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DINGXIN entregó un transformador trifásico de tipo seco SCZB18-16000/35/10,5 kV con cambio de tomas bajo carga y eficiencia energética Clase 1.
DINGXIN ha completado con éxito y enviado un transformador trifásico de tipo seco con cambio de tomas bajo carga SCZB18-16000/35/10,5 kV para un importante proyecto en Hezhou, región autónoma de Guangxi, China.
La transformador tiene una potencia nominal de 16 000 kVA, un voltaje primario de 35 kV y un voltaje secundario de 10,5 kV. Está equipado con un cambiador de tomas bajo carga para permitir la regulación de voltaje sin necesidad de desconectar el transformador durante cada ajuste de toma.
El transformador fue desarrollado para una aplicación en la que son esenciales la continuidad del suministro eléctrico, la estabilidad del voltaje, la seguridad contra incendios y la eficiencia energética.
Con su gran capacidad, construcción en seco, regulación de tensión bajo carga y diseño de eficiencia energética de Clase 1, la unidad ofrece una solución fiable de conversión de potencia para cargas críticas de proyectos.
El proyecto requería un transformador de gran capacidad capaz de suministrar cargas importantes que no podían interrumpirse rutinariamente para ajustar la tensión.
Los principales requisitos técnicos incluían:
Con una potencia de 16 000 kVA, el transformador debe soportar corrientes elevadas en los devanados y fuerzas electromagnéticas importantes durante condiciones anormales del sistema.
El aumento de la capacidad también genera desafíos térmicos y mecánicos adicionales, entre ellos:
DINGXIN tuvo que optimizar el núcleo, los devanados, el aislamiento, los conductos de refrigeración, los soportes y las interfaces de la carcasa del transformador como un sistema coordinado.
El sistema primario de 35 kV requiere distancias eléctricas controladas con precisión y coordinación del aislamiento.
El diseño debió considerar:
Para un transformador en seco de gran tamaño, el control del proceso de fabricación es especialmente importante, ya que la calidad de la fundición de los devanados, la colocación de los conductores, las interfaces de aislamiento y la precisión del ensamblaje pueden influir directamente en el rendimiento frente a descargas parciales.
El proyecto incluye cargas importantes que requieren un alto nivel de continuidad del suministro.
Con un cambiador de derivaciones sin carga, el transformador debe desconectarse antes de poder cambiar su posición de derivación. Esto puede interrumpir el sistema conectado o requerir una disposición de transferencia independiente.
El transformador SCZB18-16000/35/10.5 kV utiliza, por lo tanto, un sistema de cambio de derivaciones bajo carga. El cambiador de derivaciones puede ajustar la relación del transformador mientras este está alimentando carga, lo que ayuda a mantener la tensión de salida de 10.5 kV dentro del rango operativo requerido cuando varía la tensión de entrada o las condiciones de carga.
El cambio de derivaciones bajo carga no garantiza que todo el sistema eléctrico nunca experimente una interrupción. Sin embargo, evita la parada programada necesaria únicamente para ajustar las derivaciones y, por ende, favorece una mayor continuidad del suministro eléctrico.
El proyecto requería una solución de transformador adecuada para una aplicación con expectativas estrictas en materia de seguridad contra incendios.
A diferencia de un transformador convencional inmerso en aceite, un transformador en seco no contiene un gran volumen de aceite mineral aislante inflamable. Esto contribuye a reducir los riesgos asociados con fugas de aceite, contaminación por aceite y fuegos alimentados por aceite.
La construcción de tipo seco no hace que una instalación eléctrica sea completamente a prueba de fuego. Siguen siendo necesarias medidas adecuadas de protección, ventilación, supervisión de la temperatura, distancias de instalación y medidas de seguridad contra incendios.
Un transformador de 16 000 kVA puede permanecer en servicio durante largos períodos operativos, por lo que diferencias relativamente pequeñas en las pérdidas pueden generar costos energéticos significativos a lo largo de su ciclo de vida.
Para cumplir con el objetivo de eficiencia energética Clase 1 del proyecto, DINGXIN optimizó:
El objetivo era reducir tanto las pérdidas en vacío como las pérdidas bajo carga sin comprometer el aislamiento, el aumento de temperatura, la resistencia mecánica ni la fiabilidad.
DINGXIN desarrolló el transformador específicamente para una capacidad de 16 000 kVA, una relación de tensión de 35/10,5 kV, los requisitos de regulación bajo carga y las condiciones de instalación de tipo seco.
El núcleo y el sistema de devanados fueron diseñados para equilibrar eficiencia, regulación de tensión, rendimiento térmico, impedancia y capacidad de soporte ante cortocircuitos.
El equipo de ingeniería optimizó las secciones de los conductores, la geometría de los devanados, las distancias de aislamiento, los conductos de refrigeración y los soportes estructurales para controlar las pérdidas y el aumento de temperatura en condiciones nominales de operación.
El transformador está equipado con un cambiador de derivaciones bajo carga que modifica el número efectivo de espiras del devanado primario mientras el transformador permanece energizado y cargado.
Esto permite que la unidad responda a las variaciones de la tensión de entrada o de la carga del sistema y contribuye a estabilizar el suministro secundario de 10,5 kV.
El cambiador de derivaciones puede coordinarse con un sistema de control de tensión según el diseño del proyecto aprobado. Las funciones manuales, automáticas locales o de control remoto pueden configurarse según los requisitos técnicos finales.
El transformador utiliza un sistema de aislamiento en seco en lugar de un gran volumen de aceite aislante líquido.
Esta configuración ofrece varias ventajas para instalaciones adecuadas:
Un transformador en seco de gran capacidad requiere una disipación eficaz del calor.
DINGXIN optimizó los conductos de aire dentro y alrededor de los devanados para mejorar el rendimiento de refrigeración. El transformador puede equiparse con sensores de temperatura de devanado, un controlador digital de temperatura, contactos de alarma, señales de disparo y refrigeración forzada por aire.
Cuando la temperatura de los devanados o la carga operativa alcanza un umbral configurado, se puede activar el sistema de ventilación para incrementar el caudal de aire y potenciar la eliminación de calor.
La estrategia operativa final queda determinada por el diseño del proyecto, la potencia nominal del transformador, su carcasa, las condiciones ambientales y los límites de temperatura aprobados.
Antes del envío, el transformador pasó las inspecciones de fabricación y pruebas en fábrica especificadas.
El alcance de la inspección incluyó los elementos aplicables, tales como:
Tras completar las inspecciones requeridas y confirmar que el transformador cumplía las condiciones acordadas de entrega, la unidad se preparó, cargó y envió al emplazamiento del proyecto en Hezhou, Guangxi.
El cambiador de derivaciones bajo carga permite ajustar la relación de tensión mientras el transformador está alimentando carga. Esto evita interrupciones exclusivamente para cambiar la posición de derivación.
Para procesos industriales continuos y otras cargas importantes, esta capacidad mejora la flexibilidad operativa y la continuidad del suministro.
Cuando varía la alimentación de entrada de 35 kV o la carga conectada, el cambiador de derivaciones ajusta la relación del transformador dentro de su rango especificado.
Esto ayuda a mantener una salida de 10,5 kV más estable para los equipos aguas abajo.
El diseño de tipo seco elimina el gran volumen de aceite aislante mineral presente en los transformadores convencionales sumergidos en aceite.
Esto reduce el riesgo de fugas de aceite y de incendios alimentados por aceite, lo que hace que el transformador sea adecuado para proyectos con exigentes requisitos de seguridad contra incendios y ambientales.
El diseño de eficiencia energética Clase 1 reduce las pérdidas del transformador.
Para una unidad de 16 000 kVA que opera durante muchos años, las menores pérdidas pueden generar ahorros significativos de energía y de costos operativos.
Los sistemas electromagnético, de aislamiento, térmico y estructural del transformador fueron diseñados teniendo en cuenta su alta capacidad y sus condiciones de operación.
Esto permite que el equipo soporte condiciones de servicio exigentes mientras alimenta cargas importantes de proyectos.
El transformador de tipo seco con cambio de tomas bajo carga SCZB18-16000/35/10.5 kV se ha completado con éxito y ha sido enviado al sitio del proyecto.
La entrega representa otro hito importante en el desarrollo de transformadores secos de gran capacidad de DINGXIN para aplicaciones críticas de energía.
DINGXIN seguirá brindando apoyo al proyecto según el alcance de servicios acordado, incluyendo documentación técnica, orientación para la instalación, asistencia durante la puesta en servicio y soporte técnico posventa.
El reto no consistía simplemente en fabricar un transformador de 16 000 kVA. El proyecto exigía que DINGXIN equilibrara alta capacidad, aislamiento de 35 kV, regulación de tensión bajo carga, seguridad contra incendios propia de los transformadores secos, eficiencia energética de clase 1, gestión térmica y continuidad del suministro.
Mediante un diseño electromagnético específico para el proyecto, devanados optimizados, un sistema de cambio de derivaciones bajo carga y disposiciones integrales de control de temperatura, DINGXIN entregó una solución transformadora adaptada a las exigencias operativas del importante proyecto de Hezhou.
¿Busca un transformador en seco de gran capacidad con regulación de tensión bajo carga? Póngase en contacto con DINGXIN indicando sus requisitos de capacidad, tensión, carga, instalación, eficiencia y entrega.
Jiangsu Dingxin Electric, un fabricante de alta tecnología de equipos eléctricos, produce transformadores y subestaciones de alta calidad, atendiendo a mercados globales en más de 30 países.
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