сухий трансформатор потужністю 16 000 кВА з регулюванням відводів під навантаженням поставлений для великого проекту в Гуансьї, Китай

Огляд проекту

DINGXIN успішно завершив розробку та відвантажив трифазний сухий трансформатор типу SCZB18-16000/35/10.5 кВ із регулюванням відводів під навантаженням для великого проекту в Хезьоу, Гуансьї, Китай.

The трансформатор номінальна потужність трансформатора — 16 000 кВА, первинна напруга — 35 кВ, вторинна напруга — 10.5 кВ. Він оснащений пристроєм регулювання відводів під навантаженням для підтримки регулювання напруги без виведення трансформатора з експлуатації при кожній зміні відводу.

Трансформатор розроблено для застосування, у якому критично важливими є безперервність електропостачання, стабільність напруги, пожежна безпека та енергоефективність.

Благодаря великій потужності, сухому виконанню, регулюванню напруги під навантаженням та конструкції класу енергоефективності 1 цей пристрій забезпечує надійне рішення для перетворення електроенергії в критичних проектах.

Вимоги проекту

Для проекту потрібен був трансформатор великої потужності, здатний живити важливі навантаження, які не можна було звичайно вимикати для регулювання напруги.

Основні технічні вимоги включали:

• номінальна потужність 16 000 кВА;
• первинна напруга 35 кВ;
• вторинна напруга 10,5 кВ;
• трифазне сухе виконання;
• можливість регулювання відводів під навантаженням;
• стабільна вторинна напруга;
• знижені ризики пожежі та витоку оливи;
• Енергоефективність класу 1;
• контрольований підйом температури;
• надійна ізоляційна характеристика;
• висока механічна міцність;
• моніторинг температури та керування охолодженням.

Ключові виклики проекту

Конструкція сухого трансформатора великої потужності

При потужності 16 000 кВА трансформатор має пропускати значний струм у обмотках і витримувати значні електромагнітні сили за аварійних умов у системі.

Збільшення потужності також породжує додаткові теплові й механічні виклики, зокрема:

• підйом температури обмоток;
• локалізовані гарячі точки;
• втрати в провіднику;
• розподіл охолоджувального повітря;
• сили короткого замикання;
• напруження ізоляції;
• структурні вібрації;
• шум під час роботи.

DINGXIN потрібно було оптимізувати осердя, обмотки, ізоляцію, каналів охолодження, опор та межі корпусу трансформатора як єдину узгоджену систему.

35 кВ Теплоізоляційна властивість

Первинна система 35 кВ вимагає ретельного контролю електричних зазорів та узгодження ізоляції.

У проекті слід було врахувати:

• випробувальна напруга промислової частоти;
• вимоги до імпульсної напруги блискавки;
• часткова розрядка;
• ізоляція між фазами;
• довжина шляху повзіння;
• перенапруга в системі;
• умови навколишнього середовища та монтажу.

Для великих сухих трансформаторів контроль технологічного процесу виробництва є особливо важливим, оскільки якість лиття обмоток, розташування провідників, інтерфейси ізоляції та точність збирання безпосередньо впливають на характеристики часткової розрядки.

Регулювання напруги без планового відключення

У проекті передбачено важливі навантаження, які потребують високого рівня безперервності електропостачання.

При використанні регулювального пристрою під навантаженням трансформатор має бути відключений від мережі перед зміною положення відводу. Це може призвести до перерви у роботі під’єднаної системи або вимагати окремого пристрою для переведення навантаження.

Отже, трансформатор SCZB18-16000/35/10.5 кВ використовує систему регулювання відводів під навантаженням. Регулятор відводів може змінювати коефіцієнт трансформації, коли трансформатор працює під навантаженням, що допомагає підтримувати вихідну напругу 10.5 кВ у межах необхідного робочого діапазону при зміні вхідної напруги або умов навантаження.

Регулювання відводів під навантаженням не гарантує, що вся електрична система ніколи не зазнає відключень. Однак воно усуває потребу в плановому відключенні лише для регулювання відводів і тому сприяє кращій безперервності електропостачання.

Вимоги щодо пожежної безпеки

Для цього проекту потрібно було рішення з трансформатором, придатним для застосування зі строгими вимогами щодо пожежної безпеки.

На відміну від традиційного трансформатора з масляним охолодженням, сухий трансформатор не містить великої кількості легкозаймистої мінеральної ізоляційної оливи. Це зменшує ризики, пов’язані з витоком оливи, забрудненням оливи та пожежами, що поширюються завдяки оливі.

Сухий тип конструкції не робить електричну установку повністю вогнестійкою. Далі потрібна відповідна захисна система, вентиляція, контроль температури, відстані монтажу та заходи пожежної безпеки.

Енергоефективність класу 1

Трансформатор потужністю 16 000 кВА може працювати тривалий час, тому навіть невеликі відмінності у втратах можуть призвести до значних енергетичних витрат протягом усього терміну експлуатації.

Щоб досягти цілі проекту щодо енергоефективності класу 1, DINGXIN оптимізував:

• матеріал і поперечний переріз магнітопроводу;
• щільність магнітного потоку;
• розмір провідника обмотки;
• щільність струму;
• розподіл розсіювального магнітного поля;
• конструкцію з’єднань;
• продуктивність охолодження;
• виробничі допуски.

Метою було зменшити втрати в режимі холостого ходу та під навантаженням, не жертвуєчи ізоляцією, підвищенням температури, механічною міцністю чи надійністю.

Інженерне рішення DINGXIN

DINGXIN розробив трансформатор спеціально для потужності 16 000 кВА, співвідношення напруг 35/10,5 кВ, вимог до регулювання під навантаженням та умов сухого типу встановлення.

Оптимізований електромагнітний дизайн

Серце та обмоткова система були розроблені з метою забезпечення балансу між ефективністю, регулюванням напруги, тепловою продуктивністю, імпедансом та стійкістю до короткого замикання.

Інженерна команда оптимізувала перерізи провідників, геометрію обмоток, відстані ізоляції, канали охолодження та конструкційні опори, щоб контролювати втрати й підвищення температури за номінальних умов експлуатації.

Система регулювання напруги під навантаженням

Трансформатор оснащений пристроєм регулювання напруги під навантаженням, який змінює ефективну кількість витків первинної обмотки, коли трансформатор залишається під напругою й навантаженим.

Це дозволяє пристрою реагувати на зміни вхідної напруги або навантаження системи й сприяє стабілізації вторинної напруги 10,5 кВ.

Регулятор відводів може бути узгоджений із системою керування напругою відповідно до затвердженого проектного рішення. Функції ручного, локального автоматичного або дистанційного керування можуть бути налаштовані згідно з остаточними технічними вимогами.

Суха ізоляція та зменшення ризику пожежі

Трансформатор використовує суху систему ізоляції замість великої кількості рідкого ізоляційного масла.

Така конфігурація забезпечує кілька переваг для відповідних установок:

• відсутність великого масляного бака;
• зниження ризику витоку масла;
• зниження пожежного навантаження, пов’язаного з маслом;
• чистіша робота всередині приміщення;
• менша залежність від споруд для утримання масла;
• зручний контроль температури.

Тепловий контроль та охолодження

Трансформатор сухого типу великої потужності потребує ефективного відведення тепла.

DINGXIN оптимізував повітряні канали всередині та навколо обмоток для покращення ефективності охолодження. Трансформатор може бути оснащений датчиками температури обмоток, цифровим регулятором температури, контактами сигналізації, сигналами відключення та принудовим повітряним охолодженням.

Коли температура обмоток або робоче навантаження досягає налаштованого порогу, система вентиляції автоматично активується для збільшення повітряного потоку й покращення відведення тепла.

Остаточна робоча стратегія визначається проектним рішенням, номінальною потужністю трансформатора, типом корпусу, умовами навколишнього середовища та затвердженими межами температури.

Основні технічні особливості

• Модель: SCZB18-16000/35/10.5 kV;
• номінальна потужність: 16 000 кВА;
• трифазний трансформатор сухого типу;
• первинна напруга 35 кВ;
• вторинна напруга 10,5 кВ;
• можливість регулювання відводів під навантаженням;
• Конструкція класу енергоефективності 1;
• зменшені ризики пожеж та екологічних загроз, пов’язаних з нафтою;
• оптимізований тепловий та вентиляційний дизайн;
• посилена обмотка та конструктивна підтримка;
• моніторинг температури та керування охолодженням;
• підходить для критичних навантажень та навантажень, чутливих до перерв.

Інспекція та випробування на заводі

Перед відправленням трансформатор пройшов передбачені виробничі інспекції та заводські випробування.

Обсяг інспекції включав такі застосовні пункти, як:

• вимірювання опору обмоток;
• вимірювання коефіцієнта напруги;
• перевірка групи векторів;
• вимірювання імпедансу при короткому замиканні;
• вимірювання втрат при навантаженні;
• вимірювання втрат і струму холостого ходу;
• випробування витримкою напруги;
• випробування витримкою індукованої напруги;
• вимірювання часткових розрядів;
• функціональна перевірка регулятора напруги під навантаженням;
• перевірка системи керування температурою;
• перевірка системи охолодження;
• вимірювальний та візуальний огляд;
• перевірка аксесуарів та табличок з ідентифікаційними даними.

Після завершення необхідних оглядів та підтвердження того, що трансформатор відповідає домовленим умовам поставки, одиницю було підготовлено, навантажено й відправлено на об’єкт проекту в місті Хезьхоу, провінція Гуансьї.

Переваги проекту

Регулювання напруги без відключення для зміни кроку

Регулятор напруги під навантаженням дозволяє змінювати коефіцієнт трансформації, коли трансформатор працює під навантаженням. Це допомагає уникнути відключення живлення лише для зміни положення кроку.

Для безперервних промислових процесів та інших важливих навантажень ця можливість покращує гнучкість експлуатації та безперервність електропостачання.

Більш стабільна вихідна напруга 10,5 кВ

Коли змінюється вхідна напруга 35 кВ або підключене навантаження, регулятор кроку може коригувати коефіцієнт трансформації в межах заданого діапазону.

Це сприяє підтримці більш стабільної вихідної напруги 10,5 кВ для обладнання, розташованого далі за ланцюгом.

Знижений ризик пожежі, пов’язаний з маслом

Сухий тип конструкції усуває великий об’єм мінеральної ізоляційної оливи, що використовується в традиційних трансформаторах з оливним охолодженням.

Це зменшує ризик витоку оливи та пожежі, спричиненої оливою, що робить трансформатор придатним для проектів із жорсткими вимогами щодо пожежної безпеки та екологічних стандартів.

Нижчі енергетичні витрати протягом усього терміну експлуатації

Конструкція класу 1 енергоефективності зменшує втрати трансформатора.

Для одиниці потужністю 16 000 кВА, що працює протягом багатьох років, знижені втрати забезпечують помітну економію енергії та експлуатаційних витрат.

Надійна підтримка великих проектних навантажень

Електромагнітна, ізоляційна, теплова та конструктивна системи трансформатора розроблені з урахуванням його великої потужності та умов експлуатації.

Це дозволяє обладнанню витримувати важкі експлуатаційні умови при одночасному живленні значних проектних навантажень.

Успішна поставка

Сухий трансформатор SCZB18-16000/35/10.5 кВ з регулюванням напруги під навантаженням успішно завершено та доставлено на об’єкт.

Ця поставка є ще одним важливим етапом у розвитку DINGXIN великомасштабних сухих трансформаторів великої потужності для критичних електроенергетичних застосувань.

DINGXIN надалі підтримуватиме цей проект згідно з домовленим обсягом послуг, включаючи технічну документацію, керівництво щодо монтажу, допомогу під час введення в експлуатацію та технічну підтримку після продажу.

Резюме практичного прикладу

Завдання полягало не лише в тому, щоб виготовити трансформатор потужністю 16 000 кВА. У рамках цього проекту DINGXIN довелося забезпечити баланс між великою потужністю, ізоляцією на 35 кВ, регулюванням напруги під навантаженням, пожежною безпекою сухого типу, енергоефективністю класу 1, тепловим управлінням та безперервністю постачання.

Шляхом спеціального для цього проекту електромагнітного проектування, оптимізованих обмоток, системи регулювання напруги під навантаженням та комплексних заходів контролю температури DINGXIN створив рішення у вигляді трансформатора, яке відповідає експлуатаційним вимогам великого проекту в Хезьоу.

Шукайте сухий трансформатор великої потужності з регулюванням напруги під навантаженням? Зв’яжіться з DINGXIN і надішліть свої вимоги щодо потужності, напруги, навантаження, монтажу, ефективності та термінів поставки.