сух тип трансформатор с промяна на стъпката под товар 16 000 kVA, доставен за основен проект в Гуанси, Китай

Общ преглед на проекта

ДИНГСИН успешно завърши и изпрати трите фази сух трансформатор SCZB18-16000/35/10,5 kV с променлива намотка под товар за голям проект в Хезхоу, Гуанси, Китай.

The трансформатор има номинална мощност 16 000 kVA, първично напрежение 35 kV и вторично напрежение 10,5 kV. Оснащен е с променлива намотка под товар за регулиране на напрежението без изваждане на трансформатора от експлоатация при всяка промяна на стъпката.

Трансформаторът е разработен за приложение, при което са от съществено значение непрекъснатостта на захранването, стабилността на напрежението, пожарната безопасност и енергийната ефективност.

Благодарение на голямата си мощност, суха конструкция, регулиране на напрежението под товар и дизайн с енергийна ефективност от клас 1, това устройство осигурява надеждно решение за преобразуване на електрическа енергия за критични проектни натоварвания.

Изисквания за проект

Проектът изискваше трансформатор с голяма мощност, способен да захранва важни натоварвания, които не могат да бъдат рутинно прекъсвани за регулиране на напрежението.

Основните технически изисквания включваха:

• номинална мощност 16 000 kVA;
• първично напрежение 35 kV;
• вторично напрежение 10,5 kV;
• трехфазна суха конструкция;
• възможност за промяна на стъпката под товар;
• стабилно вторично напрежение;
• намалени рискове от пожар и изтичане на масло;
• Енергийна ефективност от клас 1;
• контролирано повишаване на температурата;
• надеждна изолационна производителност;
• висока механична якост;
• мониторинг на температурата и контрол на охлаждането.

Основни предизвикателства за проекта

Проектиране на сух трансформатор с голяма мощност

При 16 000 kVA трансформаторът трябва да пренася значителен намотъчен ток и да издържа значителни електромагнитни сили при аномални системни условия.

Увеличаването на мощността също поражда допълнителни термични и механични предизвикателства, включително:

• повишаване на температурата на намотките;
• локализирани горещи точки;
• загуби в проводника;
• разпределение на охлаждащия въздух;
• сили при късо съединение;
• напрежение в изолацията;
• структурни вибрации;
• шум при експлоатация.

DINGXIN трябваше да оптимизира сърцевината, намотките, изолацията, каналите за охлаждане, подпорите и интерфейсите на корпуса на трансформатора като един координиран системен комплекс.

35 kV Термоизолационни свойства

Първичната система 35 kV изисква строго контролирани електрически разстояния и координация на изолацията.

Проектът трябваше да вземе предвид:

• напрежение при промишлена честота;
• изисквания за импулсно напрежение;
• частични разряди;
• изолация между фазите;
• повърхностно разстояние за прескачане;
• пренапрежение в системата;
• екологични и монтажни условия.

За голям сух трансформатор контролът върху производствения процес е особено важен, тъй като качеството на отливането на намотките, позиционирането на проводниците, интерфейсите на изолацията и точността на сглобяването могат директно да повлияят върху характеристиките при частични разряди.

Регулиране на напрежението без редовно изключване

Проектът включва важни натоварвания, които изискват високо ниво на непрекъснатост на захранването.

При превключвател за напрежение под товар трансформаторът трябва да бъде изключен от мрежата, преди да се промени положението на стъпката. Това може да прекъсне свързаната система или да изисква отделно прехвърляне.

Трансформаторът SCZB18-16000/35/10.5 kV следователно използва система за промяна на стъпките под товар. Регулаторът на стъпките може да коригира трансформационното съотношение, докато трансформаторът е под товар, което помага за поддържане на изходното напрежение от 10.5 kV в зададения експлоатационен диапазон при промени в входното напрежение или товарните условия.

Промяната на стъпките под товар не гарантира, че цялата електрическа система никога няма да преживее прекъсване. Тя обаче избягва рутинното изключване, необходимо единствено за настройка на стъпките, и по този начин подпомага по-добра непрекъснатост на електроснабдяването.

Изисквания за пожарна безопасност

Проектът изискваше решение с трансформатор, подходящо за приложение със строги изисквания към пожарната безопасност.

За разлика от конвенционален трансформатор с маслено охлаждане, сухият трансформатор не съдържа голям обем запалимо минерално изолационно масло. Това намалява рисковете, свързани с изтичане на масло, замърсяване с масло и пожари, предизвикани от масло.

Сухият тип конструкция не прави електрическата инсталация напълно пожароустойчива. Необходими са подходяща защита, вентилация, контрол на температурата, разстояния при монтажа и мерки за пожарна безопасност.

Енергийна ефективност клас 1

Трансформатор с мощност 16 000 кВА може да остане в експлоатация в продължение на дълги периоди, поради което дори относително малките разлики в загубите могат да доведат до значителни енергийни разходи през целия жизнен цикъл.

За постигане на целта за енергийна ефективност клас 1 на проекта DINGXIN оптимизира:

• материал на сърцевината и напречното сечение на сърцевината;
• плътност на магнитния поток;
• размер на проводника на намотките;
• плътност на тока;
• разпределение на разсейващото магнитно поле;
• конструкция на съединенията;
• охладителна производителност;
• производствени допуски.

Целта беше да се намалят както загубите при празен ход, така и загубите под натоварване, без да се компрометира изолацията, повишаването на температурата, механичната якост или надеждността.

Инженерно решение на DINGXIN

DINGXIN разработи трансформатора специално за мощност 16 000 kVA, напрежение 35/10,5 kV, изисквания за регулиране под натоварване и условия за монтаж на сух тип.

Оптимизиран електромагнитен дизайн

Сърцевината и намотките са проектирани така, че да осигуряват баланс между ефективността, регулирането на напрежението, топлинната производителност, импеданса и способността за издръжане на късо съединение.

Инженерният екип оптимизира напречните сечения на проводниците, геометрията на намотките, разстоянията на изолацията, каналите за охлаждане и конструктивните подпори, за да се контролират загубите и повишаването на температурата при номинални работни условия.

Система за промяна на стъпките под натоварване

Трансформаторът е оборудван с устройство за промяна на стъпките под натоварване, което променя ефективния брой навивки на първичната намотка, докато трансформаторът остава включен и натоварен.

Това позволява на устройството да реагира на промени в входното напрежение или товара на системата и допринася за стабилизиране на вторичното захранване от 10,5 kV.

Регулиращият превключвател може да се координира със система за контрол на напрежението според одобрената проектна документация. Ръчни, локални автоматични или дистанционни функции могат да бъдат конфигурирани според окончателните технически изисквания.

Суха изолация и намаляване на риска от пожар

Трансформаторът използва суха изолационна система вместо голям обем течност за изолация.

Тази конфигурация предлага няколко предимства за подходящи инсталации:

• няма голям резервоар за масло;
• намалява се рискът от изтичане на масло;
• намалява се огнеопасният товар, свързан с маслото;
• по-чиста работа в затворени помещения;
• по-малка зависимост от съоръжения за събиране на масло;
• удобно наблюдение на температурата.

Топлинно наблюдение и охлаждане

Трансформаторът със сух тип и голяма мощност изисква ефективно отвеждане на топлината.

DINGXIN оптимизира въздушните канали вътре и около намотките, за да подобри ефективността на охлаждането. Трансформаторът може да бъде оборудван с датчици за температура на намотките, цифров регулатор на температурата, контакти за аларма, сигнали за изключване и принудително въздушно охлаждане.

Когато температурата на намотките или работната натовареност достигне зададена прагова стойност, вентилационната система може да се активира, за да увеличи въздушния поток и подобри отвеждането на топлината.

Окончателната работна стратегия се определя от проектното решение, номиналната мощност на трансформатора, корпуса, околни условия и утвърдените температурни граници.

Главни технически характеристики

• Модел: SCZB18-16000/35/10.5 kV;
• номинална мощност: 16 000 kVA;
• трифазен трансформатор със сух тип;
• първично напрежение 35 kV;
• вторично напрежение 10,5 kV;
• възможност за промяна на стъпката под товар;
• Дизайн с енергийна ефективност клас 1;
• намалени рискове от пожар и екологични щети, свързани с маслото;
• оптимизирана топлинна и вентилационна конструкция;
• укрепени намотки и конструктивна подкрепа;
• мониторинг на температурата и контрол на охлаждането;
• подходящ за критични натоварвания и такива, които не могат да бъдат прекъсвани.

Инспекция и изпитания в завода

Преди изпращането трансформаторът е бил подложен на предвидените производствени инспекции и заводски изпитания.

Обхватът на инспекцията включваше приложими елементи като:

• измерване на съпротивлението на намотките;
• измерване на напрежението на трансформация;
• проверка на векторната група;
• измерване на късостворно импеданс;
• измерване на загубите при натоварване;
• измерване на загубите и тока при празен ход;
• изпитание за устойчивост на приложено напрежение;
• изпитание за устойчивост на индуцирано напрежение;
• измерване на частични разряди;
• функционална проверка на превключвателя под товар;
• инспекция на системата за контрол на температурата;
• инспекция на системата за охлаждане;
• размерен и визуален инспекционен контрол;
• проверка на аксесоарите и табелката с данни.

След завършване на задължителните инспекции и потвърждение, че трансформаторът отговаря на уговорените условия за доставка, единицата е била подготвена, натоварена и изпратена до строителната площадка в Хезхоу, Гуанси.

Предимства за проекта

Регулиране на напрежението без спиране за промяна на стъпката

Приспособлението за промяна на стъпката под товар позволява регулиране на коефициента на напрежение, докато трансформаторът е под товар. Това помага да се избегне прекъсване на захранването само заради промяна на позицията на стъпката.

За непрекъснати промишлени процеси и други важни натоварвания тази функционалност може да подобри оперативната гъвкавост и непрекъснатостта на захранването.

По-стабилен изход 10,5 kV

Когато входното напрежение 35 kV или свързаното натоварване се променят, приспособлението за промяна на стъпката може да регулира коефициента на трансформация в рамките на предвидения диапазон.

Това помага да се поддържа по-стабилен изход 10,5 kV за периферните устройства.

Намален риск от пожар, свързан с маслото

Сухият тип конструкция елиминира големия обем минерално изолационно масло, налично в конвенционалните трансформатори с маслено потапяне.

Това намалява риска от изтичане на масло и пожар, предизвикан от маслото, което прави трансформатора подходящ за проекти с изискани изисквания към пожарната безопасност и околната среда.

По-ниски енергийни разходи през целия жизнен цикъл

Конструкцията с енергийна ефективност от клас 1 намалява загубите на трансформатора.

За един агрегат с мощност 16 000 kVA, работещ в продължение на много години, по-ниските загуби могат да осигурят значими икономии на енергия и експлоатационни разходи.

Надеждна поддръжка на големи проектни натоварвания

Електромагнитната, изолационната, термичната и структурната система на трансформатора са проектирани с оглед на неговата голяма мощност и условия на експлоатация.

Това помага оборудването да издържа изискващата експлоатация, докато осигурява електрозахранване за основните натоварвания на проекта.

Успешна доставка

Сухият трансформатор SCZB18-16000/35/10.5 kV с промяна на отвода под товар е успешно завършен и изпратен на строителната площадка.

Доставката представлява още един важен етап в развитието на DINGXIN на сухи трансформатори с голяма мощност за критични енергийни приложения.

DINGXIN ще продължи да поддържа проекта според уговорения обхват на услугите, включително техническа документация, насоки за инсталиране, помощ при пускане в експлоатация и техническа поддръжка след продажбата.

Резюме на случая

Предизвикателството не беше просто да се произведе трансформатор с мощност 16 000 kVA. Проектът изискваше от DINGXIN да осигури баланс между голяма мощност, изолация 35 kV, регулиране на напрежението под товар, пожарна безопасност на сух тип, енергийна ефективност клас 1, термично управление и непрекъснатост на доставката.

Чрез специфичен за проекта електромагнитен дизайн, оптимизирани намотки, система за промяна на стъпките под товар и всеобхватни мерки за контрол на температурата DINGXIN предостави трансформаторно решение, подходящо за оперативните изисквания на големия проект в Хезхоу.

Търсите сух трансформатор с голям капацитет и регулиране на напрежението под товар? Свържете се с DINGXIN и посочете вашите изисквания за капацитет, напрежение, товар, монтаж, ефективност и срокове за доставка.