Ключевые аспекты при определении спецификаций трансформатора

Как профессионал, участвующий в разработке технических спецификаций для силовых трансформаторов, я признаю, что определение этих спецификаций является критическим шагом для обеспечения надежности, эффективности оборудования и соответствия международным стандартам, таким как IEC 60076. Комплексная спецификация должна четко описывать все параметры, чтобы избежать операционной неэффективности, технических расхождений и потенциальных сбоев. Ниже, с моей профессиональной точки зрения, представлены основные аспекты при формулировании спецификаций и выборе ключевых параметров.

I. Определение номинальной мощности и уровней напряжения

Точное определение номинальной мощности и уровней напряжения является фундаментальным в разработке спецификаций. Мы должны установить соответствующую номинальную мощность (в МВА или кВА) на основе фактических требований, чтобы гарантировать, что трансформатор сможет нести ожидаемую нагрузку без чрезмерных потерь или перегрева. Одновременно мы четко определяем уровни первичного и вторичного напряжения, чтобы они соответствовали потребностям системы, и указываем сценарий применения трансформатора (передача, распределение или промышленность), чтобы гарантировать, что номинальное напряжение соответствует системному дизайну.

II. Контроль уровня изоляции и диэлектрических характеристик

Уровень изоляции и диэлектрическая прочность напрямую влияют на способность трансформатора выдерживать перенапряжения, переходные процессы при коммутации и ударные импульсы молнии. Мы строго проектируем координацию изоляции в соответствии с максимальным напряжением оборудования (Um) и базовым уровнем изоляции (BIL), чтобы гарантировать безопасную работу в условиях ожидаемых сетевых условий. При выборе материалов и установке параметров мы рационально выбираем изоляционные материалы и определяем диэлектрическую прочность, чтобы предотвратить отказы изоляции и продлить срок службы оборудования.

III. Установление методов охлаждения и пределов повышения температуры

Определение методов охлаждения и пределов повышения температуры является необходимым для обеспечения безопасной работы трансформатора. Общие методы охлаждения включают ONAN, ONAF, OFAF и OFWF. Мы выбираем подходящий метод охлаждения для трансформатора на основе нагрузки и условий окружающей среды, и указываем соответствующие пределы повышения температуры.

IV. Обеспечение короткозамкнутой и механической прочности

Короткозамкнутая прочность и механическая устойчивость определяют надежность трансформатора при электрических авариях. Мы точно устанавливаем короткозамкнутое сопротивление, чтобы регулировать аварийные токи и поддерживать стабильность системы, одновременно обеспечивая, чтобы обмотки и сердечник трансформатора были конструктивно прочными, чтобы выдерживать высокие механические напряжения при авариях, избегая структурного и функционального повреждения.

V. Уточнение параметров эффективности и потерь

Эффективность и потери являются ключевыми факторами при выборе трансформатора. В спецификации мы всесторонне рассматриваем холостые потери, потери при нагрузке и общую эффективность при различных условиях загрузки. Учитывая непрерывную работу трансформатора, мы оптимизируем параметры, чтобы снизить энергетические потери, достичь контроля затрат за весь жизненный цикл и сбалансировать первоначальные инвестиции с энергоэффективностью.

VI. Проектирование регулирования напряжения и схемы отбора мощности

Чтобы трансформатор мог адаптироваться к колебаниям сети, мы точно определяем регулирование напряжения и схемы отбора мощности. Мы определяем использование регуляторов напряжения под нагрузкой (OLTC) или без нагрузки (DETC), и детализируем количество ступеней отбора, диапазон регулирования напряжения и тип регулятора, чтобы обеспечить стабильность напряжения.

VII. Адаптация к экологическим и местным условиям

При формулировании спецификаций мы внимательно учитываем экологические и местные условия, такие как высота установки, температура, влажность, уровень загрязнения и сейсмическая активность — факторы, которые напрямую влияют на проектирование и эксплуатацию трансформатора. Для экстремальных применений мы добавляем специальные требования к проектированию, такие как корректировка изоляции для высокогорья, материалы, устойчивые к коррозии, или усовершенствованные системы охлаждения.

VIII. Стандартизация информации на шильде и по эксплуатации и обслуживанию

Спецификации должны включать подробную информацию на шильде, охватывающую тип трансформатора, номинальную мощность, параметры напряжения, символы соединения, метод охлаждения, класс изоляции, сопротивление, и данные производителя, чтобы поддерживать идентификацию, эксплуатацию и обслуживание оборудования. Одновременно мы уточняем процедуры транспортировки и установки (включая ограничения по весу, схемы подъема и требования к хранению), а также руководства по профилактическому обслуживанию, анализу масла и периодическим осмотрам, чтобы обеспечить долгосрочную надежность.

IX. Выбор системного напряжения и мощности в соответствии с IEC 60076

Выбор системного напряжения и мощности является центральным в разработке спецификаций. Это напрямую влияет на способность трансформатора справляться с нагрузками, колебаниями напряжения и эффективностью/надежностью в сети, требуя строгого соблюдения IEC 60076.

(I) Выбор значений напряжения

Объединяя системное напряжение и требования к работе сети, мы выбираем номинальное напряжение трансформатора (Ur) в соответствии с IEC 60076-1, чтобы оно соответствовало максимальному напряжению системы, обеспечивая координацию изоляции и диэлектрическую прочность. Мы определяем максимальное напряжение для оборудования (Um), чтобы система изоляции была подходящей и предотвращала диэлектрический пробой; определяем номинальное напряжение каждой обмотки с учетом стандартных предпочтительных значений, чтобы повысить совместимость с оборудованием сети; и выбираем соотношение напряжений, чтобы удовлетворить потребности в преобразовании напряжения системы (например, 132/11 кВ для преобразования напряжения передачи в распределительное). Кроме того, в соответствии с IEC 60076-3, мы учитываем влияние системного напряжения на координацию изоляции, конфигурируя более прочную изоляцию для трансформаторов, работающих на более высоких напряжениях, чтобы выдерживать ударные и коммутационные перенапряжения.

(II) Выбор значений мощности

В соответствии с IEC 60076, номинальная мощность трансформатора (Sr, в МВА или кВА) определяется путем интеграции системных требований, условий нагрузки и эффективности. Мы уточняем распределение номинальной мощности (обе обмотки двухобмоточного трансформатора имеют одинаковую мощность, в то время как многообмоточные трансформаторы могут иметь различные мощности для каждой обмотки); учитываем циклы нагрузки (нормальные, аварийные и кратковременные перегрузки); и связываем методы охлаждения с мощностями (например, различные мощности для ONAN и ONAF охлаждения), чтобы обеспечить безопасную работу в пределах установленных пределов повышения температуры.

(III) Факторы, влияющие на выбор параметров

Конфигурация и стабильность сети, рост и расширение нагрузки, потребности в регулировании напряжения и отборе мощности, а также соображения короткого замыкания все влияют на выбор значений напряжения и мощности. Мы обеспечиваем, чтобы трансформатор адаптировался к сетевому напряжению и способности выдерживать короткое замыкание; резервируем мощность для роста нагрузки, чтобы избежать перегрузки; конфигурируем регуляторы напряжения по мере необходимости, чтобы поддерживать стабильность напряжения; и рационально выбираем короткозамкнутое сопротивление, чтобы ограничить аварийные токи и обеспечить стабильность напряжения, следуя требованиям IEC 60076-5 по способности выдерживать короткое замыкание.