Los transformadores síncronos juegan un papel clave en el funcionamiento estable de la red eléctrica, especialmente en la operación conectada a la red, la regulación de voltaje y la protección del sistema.

I. el papel central de los transformadores síncronos:

1. lograr una conexión segura a la red

Emparejamiento de fase: cuando se conecta a la red entre dos redes eléctricas independientes o unidades generadoras (como grupos electrógenos, microredes, sistemas de almacenamiento de energía), el transformador ayuda a ajustar el voltaje, la frecuencia y el ángulo de fase a través del acoplamiento electromagnético para garantizar que la amplitud, la frecuencia y la fase del voltaje en ambos lados sean consistentes, evitando daños En la corriente de choque o el equipo causados por la conexión a la red síncrona.

Corriente de impacto suprimida: si hay una diferencia de fase al conectarse a la red, el cierre directo puede producir una corriente de impacto de más de 10 veces la corriente nominal, y el transformador puede reducir este riesgo a través del control transitorio.

2. regulación y aislamiento de tensión

Coincidencia de voltaje: al establecer conexiones entre redes eléctricas de diferentes niveles de voltaje, el transformador simultáneo ajusta el nivel de voltaje a través de la relación de cambio para lograr la transmisión de energía.

Aislamiento eléctrico: proporciona aislamiento físico, reduce la interferencia mutua entre los sistemas de ambos lados y frena la transmisión armónica y la propagación de fallas (por ejemplo, evita que los cortocircuitos de un lado afecten al otro).

3. sincronización de frecuencia y fase

Arranque suave conectado a la red: cuando las fuentes de energía distribuidas (como fotovoltaica, eólica, almacenamiento de energía) se conectan a la red eléctrica principal, el transformador puede cooperar con el sistema de control para ajustar lentamente la fase y la frecuencia para lograr una "conexión suave a la red" y reducir el impacto en la red principal.

Soporte dinámico: cuando la frecuencia de la red eléctrica fluctúa (como un cambio repentino de carga), se mantiene la estabilidad de voltaje a través de la regulación de excitación y se promueve la recuperación de la frecuencia del sistema.

4. protección y control

Aislamiento de fallas: cuando se detecta una falla del sistema en un lado, el transformador puede cortar rápidamente el lado de la falla para evitar que la falla se extienda a la red eléctrica del otro lado.

Supresión de oscilaciones de potencia: supresión de oscilaciones de potencia de baja frecuencia entre redes eléctricas ajustando la corriente de excitación o la resistencia en serie (como problemas de oscilación cuando las redes eléctricas regionales están interconectadas).

2. la importancia de los transformadores síncronos se refleja en:

1. garantizar la seguridad de la conexión a la red

Evitar daños en el equipo (como vibraciones de torsión en el eje del generador, rotura del aislamiento del transformador) o colapso del sistema debido a la conexión síncrona a la red.

Al cambiar la microred con la red eléctrica principal (como el escenario de arranque negro), se garantiza una conexión perfecta y se mejora la fiabilidad del suministro de energía.

2. mejorar la estabilidad de la red eléctrica

En las redes eléctricas débilmente interconectadas (como las redes eléctricas regionales interconectadas), los transformadores mejoran la amortiguación del sistema y reducen el riesgo de inestabilidad del ángulo de potencia a través de la sincronización de fase y el soporte de voltaje.

En el escenario de alta penetración de la nueva energía, se alivian las fluctuaciones de frecuencia causadas por la conexión intermitente a la red de energía.

3. optimizar la calidad de la energía eléctrica

Aislar las fluctuaciones armónicas y de voltaje y reducir la contaminación de la red principal por cargas no lineales, como los equipos de rectificación.

Mejorar la tasa calificada de voltaje y reducir la pérdida de red a través de la función de regulación de voltaje.

4. apoyo a una arquitectura de red eléctrica flexible

En la transmisión de corriente continua multiterminal (como la estación de conversión de corriente continua de alta tensión), el transformador simultáneo sirve como interfaz del lado AC para coordinar el intercambio de energía del sistema AC - DC.

En la red inteligente, se coopera con el sistema de control automatizado para lograr la conexión dinámica a la red y la distribución de energía.