Transformator montat pe stâlp din aliaj amorf cu dublă tensiune pentru proiectul canadian de viaduct pentru calea ferată de mare viteză

Prezentare Proiect

Dingxin au fost dezvoltate 80 de seturi personalizate transformatori monofazici montați pe stâlp cu dublă tensiune și aliaj amorfi pentru un proiect de viaduct pentru trenuri de mare viteză în Canada.

Transformatorul este proiectat cu două opțiuni de tensiune primară — 14,4 kV și 8 kV. Deoarece aceste două tensiuni nu au o relație proporțională simplă, proiectul a necesitat o configurație specială a înfășurărilor și a selecției tensiunii, nu o conexiune convențională în serie sau în paralel.

Instalat de-a lungul infrastructurii feroviarului elevat, transformatorul furnizează energie electrică de joasă tensiune fiabilă pentru sarcini auxiliare distribuite, cum ar fi iluminatul, monitorizarea, comunicațiile, echipamentele de sprijin pentru semnalizare și alte facilități electrice.

Proiectul demonstrează capacitatea DINGXIN de a proiecta transformatoare montate pe stâlpi pentru sisteme speciale de tensiune, medii exterioare solicitante și aplicații infrastructurale cu cerințe stricte de instalare.

Cerințe de proiect

Proiectul canadian de viaduct pentru trenuri înaltă viteză a necesitat un design de transformator capabil să acopere două tensiuni primare de distribuție diferite.

Cerințele principale au inclus:

• tensiuni primare selectabile de 14,4 kV și 8 kV;
• o construcție a înfășurării cu două tensiuni ne proporționale;
• funcționare monofazată;
• instalare exterioară pe stâlpi;
• pierderi reduse la mersul în gol;
• funcționare fiabilă în condiții canadiene reci;
• o structură mecanică compactă;
• ridicare, instalare și conectare cablu conveniente;
• etanșare durabilă și protecție împotriva coroziunii;
• selectare clară a tensiunii și identificare sigură.

Utilizarea unei platforme comune de transformatoare pentru două condiții de tensiune primară a ajutat, de asemenea, proprietarul proiectului să reducă numărul de modele de transformatoare necesare în diferite secțiuni ale sistemului feroviar.

Provocarea inginerescă

Tensiuni primare ne proporționale de 14,4 kV și 8 kV

Multe transformatoare convenționale cu dublă tensiune folosesc tensiuni primare cu o relație simplă de 2:1. Acest lucru permite conectarea secțiunilor înfășurărilor în serie sau în paralel.

Intrările de 14,4 kV și 8 kV necesare pentru acest proiect nu au această relație. O configurație standard de înfășurare în serie-paralel nu ar produce, așadar, raportul corect de tensiune.

Echipa de ingineri DINGXIN a trebuit să calculeze numărul de spire ale înfășurării primare, dispunerea izolației, pozițiile derivărilor și metoda de selectare a tensiunii, specific pentru aceste două tensiuni de sistem.

Proiectul trebuia, de asemenea, să asigure faptul că transformatorul va furniza tensiunea secundară necesară atunci când este conectat la oricare dintre sursele aprobate de tensiune primară.

Mediu de funcționare feroviar în aer liber

Transformatorii instalați lângă infrastructura feroviară elevată pot fi expuși la:

• temperaturi ambientale scăzute;
• zăpadă și gheață;
• variații mari zilnice ale temperaturii;
• umiditate și condensare;
• expunere la radiații ultraviolete;
• vânt și vibrații;
• funcționare pe termen lung în aer liber;
• acces restricționat pentru întreținere.

Deoarece accesul la infrastructura de viaduct poate necesita coordonarea traficului, lucrări la înălțime sau ferestre limitate de întreținere, fiabilitatea pe termen lung a transformatorului a constituit o considerație majoră.

Restricții privind instalarea pe stâlpi

Transformatorii montați pe stâlpi trebuie să echilibreze performanța electrică cu limitele mecanice. Dimensiunile rezervorului, greutatea totală, centrul de greutate, punctele de ridicare, suporturile de montare, izolatoarele și direcțiile cablurilor trebuie să se potrivească structurii de instalare.

Echipamentul trebuia, de asemenea, să rămână suficient de compact pentru transportul și instalarea practice, păstrând în același timp distanțele electrice necesare și performanța de izolare.

Soluția personalizată DINGXIN

DINGXIN a proiectat un transformator monofazat montat pe stâlpi, cu aliaj amorf, adaptat celor două condiții de tensiune primară ale proiectului și cerințelor de instalare în aer liber.

Înfășurare dedicată cu dublă tensiune

Înfășurarea primară a fost proiectată special pentru funcționarea la 14,4 kV și 8 kV.

În loc să utilizeze o conexiune duală proporțională la două tensiuni, DINGXIN a calculat numărul specific de spire ale înfășurării și pozițiile de selecție a tensiunii pentru cele două intrări necesare. Aceasta a permis transformatorului să mențină raportul corect de transformare în oricare dintre condițiile aprobate de tensiune primară.

Dispozitivul de selecție a tensiunii a fost conceput pentru funcționare în stare deconectată. Înainte de modificarea setării tensiunii primare, transformatorul trebuie izolat complet, deconectat și verificat ca fiind sigur, conform procedurii de operare a proiectului.

Etichetele clare și identificarea pozițiilor contribuie la reducerea riscului unei setări incorecte a tensiunii în timpul instalării sau întreținerii.

Nucleu din aliaj amorf

Transformatorul utilizează un nucleu din aliaj amorf pentru a reduce pierderile în gol.

Aceasta este deosebit de valoroasă pentru sistemele de alimentare auxiliară feroviară, unde un transformator poate rămâne conectat continuu, chiar dacă sarcina conectată variază pe parcursul zilei.

Pierderile reduse în gol pot ajuta la:

• reduce consumul continuu de energie;
• îmbunătățirea eficienței de funcționare a transformatorului;
• reducerea costurilor de electricitate pe întreaga durată de viață;
• susținerea obiectivelor proiectului privind economisirea de energie.

Proiectare pentru climă rece și utilizare în aer liber

Structura transformatorului a fost adaptată condițiilor exterioare din Canada. Considerentele ingineresti au inclus:

• performanța izolării la temperaturi scăzute;
• dilatarea și contracția termică;
• etanșarea rezervorului;
• prevenirea umidității;
• protecția împotriva coroziunii exterioare;
• dispozitivul de izolare;
• durabilitatea mecanică;
• cerințele pentru identificarea în aer liber și plăcuțele de identificare.

Sistemul exact de izolare, accesoriiile de protecție, specificația stratului de acoperire și domeniul de temperaturi de funcționare au fost stabilite conform specificației de proiect aprobate.

Proiectare mecanică orientată către instalare

DINGXIN a optimizat dispozitivul de montare al transformatorului, punctele de ridicare, locațiile bornelor și dimensiunile exterioare, în funcție de structura stâlpului și de informațiile privind interfața locului de amplasare.

Această abordare orientată către instalare a contribuit la îmbunătățirea următoarelor aspecte:

• conveniența ridicării;
• montarea pe stâlp;
• conexiune electrică;
• identificarea fazei și a bornelor;
• acces pentru inspecție;
• întreținere viitoare.

Caracteristici principale ale transformatorului

• Transformator monofazat montat pe stâlp;
• intrări primare selectabile de 14,4 kV și 8 kV;
• design cu înfășurare duală de tensiune neproporțională;
• nucleu din aliaj amorf;
• pierderi la mersul în gol reduse;
• construcție etanșată pentru utilizare în exterior;
• considerente de proiectare pentru climă rece;
• interfețe personalizate de montare și conectare;
• etichete de tensiune și plăcuțe identificatoare specifice proiectului;
• accesorii opționale de protecție și monitorizare.

Valoare Proiect

O singură platformă de transformator pentru două tensiuni de distribuție

Proiectarea cu dublă tensiune primară permite utilizarea aceleiași platforme de transformator în locații de proiect cu o sursă de alimentare de fie 14,4 kV, fie 8 kV.

Aceasta poate simplifica standardizarea echipamentelor, planificarea unităților de rezervă, documentația tehnică și instruirea pentru întreținere.

Pierderi energetice pe termen lung reduse

Nucleul din aliaj amorf reduce energia consumată în timp ce transformatorul este sub tensiune, chiar și fără o sarcină semnificativă.

Pentru infrastructura feroviară cu sisteme de alimentare auxiliară continuu sub tensiune, aceasta poate genera economii măsurabile de energie pe întreaga durată de viață.

Creșterea eficienței instalării

Structura personalizată montată pe stâlp reduce necesitatea unor modificări extinse pe teren. Punctele de montare și interfețele electrice aranjate cu grijă contribuie la simplificarea transportului, ridicării, instalării și conectării.

Adaptare îmbunătățită la condițiile din Canada

Structura exterioară, sistemul de etanșare, proiectarea izolației și protecția anticorozivă au fost dezvoltate în funcție de mediul specific proiectului, îmbunătățind potrivirea pentru funcționarea în condiții de frig și pe termen lung în aer liber.

Rezumatul studiului de caz

Provocarea principală a acestui proiect nu a constat pur și simplu în adăugarea unui alt punct de derivare principal. DINGXIN a trebuit să coordoneze o proiectare ne proporțională a înfășurărilor 14,4 kV/8 kV cu tehnologie de aliaj amorf cu pierderi reduse, izolare exterioară, performanță în climă rece și limite stricte privind instalarea pe stâlpi. Este conform standardelor CSA

Transformatorul finalizat oferă proiectului canadian de viaduct pentru trenuri înaltă viteză o soluție flexibilă și eficientă de alimentare pentru sarcinile auxiliare distribuite.

Acest caz reflectă capacitatea DINGXIN de a dezvolta transformatori monofazici montați pe stâlpi, personalizați pentru sisteme speciale de tensiune și proiecte internaționale de infrastructură.

Aveți nevoie de un transformator montat pe stâlpi, personalizat pentru un sistem special de tensiune primară? Contactați DINGXIN pentru a discuta cerințele dvs. privind tensiunea, puterea nominală, condițiile climatice, instalarea și conformitatea.