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DINGXIN a livré un transformateur triphasé sec SCZB18-16000/35/10,5 kV avec commutation sous charge et rendement énergétique de classe 1.
DINGXIN a achevé avec succès et expédié un transformateur triphasé sec SCZB18-16000/35/10,5 kV avec commutation sous charge pour un grand projet à Hezhou, Guangxi, Chine.
La transformateur présente une puissance nominale de 16 000 kVA, une tension primaire de 35 kV et une tension secondaire de 10,5 kV. Il est équipé d’un commutateur sous charge permettant la régulation de la tension sans déconnecter le transformateur à chaque réglage de prise.
Ce transformateur a été conçu pour une application où la continuité d’alimentation, la stabilité de la tension, la sécurité incendie et l’efficacité énergétique sont essentielles.
Grâce à sa grande capacité, à sa construction sèche, à sa régulation de tension sous charge et à sa conception à rendement énergétique de classe 1, cet appareil fournit une solution fiable de conversion d’énergie pour les charges critiques des projets.
Le projet exigeait un transformateur de grande capacité capable d’alimenter des charges importantes ne pouvant pas être interrompues de façon routinière pour ajuster la tension.
Les principales exigences techniques étaient les suivantes :
À 16 000 kVA, le transformateur doit supporter un courant important dans les enroulements et résister à des forces électromagnétiques importantes en cas de conditions anormales du réseau.
L’augmentation de la puissance engendre également des défis thermiques et mécaniques supplémentaires, notamment :
DINGXIN a dû optimiser le noyau, les enroulements, l’isolation, les canaux de refroidissement, les supports et les interfaces du boîtier du transformateur comme un système coordonné unique.
Le système primaire 35 kV exige des distances d’isolement électriques et une coordination de l’isolation soigneusement contrôlées.
La conception devait tenir compte de :
Pour un grand transformateur sec, le contrôle du procédé de fabrication est particulièrement important, car la qualité du moulage des enroulements, le positionnement des conducteurs, les interfaces d’isolation et la précision de l’assemblage peuvent influencer directement les performances en matière de décharge partielle.
Le projet comporte des charges importantes qui exigent un haut niveau de continuité d’alimentation.
Avec un changeur de prises hors tension, le transformateur doit être isolé avant que sa position de prise puisse être modifiée. Cela peut entraîner une interruption du système connecté ou nécessiter un dispositif de transfert distinct.
Le transformateur SCZB18-16000/35/10,5 kV utilise donc un système de réglage sous charge. Le régleur de prises permet d’ajuster le rapport de transformation du transformateur même lorsqu’il est chargé, ce qui contribue à maintenir la tension de sortie de 10,5 kV dans la plage de fonctionnement requise, malgré les variations de la tension d’entrée ou des conditions de charge.
Le réglage sous charge ne garantit pas qu’un incident de coupure ne se produira jamais sur l’ensemble du réseau électrique. Toutefois, il évite l’arrêt programmé habituel nécessaire uniquement pour le réglage des prises, et soutient ainsi une meilleure continuité de l’alimentation électrique.
Le projet exigeait une solution transformateur adaptée à une application aux exigences strictes en matière de sécurité incendie.
Contrairement à un transformateur immergé dans l’huile classique, un transformateur sec ne contient pas un volume important d’huile minérale isolante inflammable. Cela contribue à réduire les risques liés aux fuites d’huile, à la contamination par l’huile et aux incendies alimentés par l’huile.
La construction sèche ne rend pas une installation électrique totalement ignifuge. Une protection adéquate, une ventilation appropriée, une surveillance de la température, des espacements d’installation corrects ainsi que des mesures de sécurité incendie restent indispensables.
Un transformateur de 16 000 kVA peut rester en service pendant de longues périodes, si bien que des différences relativement faibles de pertes peuvent engendrer des coûts énergétiques importants sur son cycle de vie.
Pour atteindre l’objectif du projet en matière d’efficacité énergétique Classe 1, DINGXIN a optimisé :
L’objectif était de réduire à la fois les pertes à vide et sous charge, sans compromettre l’isolation, l’échauffement, la résistance mécanique ou la fiabilité.
DINGXIN a conçu le transformateur spécifiquement pour une puissance nominale de 16 000 kVA, un rapport de tension de 35/10,5 kV, des exigences de réglage sous charge et des conditions d’installation en version sèche.
Le noyau et le système d’enroulements ont été conçus pour équilibrer efficacité, régulation de tension, performance thermique, impédance et tenue aux courts-circuits.
L’équipe d’ingénierie a optimisé les sections des conducteurs, la géométrie des enroulements, les distances d’isolation, les canaux de refroidissement et les supports structurels afin de maîtriser les pertes et l’échauffement dans les conditions nominales de fonctionnement.
Le transformateur est équipé d’un commutateur sous charge permettant de modifier le nombre effectif de spires du primaire tout en restant alimenté et chargé.
Cela permet à l’appareil de réagir aux variations de la tension d’entrée ou de la charge du système et contribue à stabiliser l’alimentation secondaire de 10,5 kV.
Le changeur de prises peut être coordonné avec un système de régulation de tension conformément à la conception approuvée du projet. Les fonctions manuelles, automatiques locales ou à distance peuvent être configurées selon les exigences techniques finales.
Le transformateur utilise un système d’isolation sèche plutôt qu’un grand volume d’huile isolante liquide.
Cette configuration offre plusieurs avantages pour les installations adaptées :
Un transformateur sec à grande capacité nécessite une dissipation thermique efficace.
DINGXIN a optimisé les passages d’air à l’intérieur et autour des enroulements afin d’améliorer les performances de refroidissement. Le transformateur peut être équipé de capteurs de température d’enroulement, d’un régulateur numérique de température, de contacts d’alarme, de signaux de déclenchement et d’un système de refroidissement par ventilation forcée.
Lorsque la température des enroulements ou la charge de fonctionnement atteint un seuil préréglé, le système de ventilation peut être activé pour augmenter le débit d’air et améliorer l’évacuation de la chaleur.
La stratégie finale de fonctionnement est déterminée par la conception du projet, la puissance nominale du transformateur, l’enceinte, les conditions ambiantes et les limites de température approuvées.
Avant expédition, le transformateur a subi les inspections de fabrication et les essais en usine spécifiés.
La portée de l’inspection comprenait les éléments applicables suivants :
Après achèvement des inspections requises et confirmation que le transformateur répondait aux conditions de livraison convenues, l’unité a été préparée, chargée et expédiée sur le site du projet à Hezhou, dans la région autonome du Guangxi.
Le changeur de prises sous charge permet d’ajuster le rapport de transformation pendant que le transformateur est en charge. Cela évite une coupure d’alimentation uniquement destinée au changement de position de prise.
Pour les procédés industriels continus et autres charges importantes, cette fonctionnalité améliore la flexibilité opérationnelle et la continuité de l’alimentation.
Lorsque l’alimentation entrante de 35 kV ou la charge connectée varie, le changeur de prises ajuste le rapport de transformation du transformateur dans sa plage spécifiée.
Cela contribue à maintenir une sortie 10,5 kV plus stable pour les équipements aval.
La conception sèche élimine le grand volume d’huile minérale isolante présent dans les transformateurs conventionnels à immersion huileuse.
Cela réduit les risques de fuite d’huile et d’incendie alimenté par l’huile, rendant le transformateur adapté aux projets exigeants en matière de sécurité incendie et de respect de l’environnement.
La conception de classe 1 en efficacité énergétique réduit les pertes du transformateur.
Pour une unité de 16 000 kVA fonctionnant pendant de nombreuses années, des pertes réduites permettent des économies significatives d’énergie et de coûts d’exploitation.
Les systèmes électromagnétique, d’isolation, thermique et structurel du transformateur ont été conçus en tenant compte de sa forte capacité et de ses conditions de fonctionnement.
Cela permet à l’équipement de résister à des sollicitations sévères tout en alimentant des charges importantes de projet.
Le transformateur sec à prises sous charge SCZB18-16000/35/10,5 kV a été correctement achevé et expédié sur le site du projet.
La livraison constitue une autre étape importante dans le développement, par DINGXIN, de transformateurs secs à grande capacité destinés aux applications critiques en matière d’alimentation électrique.
DINGXIN continuera d’assister le projet conformément au périmètre de services convenu, y compris la documentation technique, les conseils pour l’installation, l’aide au démarrage et l’assistance technique après-vente.
Le défi ne consistait pas simplement à fabriquer un transformateur de 16 000 kVA. Le projet exigeait que DINGXIN concilie grande capacité, isolation à 35 kV, réglage sous charge de la tension, sécurité incendie des transformateurs secs, rendement énergétique de classe 1, gestion thermique et continuité d’alimentation.
Grâce à une conception électromagnétique adaptée au projet, à des enroulements optimisés, à un système de réglage sous charge de la tension et à des dispositions complètes de contrôle thermique, DINGXIN a fourni une solution transformateur répondant aux exigences opérationnelles du grand projet de Hezhou.
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