Ключові аспекти в специфікації трансформатора

Як фахівець, який формулює технічні специфікації для трансформаторів, я розумію, що визначення цих специфікацій є критичним кроком для забезпечення надійності, ефективності обладнання та відповідності міжнародним стандартам, таким як IEC 60076. Комплексна специфікація повинна чітко викласти всі параметри, щоб уникнути оперативних неефективностей, технічних розбіжностей та потенційних аварій. Нижче, з моєї професійної точки зору, наведено основні аспекти формулювання специфікацій та вибору ключових параметрів.

I. Визначення номінальної потужності та рівнів напруги

Точне визначення номінальної потужності та рівнів напруги є фундаментальним в розробці специфікацій. Ми повинні встановити відповідну номінальну потужність (у МВА або кВА) на підставі реальних потреб, щоб забезпечити, що трансформатор може переносити очікуване навантаження без надмірних втрат або перегріву. Одночасно ми чітко визначаємо рівні первинної та вторинної напруги, щоб вони відповідали потребам системи, та вказуємо сценарій застосування трансформатора (передача, розподіл або промисловий), щоб забезпечити, що номінальна напруга відповідає проекту системи.

II. Контроль ізоляційних та діелектричних характеристик

Рівень ізоляції та діелектрична стійкість безпосередньо впливають на здатність трансформатора витримувати перевищення напруги, перехідні процеси при комутації та грозові імпульси. Ми строго проектуємо координацію ізоляції відповідно до максимальної напруги обладнання (Um) та базового рівня ізоляції (BIL), щоб забезпечити безпечну роботу в очікуваних умовах мережі. При виборі матеріалів та встановленні параметрів ми раціонально обираємо ізоляційні матеріали та визначаємо діелектричну стійкість, щоб запобігти аваріям ізоляції та продовжити термін служби обладнання.

III. Визначення методів охолодження та меж підвищення температури

Визначення методів охолодження та меж підвищення температури є важливим для забезпечення безпечного функціонування трансформатора. Звичайні методи охолодження включають ONAN, ONAF, OFAF та OFWF. Ми вибираємо відповідний метод охолодження для трансформатора відповідно до навантаження та середовищних умов, та вказуємо відповідні межі підвищення температури.

IV. Забезпечення стійкості до коротких замикань та механічної стійкості

Стійкість до коротких замикань та механічна стійкість визначають надійність трансформатора при електричних аваріях. Ми точно встановлюємо імпеданс короткого замикання, щоб регулювати струми аварійних режимів та зберігати стабільність системи, одночасно забезпечуючи, що витки та серцевина трансформатора мають конструктивну стійкість, щоб витримувати великі механічні напруження під час аварій, уникнувши структурних та функціональних пошкоджень.

V. Уточнення параметрів ефективності та втрат

Ефективність та втрати є ключовими факторами при виборі трансформатора. Ми комплексно покриваємо втрати в холостому ходу, втрати при навантаженні та загальну ефективність при різних умовах навантаження в специфікації. враховуючи неперервну роботу трансформатора, ми оптимізуємо параметри, щоб знизити втрати енергії, досягти контролю витрат протягом життєвого циклу та збалансувати початкові інвестиції з енергоефективністю.

VI. Проектування регулювання напруги та розташування відводів

Для того, щоб трансформатор міг адаптуватися до коливань в мережі, ми точно визначаємо регулювання напруги та розташування відводів. Ми визначаємо використання відводів при завантаженні (OLTC) або без завантаження (DETC), та деталізуємо кількість кроків відводів, діапазон регулювання напруги та тип відводу, щоб забезпечити стабільність напруги.

VII. Адаптація до середовищних та місцевих умов

При формулюванні специфікацій ми обережно враховуємо середовищні та місцеві умови, такі як висота розташування, температура, вологість, рівень забруднення та сейсмічна активність — фактори, які безпосередньо впливають на проектування та роботу трансформатора. Для екстремальних застосувань ми додаємо спеціальні проектні вимоги, такі як налагодження ізоляції для високих висот, корозійно-стійкі матеріали або модифіковані системи охолодження.

VIII. Стандартизація інформації на шильдиках та інформації про експлуатацію та обслуговування

Специфікації повинні включати детальну інформацію на шильдиках, що охоплює тип трансформатора, номінальну потужність, параметри напруги, символи з'єднання, метод охолодження, клас ізоляції, імпеданс та деталі виробника, для підтримки ідентифікації, експлуатації та обслуговування обладнання. Одночасно ми конкретизуємо процедури транспортування та встановлення (включаючи обмеження ваги, системи підвіски та вимоги до зберігання), а також рекомендації щодо профілактичного обслуговування, аналізу масла та періодичних перевірок, щоб забезпечити довготривалу надійність.

IX. Вибір системної напруги та потужності відповідно до IEC 60076

Вибір системної напруги та потужності є центральним аспектом розробки специфікацій. Це безпосередньо впливає на здатність трансформатора обробляти навантаження, коливання напруги та ефективність/надійність в мережі, що вимагає строгого дотримання IEC 60076.

(I) Вибір напружень

Поєднуючи системну напругу та вимоги до роботи мережі, ми вибираємо номінальну напругу трансформатора (Ur) відповідно до IEC 60076-1, щоб вона відповідала максимальної напруги системи, забезпечуючи координацію ізоляції та діелектричну стійкість. Ми визначаємо максимальну напругу для обладнання (Um), щоб забезпечити, що система ізоляції є придатною та запобігає діелектричному пробою; визначаємо номінальні напруги кожного витка з огляду на стандартні перевагові значення, щоб підвищити сумісність з обладнанням мережі; та вибираємо співвідношення напруг, щоб задовольнити потреби системи в перетворенні напруги (наприклад, 132/11 кВ для перетворення напруги передачі на розподіл). Крім того, відповідно до IEC 60076-3, ми враховуємо вплив системної напруги на координацію ізоляції, конфігуруючи більш стійку ізоляцію для трансформаторів, які працюють на вищих напругах, щоб витримувати грозові та комутаційні перевищення напруги.

(II) Вибір потужностей

Згідно з IEC 60076, номінальна потужність трансформатора (Sr, у МВА або кВА) визначається через інтеграцію системних вимог, умов навантаження та ефективності. Ми конкретизуємо розподіл номінальної потужності (обидва витки двовиткового трансформатора мають однакову потужність, тоді як багатовиткові трансформатори можуть мати різні потужності для кожного витка); враховуємо цикли навантаження (нормальні, аварійні та короткотривалі перегрузки); та кореляцію методів охолодження з потужностями (наприклад, різні потужності для ONAN та ONAF охолодження), щоб забезпечити безпечну роботу в межах визначених границь підвищення температури.

(III) Фактори, що впливають на вибір параметрів

Конфігурація мережі та стабільність, ріст та розширення навантаження, потреби у регулюванні напруги та відводах, а також розгляд коротких замикань впливають на вибір напруг та потужностей. Ми забезпечуємо, щоб трансформатор адаптувався до напруги мережі та витримував короткі замикання; резервуємо ємність для росту навантаження, щоб уникнути перегрузки; конфігуруємо відводи, якщо потрібно, для підтримки стабільності напруги; та раціонально вибираємо імпеданс короткого замикання, щоб обмежити струми аварійних режимів та забезпечити стабільність напруги, відповідно до вимог IEC 60076-5 щодо витримування коротких замикань.