Ключови разглеждания при спецификацията на трансформатор

Като професионалист, участващ в формулирането на технически спецификации за трансформатори, признавам, че определянето на тези спецификации е критичен етап за гарантиране на надеждността, ефективността и съответствието на оборудването с международни стандарти като IEC 60076. Комплексната спецификация трябва ясно да изложи всички параметри, за да се избегнат оперативни неефективности, технически разминавания и потенциални повреди. От моя професионален поглед, по-долу са основните аспекти при формулирането на спецификации и избора на ключови параметри.

I. Определяне на номиналната мощност и нивата на напрежението

Точното дефиниране на номиналната мощност и нивата на напрежението е фундаментално в развитието на спецификациите. Трябва да установим подходяща номинална мощност (в MVA или kVA) в съответствие с реалните изисквания, за да се гарантира, че трансформаторът може да пренася очакваната нагрузка без прекомерни загуби или прекомерно затопляне. Едновременно ясно дефинираме нивата на первично и вторично напрежение, за да отговарят на нуждите на системата, и посочваме приложение на трансформатора (пренос, разпределение или индустриално), за да се гарантира, че номиналното напрежение съответства на дизайна на системата.

II. Контрол върху изолацията и диелектричната характеристика

Нивата на изолацията и диелектричната устойчивост директно влияят върху способността на трансформатора да издържа превишения на напрежението, комутационни импулси и удари от мълнии. Строго проектираме координацията на изолацията в съответствие с най-високото напрежение (Um) и основното ниво на изолация (BIL), за да се гарантира безопасна работа при очакваните условия на мрежата. При избора на материали и установяването на параметри рационално избираме материали за изолация и определяме диелектрична устойчивост, за да се предотвратят повреди на изолацията и да се продължи животът на оборудването.

III. Установяване на методи за охлаждане и граници за повишаване на температурата

Определението на методи за охлаждане и граници за повишаване на температурата е необходимо за гарантиране на безопасна работа на трансформатора. Често срещаните методи за охлаждане включват ONAN, ONAF, OFAF и OFWF. Избираме подходящ метод за охлаждане на трансформатора в съответствие с нагрузката и околните условия, и посочваме съответните граници за повишаване на температурата.

IV. Гарантиране на устойчивостта при късо замыкание и механичната характеристика

Устойчивостта при късо замыкание и механичната устойчивост определят надеждността на трансформатора при електрически повреди. Точно установяваме импеданса при късо замыкание, за да регулираме токовете при повреда и да поддържаме стабилността на системата, докато се гарантира, че обмотките и ядрото на трансформатора са конструктивно устойчиви, за да издържат високи механични напрежения при повреди, избягвайки структурни и функционални повреди.

V. Уточняване на параметрите за ефективност и загуби

Ефективността и загубите са ключови фактори при избора на трансформатор. Комплексно покриваме загубите при празна нагрузка, загубите при номинална нагрузка и общата ефективност при различни условия на нагрузка в спецификациите. С оглед на постоянната работа на трансформатора, оптимизираме параметрите, за да намалим енергийните загуби, да постигнем контрол на цикълния разход и да балансираме началното инвестиране с енергийната ефективност.

VI. Проектиране на регулировката на напрежението и настройките за тапове

За да позволим на трансформатора да се адаптира към колебанията на мрежата, точно посочваме регулировката на напрежението и настройките за тапове. Дефинираме използването на регулатори за тапове при натоварена мрежа (OLTC) или при празна мрежа (DETC), и детайлно описваме броя на стъпките за тапове, диапазон за регулиране на напрежението и тип на регулатора за тапове, за да се гарантира стабилността на напрежението.

VII. Адаптация към околните и местни условия

При формулирането на спецификации внимателно обмисляме околните и местни условия, такива като височината на инсталацията, температурата, влажността, равнището на замърсяване и сейсмичната активност – фактори, които директно влияят върху проектирането и работата на трансформатора. За екстремни приложения добавяме специални изисквания за проектиране, такива като корекции на изолацията при висока височина, корозионно устойчиви материали или подобрени системи за охлаждане.

VIII. Стандартизиране на информацията за шилимето и експлоатацията и поддръжката

Спецификациите трябва да включват подробна информация за шилимето, включваща тип на трансформатора, номинална мощност, параметри на напрежението, символи за връзка, метод за охлаждане, клас на изолация, импеданс и данни за производителя, за да подкрепят идентификацията, експлоатацията и поддръжката на оборудването. Едновременно уточняваме процедури за транспортиране и инсталация (включително ограничения за тегло, устройства за вдигане и изисквания за съхранение), както и насоки за предварителна поддръжка, анализ на масло и периодични проверки, за да се гарантира дългосрочната надеждност.

IX. Избор на системното напрежение и номиналната мощност според IEC 60076

Изборът на системното напрежение и номиналната мощност е централен елемент в развитието на спецификациите. Това директно влияе върху способността на трансформатора да обработва нагрузките, колебанията на напрежението и ефективността/надеждността в мрежата, изисква стриктно съответствие с IEC 60076.

(I) Избор на нивата на напрежението

Съчетавайки системното напрежение и изискванията за операция на мрежата, избираме номиналното напрежение (Ur) на трансформатора според IEC 60076-1, за да съответства на най-високото напрежение на системата, за да се гарантира координацията на изолацията и диелектричната устойчивост. Дефинираме най-високото напрежение за оборудването (Um), за да се гарантира, че системата за изолация е подходяща и да се предотврати диелектричен пробой; определяме номиналното напрежение на всяка обмотка с оглед на стандартните предпочитани стойности, за да се подобри съвместимостта с оборудването на мрежата; и избираме отношенията на напрежението, за да отговорят на нуждите за преобразуване на напрежението на системата (например 132/11 kV за преобразуване на напрежението от пренос до разпределение). Освен това, според IEC 60076-3, вземаме предвид влиянието на системното напрежение върху координацията на изолацията, конфигурирайки по-здрава изолация за трансформаторите, работещи при по-високи напрежения, за да издържат удари от мълнии и комутационни перенапрежения.

(II) Избор на номиналната мощност

Според IEC 60076, номиналната мощност (Sr, в MVA или kVA) на трансформатора се определя, интегрирайки изискванията на системата, условията на нагрузка и ефективността. Уточняваме разпределението на номиналната мощност (двете обмотки на двообмотковия трансформатор имат еднакво номинално напрежение, докато многобмотковите трансформатори може да имат различни номинални напрежения за всяка обмотка); вземаме предвид цикли на нагрузка (нормални, аварийни и краткосрочни прекомерни нагрузки); и свързваме методите за охлаждане с номиналните мощности (например различни номинални мощности за ONAN и ONAF охлаждане), за да се гарантира безопасна работа в рамките на определени граници за повишаване на температурата.

(III) Фактори, влияещи върху избора на параметрите

Конфигурацията и стабилността на мрежата, растежът на нагрузката и разширяването, потребностите за регулиране на напрежението и настройките за тапове, и разглеждането на късото замыкание всички влияят върху избора на нивата на напрежението и мощността. Гарантираме, че трансформаторът се адаптира към напрежението на мрежата и устойчивостта при късо замыкание; резервираме капацитет за растеж на нагрузката, за да се избегне прекомерна нагласа; конфигурираме регулатори за тапове, както е необходимо, за да се поддържа стабилността на напрежението; и рационално избираме импеданса при късо замыкание, за да се ограничат токовете при повреда и да се гарантира стабилността на напрежението, следвайки изискванията на IEC 60076-5 за устойчивост при късо замыкание.