Pagpili sa Optimal nga Disenyo ug mga Pinaka Importante nga Konsiderasyon alang sa mga Transformer sa Wind Farm

1 Kahalagahan sa Pagpili ug Optimal na Disenyo sa mga Transformer sa Wind Farm

Tungod sa paglapad sa mga sistema sa wind power, adunay daghan pa nga mga transformer ang gi-integrar, sumala sa kabuuang kapasidad sa equipment ug operasyonal nga mga loss. Ang mga transformer, gihimo gikan sa mahal nga silicon steel sheets, copper windings, ug foils, komplikado usab sila sa pagdisenyo. Kini nagkinahanglan og optimal nga disenyo ug siyentipikong pagpili aron mapatugutan ang teknikal, pampamilya, ug mga pangangailihan sa user.

Arong masigurado ang stable nga operasyon sa mga transformer, ipag-alam ang ilang kondisyon sa operasyon, serbisyo, proseso sa disenyo, ug mga prinsipyos. Ihimo ang optimal nga modelo sa disenyo, gamiton ang siyentipikong metodos sa analisis ug pag-iskolar sa problema, ug formar ang ekonomikal nga disenyo.

Sa maong kahimtang, ang optimal nga disenyo nag-boost sa paggamit sa wind energy, promosyon sa clean energy, kontrol sa grid loss, kalidad sa produkto, ug stability sa mga transformer, naghuhubog sa pag-unlad sa wind power. Sa panahon sa disenyo, siyentipikong pili ang mga transformer sa wind farm. Tungod sa mas dugay nga pag-iskolar, ang mga eksperto nag-integrate sa IT, nahimo ang mga metodo sama sa genetic, particle swarm, ug neural network algorithms. Ang pag-aplikar niining mga metodos makatabang sa pag-disenyo og mas sayon nga mga transformer.

2 Katangian ug Teknikal nga Mga Pangangailihan sa mga Power Transformer sa Wind Farm

Ang kasagaran nga mga power transformer sa wind farm kasagaran gigamit ang combined structure. Ang ilang hitsura ug high-low voltage control boxes gisulay sa “pin” o “mesh” shape, depende sa lugar sa pag-install. Ang low-voltage box nagkonektar sa outlet sa wind turbine.

Ang transmission lines tali sa turbines ug transformers mao ang mahimong magkaroon og phase-to-phase shorts. Ang turbines adunay auto-protection aron maprotektahan ang mga transformer. Installa ang knife-fuse switch sa side sa proteksyon sa transformer. Ang mga disenyador nagdagdag og current limiters ug load-control switches sa high-voltage side. Tungod sa mataas nga voltage ug vulnerability sa grid-side sa transmission-line surges, installa ang lightning protection sa high-voltage side.

2.1 Operasyonal nga Katangian

Ang generators adunay gamay nga kapasidad. Ang mataas nga hangin mahimong mosobra sa rating sa turbine, trigger ang auto-protection aron limitar o pause ang operasyon. Sa dihang iyang giconnect nga transformer mogana sa gamay nga load, nagresulta sa maayo nga overall overload times.

Ang mga transformer nanginahanglan og matibay nga struktural nga disenyo. Ang mga wind farm anaa sa komplikado nga mga lugar sama sa plateaus, Gobi, o offshore. Kini nagkinahanglan og professional nga struktural nga disenyo ug mga kaagi (tan-awon ang Figure 1 para sa mga prinsipyos sa struktural nga disenyo sa transformer).

3 Teknikal nga Mga Pangangailihan

• Gamay nga Heat Generation:Ang mga wind farm dako kaayo ang epekto sa panahon, ug ang mga transformer adunay matagal nga no-load periods. Kini nagkinahanglan og pagbawas sa no-load losses. Siyentipikong pili ang lugar sa pag-install aron mapatugutan ang efektibo nga heat dissipation, makapag-operate sa high-speed padayon man may load.

• Mahimong Matagalan sa Malubtob nga Panahon, Weathering & Corrosion:Sa coastal areas nga adunay dako nga hangin, ang harsh nga klima mahimong mobati sa mga transformer. Wala'y generator protective devices, ang exposure ug corrosion mahimong mobati sa operasyon.

• Lighweight, Compact, High-Strength & Easy to Install/Operate:Tungod sa gamay ug irregular nga lugar sa pag-install, sa panahon sa pagpili sa mga transformer, isipon ang safety space tali sa mga equipment, unit capacity, ug weight. Disenyo aron gamay ug compact ang size, shape, ug proper nga weight. Ang mga wind turbine units nanginahanglan og tailored transport/hoisting batas sa distansya aron maprevent ang collisions/vibrations ug boost ang mechanical strength.

• Teknikal nga Katangian sa Transformer: Sa uban nga mga wind farm, ang mga wind turbines naglabay sa traffic/natural environment challenges, nagsulbari sa maintenance ug costly. Ang large-scale overhauls nagresulta sa matagalan nga outages, nakakabati sa efficiency. Kini, pili ang economical, reliable, safe nga mga transformer. Disenyo gikan sa multiple angles: gamiton ang split-tank structures para sa load switch-transformer connections. Ang tanks kinahanglan mopasabot sa national standards sa size, tightness. Para sa high-voltage cables, sundon ang “one-in, one-out”. Installa ang heat sinks ug protective devices aron maprevent ang collisions ug oil leaks. Ang struktura sa tank sa transformer makita sa Figure 2.

4 Pagpili ug Optimal nga Disenyo sa Main Transformers sa Wind Farms
4.1 Cooling Methods sa Transformer

Ang mga transformer gigamit ang iba't ibang cooling methods, ang primary nga mga oil-immersed, dry-type, ug gas-insulated. Ang oil-immersed ones gamay, high-voltage resistant, ug maayo sa heat dissipation apan adunay risco sa oil leakage, injection, o combustion sa high-temperature faults, consuming much energy ug polluting the environment—so choose cautiously. Ang dry-type ones safe, clean, flame-resistant, easy to maintain, ug short-circuit resistant, apan dako ug hard to install. Ang gas-insulated ones gigamit non-toxic, non-flammable gas as medium, with a structure similar to oil-immersed types. Sila nagsulbari sa uban nga drawbacks, easy to maintain, ug worth promoting.

4.2 Proteksyon para sa Cooling Fins

Ang cabinets sa wind farm transformers adunay tulo ka bahin: radiator, oil tank, ug front chamber, ang radiator ang kinahanglan og key protection. Tungod kay kasagaran sila gisulay sa harsh nga coastal wilds, prone sa human damage, usa ka steel plate cover kasagaran gisulay sa palibot sa radiator. Kini nagsulbari sa collisions ug siguro ang heat dissipation, kini ang cabinet ug cover nanginahanglan og siyentipikong disenyo.

4.3 Split-Cabinet Design para sa Load Switches

Tungod sa operating environment ug conditions sa mga transformer sa wind farm, ang load switches ug transformers nanginahanglan og split-cabinet design:

• Konektar ang outlet sa transformer sa main line; ensure high operation efficiency sa load switches sa ordinary combined transformers.

• Ang arcs gikan sa internal load switches sa panahon sa operasyon nagresulta sa insulating oil aging ug carbon deposition, nagsulbari sa insulation. Kini, usa ka fixed oil tank, isolated gikan sa sariling tank sa transformer ug independently designed, makapatroso sa stable nga operasyon.

5 Praktikal nga Application sa Optimal nga Disenyo

Ang pag-optimize sa mga parameters, variables, ug operating conditions pinaagi sa upgraded particle swarm algorithm makahatag og optimal nga disenyo sa transformer. Kasagaran kini nagresulta sa pagbawas sa material use ug costs, ug improvement sa load loss, no-load current, ug coil-to-oil temperature rise. Tungod kay ang material use nagdrop, ang load loss nag-increase. Kini, basehan sa actual nga operasyon, analisi ang material, loss, ug cost sa disenyo aron pili ang best nga scheme.

6 Conclusion

Sa construction ug operasyon sa wind farm, masigurado ang stable nga operasyon sa power system pinaagi sa siyentipikong pagpili sa mga transformer sumala sa actual nga pangangailihan ug standards aron makamit ang maximum nga role. Tungod sa ilang special nga disenyo ug operating conditions, disenyo siyentipiko sumala sa national standards, experience, ug specifics; optimize ang proseso, integrate ang bag-ong konsepto, ug compare ang mga scheme aron masiguro nga ang final nga scheme mopasabot sa requirements.