Máy biến áp treo cột hợp kim vô định hình hai điện áp cho dự án cầu vượt đường sắt cao tốc Canada

Tổng quan Dự án

Dingxin phát triển theo yêu cầu 80 bộ máy biến áp cột lắp đặt một pha hai điện áp hợp kim vô định hình cho dự án cầu vượt đường sắt cao tốc tại Canada.

Máy biến áp được thiết kế với hai tùy chọn điện áp sơ cấp—14,4 kV và 8 kV. Vì hai điện áp này không có mối quan hệ tỷ lệ đơn giản, dự án yêu cầu bố trí dây quấn và lựa chọn điện áp được thiết kế đặc biệt thay vì cách nối nối tiếp–song song thông thường.

Được lắp đặt dọc theo cơ sở hạ tầng đường sắt trên cao, máy biến áp cung cấp nguồn điện áp thấp đáng tin cậy cho các tải phụ phân tán như chiếu sáng, giám sát, viễn thông, thiết bị hỗ trợ tín hiệu và các cơ sở điện khác.

Dự án thể hiện khả năng của DINGXIN trong việc thiết kế máy biến áp treo cột cho các hệ thống điện áp đặc biệt, môi trường ngoài trời khắc nghiệt và các ứng dụng cơ sở hạ tầng có yêu cầu lắp đặt nghiêm ngặt.

Yêu cầu dự án

Dự án cầu vượt đường sắt tốc độ cao tại Canada yêu cầu một thiết kế máy biến áp có thể đáp ứng hai mức điện áp phân phối sơ cấp khác nhau.

Các yêu cầu chính bao gồm:

• điện áp sơ cấp chọn được: 14,4 kV và 8 kV;
• thiết kế cuộn dây điện áp kép không tỷ lệ;
• hoạt động pha đơn;
• lắp đặt ngoài trời kiểu treo cột;
• tổn thất không tải thấp;
• hoạt động đáng tin cậy trong thời tiết lạnh của Canada;
• cấu trúc cơ học nhỏ gọn;
• việc nâng, lắp đặt và kết nối cáp thuận tiện;
• niêm phong bền bỉ và bảo vệ chống ăn mòn;
• xác định điện áp và nhận diện an toàn rõ ràng.

Việc sử dụng một nền tảng biến áp chung cho hai điều kiện điện áp sơ cấp cũng giúp chủ đầu tư giảm số lượng mẫu biến áp cần thiết trên các đoạn khác nhau của hệ thống đường sắt.

Thách thức kỹ thuật

Điện áp sơ cấp không tỷ lệ 14,4 kV và 8 kV

Nhiều biến áp hai điện áp thông thường sử dụng điện áp sơ cấp có quan hệ đơn giản 2:1. Điều này cho phép các phần cuộn dây được nối tiếp hoặc song song.

Các điện áp đầu vào 14,4 kV và 8 kV yêu cầu cho dự án này không tuân theo quan hệ đó. Do đó, bố trí cuộn dây nối tiếp–song song tiêu chuẩn sẽ không tạo ra tỷ số điện áp chính xác.

Đội ngũ kỹ sư của DINGXIN phải tính toán riêng số vòng cuộn sơ cấp, bố trí cách điện, vị trí đấu nối và phương pháp chọn điện áp phù hợp với hai điện áp hệ thống này.

Thiết kế cũng cần đảm bảo rằng biến áp sẽ cung cấp điện áp thứ cấp yêu cầu khi được kết nối với bất kỳ nguồn điện áp sơ cấp nào đã được phê duyệt.

Môi trường vận hành đường sắt ngoài trời

Các biến áp lắp đặt bên cạnh cơ sở hạ tầng đường sắt trên cao có thể bị ảnh hưởng bởi:

• nhiệt độ môi trường thấp;
• tuyết và băng;
• biến động nhiệt độ hàng ngày lớn;
• độ ẩm và ngưng tụ nước;
• bức xạ tia cực tím;
• gió và rung động;
• vận hành ngoài trời trong thời gian dài;
• truy cập bị hạn chế để bảo trì.

Vì việc tiếp cận cơ sở hạ tầng cầu vượt có thể yêu cầu phối hợp giao thông, làm việc ở độ cao hoặc cửa sổ bảo trì hạn chế, nên độ tin cậy lâu dài của máy biến áp là một yếu tố quan trọng được xem xét.

Các ràng buộc đối với việc lắp đặt trên cột

Máy biến áp lắp trên cột phải cân bằng giữa hiệu suất điện và các giới hạn cơ học. Các yếu tố như kích thước bình chứa, tổng trọng lượng, trọng tâm, điểm nâng, giá đỡ lắp đặt, đầu nối cách điện và hướng cáp đều phải phù hợp với cấu trúc lắp đặt.

Thiết bị cũng cần đủ nhỏ gọn để vận chuyển và lắp đặt thuận tiện, đồng thời vẫn đảm bảo khoảng cách điện yêu cầu và hiệu suất cách điện.

Giải pháp tùy chỉnh của DINGXIN

DINGXIN đã thiết kế một máy biến áp một pha lắp trên cột sử dụng hợp kim vô định hình, dựa trên hai điều kiện điện áp sơ cấp và yêu cầu lắp đặt ngoài trời của dự án.

Cuộn dây chuyên dụng cho hai điện áp

Cuộn sơ cấp được thiết kế đặc biệt để hoạt động ở điện áp 14,4 kV và 8 kV.

Thay vì sử dụng kết nối hai điện áp tỷ lệ thông thường, DINGXIN đã tính toán số vòng dây riêng biệt và các vị trí chọn điện áp cho hai đầu vào yêu cầu. Điều này cho phép biến áp duy trì đúng tỷ số biến áp dưới bất kỳ điều kiện điện áp sơ cấp được phê duyệt nào.

Bố trí chọn điện áp được thiết kế để vận hành khi không có điện. Trước khi thay đổi cài đặt điện áp sơ cấp, biến áp phải được cách ly hoàn toàn, ngắt điện và xác minh an toàn theo quy trình vận hành của dự án.

Nhãn rõ ràng và nhận dạng vị trí giúp giảm nguy cơ thiết lập sai điện áp trong quá trình lắp đặt hoặc bảo trì.

Lõi hợp kim vô định hình

Biến áp sử dụng lõi hợp kim vô định hình nhằm giảm tổn thất khi không tải.

Điều này đặc biệt có giá trị đối với hệ thống điện phụ trợ đường sắt, nơi một biến áp có thể luôn được cấp điện liên tục ngay cả khi tải kết nối thay đổi trong suốt cả ngày.

Tổn thất khi không tải thấp hơn có thể giúp:

• giảm lãng phí năng lượng liên tục;
• cải thiện hiệu suất vận hành của máy biến áp;
• giảm chi phí điện trong suốt vòng đời;
• hỗ trợ các mục tiêu tiết kiệm năng lượng của dự án.

Thiết kế cho khí hậu lạnh và ngoài trời

Cấu trúc máy biến áp đã được điều chỉnh để phù hợp với điều kiện ngoài trời tại Canada. Các yếu tố kỹ thuật được xem xét bao gồm:

• hiệu suất cách điện ở nhiệt độ thấp;
• sự giãn nở và co lại do nhiệt;
• niêm phong thùng chứa;
• ngăn ngừa độ ẩm;
• bảo vệ chống ăn mòn bên ngoài;
• bố trí bạc lót;
• độ bền cơ học;
• yêu cầu nhận dạng và nhãn hiệu ngoài trời.

Hệ thống cách điện chính xác, phụ kiện bảo vệ, thông số kỹ thuật lớp phủ và dải nhiệt độ hoạt động được xác định theo thông số kỹ thuật dự án đã được phê duyệt.

Thiết kế cơ khí hướng đến lắp đặt

DINGXIN đã tối ưu hóa bố trí lắp đặt máy biến áp, điểm nâng, vị trí đầu nối và kích thước bên ngoài dựa trên thông tin về cấu trúc cột và giao diện hiện trường.

Cách tiếp cận hướng đến lắp đặt này giúp cải thiện:

• sự thuận tiện khi nâng;
• lắp đặt trên cột;
• kết nối điện;
• xác định pha và đầu nối;
• lối tiếp cận để kiểm tra;
• bảo trì trong tương lai.

Đặc điểm chính của máy biến áp

• Máy biến áp treo cột một pha;
• đầu vào sơ cấp có thể chọn giữa 14,4 kV và 8 kV;
• thiết kế dây quấn hai điện áp không tỷ lệ;
• lõi hợp kim vô định hình;
• giảm tổn thất khi không tải;
• kết cấu kín dùng ngoài trời;
• các yếu tố thiết kế dành cho khí hậu lạnh;
• các giao diện lắp đặt và kết nối được tùy chỉnh;
• nhãn điện áp và bảng tên theo yêu cầu cụ thể của dự án;
• các phụ kiện bảo vệ và giám sát tùy chọn.

Giá trị Dự án

Một nền tảng máy biến áp cho hai điện áp phân phối

Thiết kế cuộn sơ cấp kép cho phép sử dụng cùng một nền tảng máy biến áp tại các địa điểm dự án có nguồn điện 14,4 kV hoặc 8 kV.

Điều này giúp đơn giản hóa việc chuẩn hóa thiết bị, lập kế hoạch dự phòng, tài liệu kỹ thuật và đào tạo bảo trì.

Giảm tổn thất năng lượng dài hạn

Lõi hợp kim vô định hình làm giảm năng lượng tiêu thụ khi máy biến áp được cấp điện nhưng không tải đáng kể.

Đối với cơ sở hạ tầng đường sắt có hệ thống điện phụ trợ luôn được cấp điện liên tục, điều này mang lại khoản tiết kiệm năng lượng trong suốt vòng đời có thể đo lường được.

Nâng cao hiệu quả lắp đặt

Cấu trúc gắn trên cột được tùy chỉnh giúp giảm nhu cầu sửa đổi tại hiện trường một cách đáng kể. Các điểm gắn và giao diện điện được bố trí cẩn thận nhằm đơn giản hóa vận chuyển, nâng hạ, lắp đặt và kết nối.

Thích nghi tốt hơn với điều kiện Canada

Cấu trúc ngoài trời, hệ thống làm kín, thiết kế cách nhiệt và bảo vệ chống ăn mòn được phát triển dựa trên môi trường thực tế của dự án, từ đó nâng cao khả năng phù hợp cho hoạt động ngoài trời trong thời tiết lạnh và dài hạn.

Tóm tắt nghiên cứu điển hình

Thách thức chính của dự án này không chỉ đơn thuần là thêm một điểm lấy điện sơ cấp khác. DINGXIN phải phối hợp thiết kế cuộn dây không tỷ lệ 14,4 kV/8 kV với công nghệ hợp kim vô định hình tổn hao thấp, cách điện ngoài trời, hiệu suất hoạt động trong khí hậu lạnh và giới hạn nghiêm ngặt về lắp đặt trên cột; tuân thủ tiêu chuẩn CSA

Máy biến áp hoàn thành cung cấp cho dự án cầu vượt đường sắt cao tốc Canada một giải pháp cấp điện linh hoạt và hiệu quả cho các tải phụ phân tán.

Trường hợp này phản ánh khả năng của DINGXIN trong việc phát triển các máy biến áp treo cột một pha được thiết kế riêng cho các hệ thống điện áp đặc biệt và các dự án cơ sở hạ tầng quốc tế.

Cần một máy biến áp treo cột tùy chỉnh cho hệ thống điện áp sơ cấp đặc biệt? Liên hệ DINGXIN để thảo luận về các yêu cầu của bạn liên quan đến điện áp, công suất, điều kiện khí hậu, lắp đặt và tuân thủ quy định.