μετασχηματιστής ξηράς τύπου 16.000 kVA με ρυθμιζόμενη ανάλογα με το φορτίο αναλογική επαφή παραδόθηκε σε σημαντικό έργο στη Γκουανγκσί, Κίνα

Περιγραφή Έργου

Η DINGXIN ολοκλήρωσε με επιτυχία και απέστειλε τριφασικό μετασχηματιστή ξηράς τύπου SCZB18-16000/35/10.5 kV με ρυθμιζόμενη ανάλογα με το φορτίο αναλογική επαφή για σημαντικό έργο στο Χεζόου, Γκουανγκσί, Κίνα.

Ο μετασχηματιστής έχει ονομαστική ισχύ 16.000 kVA, πρωτεύουσα τάση 35 kV και δευτερεύουσα τάση 10,5 kV. Είναι εξοπλισμένος με ρυθμιζόμενη ανάλογα με το φορτίο αναλογική επαφή για να επιτρέπει τη ρύθμιση της τάσης χωρίς να αποσυνδέεται ο μετασχηματιστής από το δίκτυο κατά την κάθε ρύθμιση.

Ο μετασχηματιστής αναπτύχθηκε για εφαρμογή όπου είναι απαραίτητες η συνέχεια της παροχής ενέργειας, η σταθερότητα της τάσης, η πυρασφάλεια και η ενεργειακή απόδοση.

Με τη μεγάλη της ισχύ, την ξηρά κατασκευή, τη ρύθμιση τάσης υπό φορτίου και το σχεδιασμό ενεργειακής απόδοσης κλάσης 1, η μονάδα παρέχει αξιόπιστη λύση μετατροπής ισχύος για κρίσιμα φορτία έργων.

Απαιτήσεις του έργου

Το έργο απαιτούσε μετασχηματιστή μεγάλης ισχύος ικανό να τροφοδοτεί σημαντικά φορτία τα οποία δεν μπορούσαν να διακοπούν κατά τακτική βάση για τη ρύθμιση τάσης.

Οι κύριες τεχνικές απαιτήσεις περιελάμβαναν:

• ονομαστική ισχύς 16.000 kVA;
• πρωτεύουσα τάση 35 kV;
• δευτερεύουσα τάση 10,5 kV;
• τριφασική ξηρά κατασκευή;
• δυνατότητα ρύθμισης τάσης υπό φορτίου (on-load tap-changing);
• σταθερή δευτερεύουσα τάση;
• μειωμένος κίνδυνος πυρκαγιάς και διαρροών λαδιού;
• Απόδοση ενέργειας κλάσης 1·
• ελεγχόμενη αύξηση θερμοκρασίας·
• αξιόπιστη μόνωση·
• υψηλή μηχανική αντοχή·
• παρακολούθηση θερμοκρασίας και έλεγχος ψύξης.

Κύριες προκλήσεις του έργου

Σχεδιασμός ξηρού μετασχηματιστή μεγάλης ισχύος

Με ισχύ 16.000 kVA, ο μετασχηματιστής πρέπει να διαβιβάζει σημαντικό ρεύμα στα τυλίγματα και να αντέχει σημαντικές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις κατά τη διάρκεια ασυνήθων συνθηκών λειτουργίας του συστήματος.

Η αύξηση της ισχύος δημιουργεί επίσης επιπλέον θερμικές και μηχανικές προκλήσεις, όπως:

• αύξηση της θερμοκρασίας των τυλιγμάτων·
• τοπικά σημεία υπερθέρμανσης·
• απώλειες αγωγιμότητας·
• διανομή αέρα ψύξης·
• δυνάμεις βραχυκυκλώματος·
• τάση μόνωσης·
• δομικές ταλαντώσεις·
• θόρυβος λειτουργίας.

Η DINGXIN έπρεπε να βελτιστοποιήσει τον πυρήνα, τα τυλίγματα, τη μόνωση, τα διάστημα ψύξης, τις στηρίξεις και τις διεπαφές του περιβλήματος του μετασχηματιστή ως ένα συντονισμένο σύστημα.

35 kV Επίπεδο απομόνωσης

Το πρωτεύον σύστημα 35 kV απαιτεί προσεκτικά ελεγχόμενες ηλεκτρικές αποστάσεις και συντονισμό μόνωσης.

Ο σχεδιασμός έπρεπε να λάβει υπόψη:

• τάση αντοχής σε συχνότητα λειτουργίας·
• απαιτήσεις κεραυνικής διέγερσης·
• μερική εκκένωση·
• μόνωση μεταξύ φάσεων·
• απόσταση διαρροής·
• υπερτάση συστήματος·
• περιβαλλοντικές και συνθήκες εγκατάστασης.

Για ένα μεγάλο ξηρό μετασχηματιστή, ο έλεγχος της διαδικασίας κατασκευής είναι ιδιαίτερα σημαντικός, επειδή η ποιότητα της χύτευσης των τυλιγμάτων, η τοποθέτηση των αγωγών, οι διεπιφάνειες μόνωσης και η ακρίβεια συναρμολόγησης μπορούν να επηρεάσουν άμεσα την απόδοση σε ό,τι αφορά τη μερική εκκένωση.

Ρύθμιση τάσης χωρίς τακτική διακοπή λειτουργίας

Το έργο περιλαμβάνει σημαντικά φορτία που απαιτούν υψηλό επίπεδο συνέχειας παροχής.

Με έναν απενεργοποιημένο μετασχηματιστή ρύθμισης τάσης, ο μετασχηματιστής πρέπει να απομονωθεί πριν από την αλλαγή της θέσης του μετασχηματιστή. Αυτό μπορεί να διακόψει το συνδεδεμένο σύστημα ή να απαιτήσει ξεχωριστή διάταξη μεταφοράς.

Ο μετασχηματιστής SCZB18-16000/35/10.5 kV χρησιμοποιεί επομένως σύστημα ρύθμισης τάσης υπό φορτίο. Ο ρυθμιστής τάσης μπορεί να προσαρμόσει τον λόγο μετασχηματισμού ενώ ο μετασχηματιστής βρίσκεται υπό φορτίο, βοηθώντας έτσι να διατηρείται η έξοδος 10.5 kV εντός του απαιτούμενου εύρους λειτουργίας καθώς μεταβάλλεται η εισερχόμενη τάση ή η συνθήκη φορτίου.

Η ρύθμιση τάσης υπό φορτίο δεν εγγυάται ότι ολόκληρο το ηλεκτρικό σύστημα δεν θα υποστεί ποτέ διακοπή. Ωστόσο, αποφεύγει τη συνηθισμένη διακοπή λειτουργίας που απαιτείται αποκλειστικά για τη ρύθμιση τάσης και συνεπώς υποστηρίζει καλύτερη συνέχεια παροχής ηλεκτρικής ενέργειας.

Απαιτήσεις Πυρασφάλειας

Το έργο απαιτούσε λύση μετασχηματιστή κατάλληλη για εφαρμογή με αυστηρές προδιαγραφές πυρασφάλειας.

Σε αντίθεση με έναν συμβατικό μετασχηματιστή εμβυθισμένο σε λάδι, ένας ξηρός μετασχηματιστής δεν περιέχει μεγάλο όγκο εύφλεκτου μεταλλικού μονωτικού λαδιού. Αυτό βοηθά να μειωθούν οι κίνδυνοι που σχετίζονται με διαρροές λαδιού, μόλυνση από λάδι και πυρκαγιές που τροφοδοτούνται από λάδι.

Η κατασκευή ξηρού τύπου δεν καθιστά μια ηλεκτρική εγκατάσταση πλήρως ανθεκτική στη φωτιά. Εξακολουθούν να είναι απαραίτητα κατάλληλα μέτρα προστασίας, εξαερισμού, παρακολούθησης της θερμοκρασίας, αποστάσεων εγκατάστασης και μέτρα ασφαλείας κατά πυρκαγιάς.

Ενεργειακή απόδοση Κλάσης 1

Ένας μετασχηματιστής 16.000 kVA μπορεί να παραμείνει σε λειτουργία για μεγάλες χρονικές περιόδους, οπότε ακόμη και σχετικά μικρές διαφορές στις απώλειες μπορούν να προκαλέσουν σημαντικά κόστη ενέργειας κατά τον κύκλο ζωής.

Για να επιτευχθεί ο στόχος ενεργειακής απόδοσης Κλάσης 1 του έργου, η DINGXIN βελτιστοποίησε:

• το υλικό της καρδιάς και τη διατομή της καρδιάς·
• την πυκνότητα μαγνητικής ροής·
• το μέγεθος του αγωγού των τυλιγμάτων·
• την πυκνότητα ρεύματος·
• την κατανομή του διαρρεόντος μαγνητικού πεδίου·
• την κατασκευή των συνδέσεων·
• η απόδοση ψύξης·
• οι τολεραντικές ανοχές κατασκευής.

Ο στόχος ήταν να μειωθούν τόσο οι απώλειες χωρίς φορτίο όσο και οι απώλειες υπό φορτίο, χωρίς να θιγεί η μόνωση, η ανύψωση της θερμοκρασίας, η μηχανική αντοχή ή η αξιοπιστία.

Η Μηχανική Λύση της DINGXIN

Η DINGXIN ανέπτυξε τον μετασχηματιστή ειδικά για την ισχύ 16.000 kVA, τον λόγο τάσεων 35/10,5 kV, τις απαιτήσεις ρύθμισης υπό φορτίο και τις συνθήκες εγκατάστασης τύπου dry-type.

Βελτιστοποιημένος Ηλεκτρομαγνητικός Σχεδιασμός

Το σύστημα πυρήνα και τυλιγμάτων σχεδιάστηκε για να εξισορροπήσει την αποδοτικότητα, τη ρύθμιση τάσης, τη θερμική απόδοση, την εμπέδηση και την ικανότητα αντοχής σε βραχυκύκλωμα.

Η μηχανική ομάδα βελτιστοποίησε τις διατομές των αγωγών, τη γεωμετρία των τυλιγμάτων, τις αποστάσεις μόνωσης, τις διόδους ψύξης και τις δομικές υποστηρίξεις για να ελέγξει τις απώλειες και την ανύψωση της θερμοκρασίας υπό ονομαστικές συνθήκες λειτουργίας.

Σύστημα Ρύθμισης Τάσης Υπό Φορτίο

Ο μετασχηματιστής είναι εξοπλισμένος με ρυθμιστή τάσης υπό φορτίο (on-load tap changer), ο οποίος αλλάζει τον ενεργό αριθμό σπειρών του πρωτεύοντος τυλίγματος ενώ ο μετασχηματιστής παραμένει ενεργοποιημένος και φορτισμένος.

Αυτό επιτρέπει στη μονάδα να ανταποκρίνεται σε διακυμάνσεις της εισερχόμενης τάσης ή του φορτίου του συστήματος και συμβάλλει στη σταθεροποίηση της δευτερεύουσας παροχής 10,5 kV.

Ο μεταβλητός μετασχηματιστής μπορεί να συντονιστεί με ένα σύστημα ελέγχου τάσης σύμφωνα με το εγκεκριμένο σχέδιο του έργου. Οι λειτουργίες χειροκίνητης, τοπικής αυτόματης ή απομακρυσμένης ελέγχου μπορούν να ρυθμιστούν σύμφωνα με τις τελικές τεχνικές απαιτήσεις.

Ξηρός τύπος μόνωσης και μείωση του κινδύνου πυρκαγιάς

Ο μετασχηματιστής χρησιμοποιεί σύστημα μόνωσης ξηρού τύπου αντί για μεγάλο όγκο υγρού μονωτικού ελαίου.

Αυτή η διαμόρφωση προσφέρει αρκετά πλεονεκτήματα για κατάλληλες εγκαταστάσεις:

• χωρίς μεγάλη δεξαμενή ελαίου;
• μειωμένος κίνδυνος διαρροής ελαίου;
• μειωμένο φορτίο πυρκαγιάς σχετικό με το έλαιο;
• καθαρότερη λειτουργία σε εσωτερικούς χώρους;
• μικρότερη εξάρτηση από εγκαταστάσεις περιορισμού διαρροών ελαίου;
• βολική παρακολούθηση της θερμοκρασίας.

Θερμική παρακολούθηση και ψύξη

Ένας ξηρός μετασχηματιστής μεγάλης ισχύος απαιτεί αποτελεσματική απομάκρυνση της θερμότητας.

Η DINGXIN βελτιστοποίησε τις διαδρομές του αέρα εντός και γύρω από τα τυλίγματα για να βελτιώσει την απόδοση ψύξης. Ο μετασχηματιστής μπορεί να εξοπλιστεί με αισθητήρες θερμοκρασίας τυλιγμάτων, ψηφιακό ελεγκτή θερμοκρασίας, επαφές συναγερμού, σήματα διακοπής λειτουργίας και υποχρεωτική ψύξη με αέρα.

Όταν η θερμοκρασία των τυλιγμάτων ή το φορτίο λειτουργίας φτάσει σε προκαθορισμένο όριο, το σύστημα εξαερισμού μπορεί να ενεργοποιηθεί για να αυξήσει τη ροή του αέρα και να ενισχύσει την απομάκρυνση της θερμότητας.

Η τελική στρατηγική λειτουργίας καθορίζεται από τον σχεδιασμό του έργου, την ονομαστική ισχύ του μετασχηματιστή, το περίβλημα, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και τα εγκεκριμένα όρια θερμοκρασίας.

Κύριες τεχνικές παράμετροι

• Μοντέλο: SCZB18-16000/35/10.5 kV;
• ονομαστική ισχύς: 16.000 kVA;
• τριφασικός ξηρός μετασχηματιστής;
• πρωτεύουσα τάση 35 kV;
• δευτερεύουσα τάση 10,5 kV;
• δυνατότητα ρύθμισης τάσης υπό φορτίου (on-load tap-changing);
• Σχεδιασμός ενεργειακής απόδοσης κλάσης 1;
• μειωμένοι κίνδυνοι πυρκαγιάς και περιβαλλοντικών επιπτώσεων σχετιζόμενοι με το λάδι·
• βελτιστοποιημένος θερμικός και αεριστικός σχεδιασμός·
• ενισχυμένη τύλιξη και δομική υποστήριξη·
• παρακολούθηση θερμοκρασίας και έλεγχος ψύξης·
• κατάλληλο για κρίσιμα φορτία και φορτία ευαίσθητα σε διακοπές.

Εργοστασιακή Επιθεώρηση και Δοκιμές

Πριν από την αποστολή, ο μετασχηματιστής υποβλήθηκε στις προδιαγεγραμμένες εργοστασιακές επιθεωρήσεις και δοκιμές κατασκευής.

Το πεδίο επιθεώρησης περιελάμβανε εφαρμόσιμα στοιχεία όπως:

• μέτρηση αντίστασης τύλιξης·
• μέτρηση λόγου τάσης·
• επαλήθευση ομάδας διανυσμάτων·
• μέτρηση αντίστασης βραχυκυκλώματος·
• μέτρηση απωλειών υπό φορτίο·
• μέτρηση απωλειών χωρίς φορτίο και ρεύματος χωρίς φορτίο·
• δοκιμή αντοχής σε εφαρμοζόμενη τάση·
• δοκιμή αντοχής σε επαγόμενη τάση·
• μέτρηση μερικών εκκενώσεων·
• λειτουργική επιθεώρηση ρυθμιστή τάσης υπό φορτίο·
• επιθεώρηση συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας·
• επιθεώρηση συστήματος ψύξης·
• διαστασιακός και οπτικός έλεγχος·
• επαλήθευση των εξαρτημάτων και της πινακίδας αναγνώρισης.

Μετά την ολοκλήρωση των απαιτούμενων ελέγχων και την επιβεβαίωση ότι ο μετασχηματιστής πληρούσε τις συμφωνηθείσες προϋποθέσεις παράδοσης, η μονάδα προετοιμάστηκε, φορτώθηκε και απεστάλη στην τοποθεσία του έργου στο Hezhou, Guangxi.

Οφέλη του έργου

Ρύθμιση τάσης χωρίς διακοπή λειτουργίας για αλλαγή βαθμίδας

Ο ρυθμιστής βαθμίδας υπό φορτίο επιτρέπει τη ρύθμιση του λόγου τάσης ενώ ο μετασχηματιστής βρίσκεται σε λειτουργία. Αυτό βοηθά να αποφευχθεί διακοπή της λειτουργίας μόνο για την αλλαγή της θέσης βαθμίδας.

Για συνεχείς βιομηχανικές διαδικασίες και άλλα σημαντικά φορτία, αυτή η δυνατότητα μπορεί να βελτιώσει την ευελιξία λειτουργίας και τη συνέχεια της παροχής.

Πιο σταθερή έξοδος 10,5 kV

Όταν η εισερχόμενη τάση 35 kV ή το συνδεδεμένο φορτίο μεταβάλλεται, ο ρυθμιστής βαθμίδας μπορεί να προσαρμόσει τον λόγο μετασχηματισμού εντός του καθορισμένου εύρους.

Αυτό βοηθά να διατηρηθεί μια πιο σταθερή έξοδος 10,5 kV για τον εξοπλισμό που βρίσκεται στην επόμενη φάση.

Μειωμένος κίνδυνος πυρκαγιάς σχετικός με το λάδι

Ο σχεδιασμός ξηρού τύπου εξαλείφει το μεγάλο όγκο ορυκτέλαιου μονωτικού υλικού που χρησιμοποιείται στους συμβατικούς μετασχηματιστές βυθισμένους σε λάδι.

Αυτό μειώνει τον κίνδυνο διαρροής λαδιού και πυρκαγιάς που τροφοδοτείται από λάδι, καθιστώντας τον μετασχηματιστή κατάλληλο για έργα με αυστηρές απαιτήσεις ασφάλειας από πυρκαγιά και περιβαλλοντικές απαιτήσεις.

Χαμηλότερο κόστος ενέργειας κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής

Ο σχεδιασμός με ενεργειακή απόδοση κλάσης 1 μειώνει τις απώλειες του μετασχηματιστή.

Για μονάδα 16.000 kVA που λειτουργεί επί πολλά έτη, οι χαμηλότερες απώλειες μπορούν να προσφέρουν σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας και λειτουργικού κόστους.

Αξιόπιστη υποστήριξη για μεγάλα φορτία έργων

Τα ηλεκτρομαγνητικά, μονωτικά, θερμικά και δομικά συστήματα του μετασχηματιστή σχεδιάστηκαν με βάση τη μεγάλη ισχύ του και τις συνθήκες λειτουργίας του.

Αυτό βοηθά τον εξοπλισμό να αντέχει απαιτητικές συνθήκες λειτουργίας ενώ τροφοδοτεί τα κύρια φορτία των έργων.

Επιτυχημένη παράδοση

Ο ξηρός μετασχηματιστής SCZB18-16000/35/10.5 kV με ρυθμιζόμενη ανάλογα με το φορτίο αναλογική μεταβολή της τάσης έχει ολοκληρωθεί επιτυχώς και αποσταλεί στον τόπο του έργου.

Η παράδοση αποτελεί ένα ακόμη σημαντικό ορόσημο στην ανάπτυξη από τη DINGXIN μεγάλης ισχύος ξηρών μετασχηματιστών για κρίσιμες εφαρμογές ηλεκτρικής ενέργειας.

Η DINGXIN θα συνεχίσει να υποστηρίζει το έργο σύμφωνα με το συμφωνηθέν εύρος υπηρεσιών, συμπεριλαμβανομένης της τεχνικής τεκμηρίωσης, της καθοδήγησης για την εγκατάσταση, της βοήθειας κατά τη θέση σε λειτουργία και της μεταπωλητικής τεχνικής υποστήριξης.

Περίληψη Μελέτης Περίπτωσης

Η πρόκληση δεν ήταν απλώς η κατασκευή ενός μετασχηματιστή 16.000 kVA. Το έργο απαιτούσε από τη DINGXIN να επιτύχει ισορροπία μεταξύ μεγάλης ισχύος, μόνωσης 35 kV, ρύθμισης τάσης υπό φορτίο, πυρασφάλειας ξηρού τύπου, ενεργειακής απόδοσης κλάσης 1, διαχείρισης θερμότητας και συνέχειας παροχής.

Μέσω ειδικού για το έργο ηλεκτρομαγνητικού σχεδιασμού, βελτιστοποιημένων τυλιγμάτων, συστήματος ρύθμισης τάσης υπό φορτίο και εκτενών διατάξεων ελέγχου θερμοκρασίας, η DINGXIN παρέδωσε λύση μετασχηματιστή που ανταποκρίνεται στις λειτουργικές απαιτήσεις του μεγάλου έργου Hezhou.

Ψάχνετε για ξηρό μετασχηματιστή μεγάλης χωρητικότητας με ρύθμιση τάσης υπό φορτίο; Επικοινωνήστε με την DINGXIN αναφέροντας τις απαιτήσεις σας όσον αφορά τη χωρητικότητα, την τάση, το φορτίο, την εγκατάσταση, την απόδοση και την παράδοση.