Balance térmico dentro de una subestación de caja
Una subestación de caja es un recinto metálico bastante sellado con calor interno por pérdidas del transformador, calentamiento de celdas de baja tensión, resistencia de unión de cables y ganancia solar. Al mediodía de verano, la superficie de la carcasa puede superar los 60℃, y el equipo secundario, como los relés y los PLC, es sensible a la temperatura: las tasas de falla aumentan una vez que el aire interno pasa los 50℃. La gestión térmica apunta a una zona confiable para los equipos secundarios, respetando las propias necesidades de rechazo de calor del transformador.
Pérdidas del transformador y disipación de calor
Las pérdidas de un transformador sumergido en aceite corren alrededor del 1–2% de la capacidad nominal; para 1250kVA eso significa 12-25kW de calor continuo, rechazado a través de radiadores por convección natural o ventiladores forzados en el aire de la subestación y fuera a través de la ventilación de la carcasa. Por lo tanto, el diseño de la ventilación debe coincidir con la capacidad del transformador: la ventilación insuficiente crea un efecto de horno, mientras que la ventilación excesiva arrastra el polvo y la humedad.
Dónde encaja el aire acondicionado del armario
Los gabinetes de equipos secundarios (protección, medición, comunicaciones) son el principal campo de batalla para el AC del gabinete. El montaje debe evitar el aumento de la columna de calor del transformador y los cortocircuitos de ventilación, prefiriendo el lado del corredor operativo o una sala de equipos dedicada. La zonificación es el patrón común: sala de transformadores en ventilación más aislamiento, sala de armarios secundarios en aire acondicionado preciso, con deflectores o un pasillo entre ellos.
Dimensionar armarios de protección
Los armarios secundarios llevan mucha menos carga que la sala de transformadores, normalmente unos pocos cientos de vatios. El dimensionamiento se centra en el calor de fuga de la carcasa, que crece cuando el delta interior-exterior del verano supera los 20℃, más la ganancia solar y la carga transitoria de las aberturas de las puertas durante la inspección. La protección IP55 y el diseño de temperatura amplia de -40 a +55℃ son la línea de base para las subestaciones al aire libre, y los sitios de gran altitud necesitan una reducción de capacidad por elevación.
Estrategia de clima frío y caliente
Los inviernos del norte exigen la condensación y el control de las heladas para los relés, por lo que el calentamiento complementario a baja temperatura con humedad es importante; los veranos del sur se tratan de resistir la ganancia solar y la temperatura de bulbo húmedo, donde el sombreado externo y la limpieza regular del condensador estabilizan la eficiencia. A lo largo del año, las unidades con compresores de temperatura amplia exigen menos mantenimiento que las estándar.