralele energetice noi.
În ceea ce privește scenariile de aplicare, setul complet de echipamente de transformare a depășit cu mult imaginația tradițională a oamenilor de a „furniza energie în zonele rezidențiale”. În domeniul energiei noi, fie că este vorba de centrale fotovoltaice centralizate, centrale eoliene descentralizate sau stații de bărbierit de vârf de stocare a energiei, stațiile de tip cutie au devenit echipamente cheie esențiale. În centralele fotovoltaice, acesta este responsabil pentru creșterea locală a energiei electrice de joasă-tensiune de către invertor la 10kV sau 35kV și conectarea acesteia la bara; În parcurile eoliene, acesta este aranjat lângă fiecare unitate de turbină eoliană pentru a realiza-amplificarea la fața locului și conectarea la rețea. În proiectul fotovoltaic integrat, de stocare a energiei și de încărcare, substația de tip cutie joacă rolul unui „nod hub”, integrând conversia tensiunii, distribuția energiei, protecția siguranței, optimizarea calității și controlul inteligent, conectând eficient cele trei legături fotovoltaice, stocarea energiei și încărcare. În domeniul municipal și al infrastructurii, stațiile de tip box sunt utilizate pe scară largă în zonele de deservire a autostrăzilor, stațiile de supraalimentare din districtele comerciale urbane, aeroporturile și porturile, precum și în câmpurile miniere și petroliere. În construcția rețelelor de pile de încărcare, utilizarea transformatoarelor compacte cu casete integrate în aer liber poate realiza chiar și o dispunere centralizată a transformatoarelor de 800 kVA, controlere de încărcare și dispozitive de contorizare într-un spațiu de numai aproximativ zece metri pătrați, realizând designul integrat de „distribuție+încărcare”. În plus, pentru scenariile de utilizare temporară a energiei electrice, cum ar fi mine, fabrici și locuri de muncă mobile, seturile complete de echipamente sunt, de asemenea, foarte favorizate datorită confortului lor de a fi „gata de utilizare”.
Din perspectiva structurii pieței și a tendințelor de dezvoltare, industria stațiilor prefabricate se află în prezent într-o perioadă fereastră de creștere rapidă și transformare profundă. Conform datelor cercetării din industrie, veniturile globale din vânzări ale substațiilor prefabricate au ajuns la 45,6 miliarde de yuani până în 2025 și se așteaptă să crească la 69,33 miliarde de yuani până în 2032, cu o rată de creștere anuală compusă de aproximativ 6,3%. În țările europene dezvoltate, stațiile de tip cutie reprezintă 70% din numărul total de transformatoare de distribuție, iar în Statele Unite, este de până la 90%. În China, dimensiunea pieței substațiilor de tip cutie continuă să se extindă odată cu promovarea urbanizării, integrarea energiei noi în rețea și transformarea rețelelor electrice rurale. Până în 2024, producția totală a transformatoarelor din țară va ajunge la aproximativ 1,95 miliarde kVA. Odată cu aprofundarea transformării globale a energiei, fiecare 1 GW de capacitate instalată de energie fotovoltaică sau eoliană poate genera aproximativ 120 de milioane, respectiv 180 de milioane de yuani din cererea de transformatoare aferentă. Noile scenarii energetice au devenit forța motrice de bază pentru creșterea cererii de transformatoare de tip cutie. În viitor, direcția tehnologică a stațiilor de tip box se accelerează spre mai multe dimensiuni cheie: în primul rând, integrarea profundă a echipamentelor primare și secundare, integrarea terminalelor de automatizare a distribuției DTU, senzori de monitorizare online etc. în interiorul stațiilor de tip box pentru a obține percepția în timp real-și controlul de la distanță a stării de funcționare; Al doilea este designul personalizat pentru scenarii de energie eoliană, fotovoltaică și de stocare a energiei, cum ar fi utilizarea de transformatoare externe cu o structură în stil Hua și carcase cu nivel de protecție ridicat peste IP56 pentru a se adapta la medii dure, cum ar fi deșerturile și zonele de coastă; Al treilea este designul modular și scalabil, care acceptă combinații flexibile de diferite niveluri de capacitate și asamblare rapidă-la fața locului; În al patrulea rând, condusă de politici precum Directiva UE privind proiectarea ecologică, proporția de transformatoare din aliaj amorfe ecologice și materiale de cutie complet reciclabile crește rapid. Noua tehnologie de transformare de tip cutie care integrează coordonarea stocării energiei, optimizarea calității energiei și adaptabilitatea unui interval de temperatură extrem de larg (de la -40 grade până la+55 grade ) a fost aplicată și verificată pe scară largă în baza de stocare solară și eoliană de 10 milioane de kilowați din nord-vest și în proiectul fotovoltaic distribuit din China de Est. Poate atenua aproximativ 40% din fluctuațiile producției de energie nouă și poate reduce pierderile de energie cu peste 1,2 milioane kWh pe an în proiectele de stocare a energiei.
Pentru echipele de comerț exterior ale întreprinderilor producătoare de transformatoare, certificarea și conformitatea sunt verigi cruciale care nu pot fi ignorate în promovarea seturilor complete de echipamente pe piețele de peste mări. Exportul de produse din stații de tip cutie se bazează, de obicei, pe standarde internaționale, cum ar fi seria IEC 60076 (transformatoare de putere), seria IEC 62271 (aparatură de comutație de înaltă tensiune) și seria IEC 61439 (aparatură de joasă-tensiune). Rapoartele de testare CB și certificatele din sistemul CB pot fi convertite cu ușurință în certificări locale în mai multe țări țintă, inclusiv SABRE PCoC/SCOC din Arabia Saudită, RCM din Australia, marca CE de la Uniunea Europeană și certificări de siguranță din mai multe țări din Asia de Sud-Est. În mod specific pentru fiecare piață, exportul în America de Nord necesită obținerea certificării UL/cUL de la laboratoarele NRTL acreditate de US Occupational Safety and Health Administration în conformitate cu standardele din seria IEEE C57.12, iar această certificare trebuie să acopere întregul pachet de echipamente și nu doar corpul transformatorului; Pentru a intra pe piața UE, este necesar să îndepliniți cerințele Directivei de joasă tensiune și ale Directivei de compatibilitate electromagnetică, să aplicați marcajul CE și să acordați atenție limitelor obligatorii fără sarcină și pierderi de sarcină stabilite de Directiva UE ErP pentru nivelurile de eficiență energetică ale transformatoarelor mici și mijlocii-; Când exportați în Arabia Saudită, solicitarea certificatului de conformitate a produsului și a certificatului de expediere a lotului prin intermediul platformei electronice SABRE sunt doi pași obligatorii care sunt interconectați și indispensabili. În plus, pe fundalul standardelor de eficiență energetică din ce în ce mai stricte, dacă transformatoarele utilizate în echipamentul complet îndeplinesc cele mai recente cerințe de eficiență energetică ale pieței țintă este, de asemenea, un factor cheie care determină dacă produsul poate fi admis cu succes. Prin urmare, personalul din comerțul exterior ar trebui să clarifice în mod proactiv tipurile de certificare cerute de țara țintă și de clienți la începutul primirii întrebărilor și să ia în considerare diferențele standard corespunzătoare în etapa de proiectare a produsului pentru a evita întârzierea ciclului de livrare din cauza rectificării ulterioare.
În rezumat, setul complet de echipamente de transformare - cu substații de tip cutie ca suport principal - cu caracteristicile sale de prefabricare în fabrică, livrare generală și implementare rapidă, înlocuiește substațiile civile tradiționale la nivel global și devine coloana vertebrală a proiectelor moderne de distribuție și a noilor proiecte energetice. Acesta integrează funcții multiple, cum ar fi comutatoare de înaltă-tensiune, transformatoare de putere, distribuție de joasă-tensiune, compensare a puterii reactive și control inteligent și are avantaje de neînlocuit în economisirea terenului, scurtarea perioadei de construcție, reducerea investițiilor și îmbunătățirea fiabilității. Cele trei rute tehnologice principale - europene, americane și chineze - au fiecare propriile puncte forte și sunt potrivite pentru diferite caracteristici de încărcare și medii de operare. Confruntați cu o piață din ce în ce mai vastă de peste mări, producătorii și echipele de comerț exterior trebuie să se concentreze simultan pe proiectarea produsului, evaluarea standard și certificarea de export pentru a livra cu succes această soluție eficientă și flexibilă de distribuție a energiei clienților globali. Atunci când clienții dvs. aleg o soluție de distribuție a energiei pentru o centrală fotovoltaică nou construită, o rețea de încărcare sau un parc industrial, poate fi util să-i îndrumați să ia în considerare următoarea întrebare: ar trebui să continue să folosească încăperile tradiționale de distribuție a energiei civile, care necesită timp și laborioase, sau să aleagă un set complet de echipamente, plug and play, validat la nivel global? În procesul de verificare și iterare continuă pe piață, răspunsul a devenit din ce în ce mai clar.
