Pamilihan ng Optimal na disenyo at mga pangunahing konsiderasyon para sa mga Transformer ng Wind Farm

1 Kahalagahan ng Pagpili at Optimal na Pagdisenyo ng mga Transformer para sa Wind Turbine sa Mga Wind Farm

Sa paglalakas ng mga sistema ng wind power, mas maraming mga transformer ang naiintegro, na nagpapataas ng kabuuang kapasidad ng kagamitan at operasyonal na pagkawala. Ang mga transformer, na gawa pangunahin mula sa mahal na silicon steel sheets, copper windings, at foils, ay mahirap din disenyan. Kaya, kinakailangan ng optimal na disenyo at siyentipikong pagpili upang matugunan ang teknikal, pambansang pamantayan, at mga pangangailangan ng user.

Upang masiguro ang matatag na operasyon ng transformer, unawain ang kanilang kondisyon ng operasyon, serbisyo ng scenario, proseso ng disenyo, at prinsipyo. Itayo ang isang modelo ng optimal na disenyo, gamitin ang siyentipikong pamamaraan para sa analisis at pagtugon sa problema, at lumikha ng isang cost-effective na disenyo.

Sa ikot-ikot, ang optimal na disenyo ay nagpapataas ng paggamit ng wind energy, promosyon ng malinis na enerhiya, kontrol sa grid loss, kalidad ng produkto, at estabilidad ng transformer, na nagpapabuti sa pag-unlad ng wind power. Sa panahon ng disenyo, siyentipikong pumili ng mga transformer para sa wind farm. Sa mas malalim na pag-aaral, ang mga eksperto ay nag-integrate ng IT, na nagbuo ng mga pamamaraan tulad ng genetic, particle swarm, at neural network algorithms. Ang paggamit nito ay nakakatulong sa pagdisenyo ng mas maayos na tugma na mga transformer.

2 Katangian at Teknikal na Pangangailangan ng mga Transformer para sa Power ng Wind Farm

Ang kasalukuyang mga transformer para sa power ng wind farm madalas gumagamit ng kombinadong struktura. Ang kanilang hitsura at high-low voltage control boxes ay inaayos sa "pin" o "mesh" shape, depende sa lugar ng instalasyon. Ang low-voltage box ay konektado sa outlet ng wind turbine.

Ang transmission lines sa pagitan ng turbines at transformers maaaring may phase-to-phase shorts. Ang turbines ay may auto-protection upang protektahan ang transformers. Ilagay ang knife-fuse switch sa side ng proteksyon ng transformer. Ang mga disenyer ay idinadagdag ang current limiters at load-control switches sa high-voltage side. Dahil sa mataas na voltage at vulnerability ng grid-side sa transmission-line surges, ilagay ang lightning protection sa high-voltage side.

2.1 Katangian ng Operasyon

Ang mga generator ay may maliit na kapasidad. Ang malakas na hangin maaaring lumampas sa ratings ng turbine, na nag-trigger ng auto-protection upang limitahan o i-pause ang operasyon. Pagkatapos, ang konektadong transformer ay tumatakbo sa mababang load, na nagdudulot ng maikling oras ng overload.

Kailangan ng mga transformer ng malakas na struktural na disenyo. Ang mga wind farm ay nasa komplikadong lugar tulad ng plateau, Gobi, o offshore. Ito ay nangangailangan ng propesyonal na struktural na disenyo at mga function (tingnan ang Figure 1 para sa mga prinsipyo ng struktural na disenyo ng transformer).

3 Teknikal na Pangangailangan

• Mababang Heat Generation:Ang mga wind farm ay lubhang naapektuhan ng panahon, at ang mga transformer ay may mahabang no-load periods. Kaya, sa panahon ng disenyo, bawasan ang no-load losses. Siyentipikong pumili ng lokasyon ng instalasyon para sa epektibong paglabas ng init, na nagbibigay-daan sa high-speed operasyon kahit sa ilalim ng load.

• Mahigpit na Resistance sa Weather, Weathering & Corrosion:Sa coastal areas na may dami-daming hangin, ang harsh na klima maaaring magdulot ng pinsala sa mga transformer. Kung walang protective devices, ang exposure at corrosion maaaring magsanhi ng pagkakamali sa operasyon.

• Maliit, Compact, Malakas & Madali Lapatan/Operahan:Dahil sa maliit at irregular na espasyo ng instalasyon, sa panahon ng pagpili ng mga transformer, isaalang-alang ang safety space sa pagitan ng mga kagamitan, unit capacity, at weight. Disenyuhin para sa compact na laki, hugis, at tamang weight. Ang mga unit ng wind turbine kailangan ng tailored transport/hoisting batay sa distansya upang iwasan ang collision/vibration at palakasin ang mechanical strength.

• Teknikal na Katangian ng Transformer:Sa ilang mga wind farm, ang mga wind turbine ay nakaharap sa traffic/natural environment challenges, na nagpapahirap ng maintenance at costly. Ang large-scale overhauls ay nagdudulot ng mahabang outage, na nakakasama sa efficiency. Kaya, pumili ng economical, reliable, safe transformers. Disenyuhin mula sa maraming angle: gamitin ang split-tank structures para sa load switch-transformer connections. Ang mga tanks ay dapat tumutugon sa pambansang pamantayan para sa laki, tightness. Para sa high-voltage cables, sundin ang "one-in, one-out". Ilagay ang heat sinks na may protective devices upang iwasan ang collision at oil leaks. Ang struktura ng tank ng transformer ay ipinapakita sa Figure 2.

4 Pagpili at Optimal na Pagdisenyo ng mga Main Transformers sa Mga Wind Farm
4.1 Pamamaraan ng Cooling ng Transformer

Ang mga transformer ay gumagamit ng iba't ibang pamamaraan ng cooling, pangunahin ang oil-immersed, dry-type, at gas-insulated. Ang mga oil-immersed ay maliit, resistant sa mataas na voltage, at mabuti sa paglabas ng init, ngunit may panganib ng oil leakage, injection, o combustion sa high-temperature faults, na nakokonsumo ng maraming enerhiya at nagpapalansa sa kapaligiran—kaya pumili nang maingat. Ang mga dry-type ay ligtas, malinis, flame-resistant, madaling mapanatili, at resistant sa short-circuit, ngunit malaki at mahirap lapatan. Ang mga gas-insulated ay gumagamit ng hindi toxic, hindi flammable na gas bilang medium, na may struktura na katulad ng oil-immersed types. Ito ay iwas sa nabanggit na drawbacks, madaling mapanatili, at worth promoting.

4.2 Proteksyon para sa Cooling Fins

Ang mga kabinet ng transformer sa wind farm ay may tatlong bahagi: radiator, oil tank, at front chamber, na ang radiator ang kailangan ng key protection. Dahil ito ay madalas na nailalapat sa harsh na coastal wilds, prone sa human damage, karaniwang may steel plate cover ang nakalagay sa paligid ng radiator. Ito ay nag-iwas sa collision at sinisigurado ang paglabas ng init, kaya ang kabinet at cover ay kailangan ng siyentipikong disenyo.

4.3 Split-Cabinet Design para sa Load Switches

Dahil sa operating environment at kondisyon ng mga transformer sa wind farm, ang load switches at transformers ay kailangan ng split-cabinet design:

• I-connect ang outlet ng transformer sa main line; siguraduhin ang mataas na operational efficiency ng load switches sa ordinary combined transformers.

• Ang arcs mula sa internal load switches sa panahon ng operasyon ay nagdudulot ng aging ng insulating oil at carbon deposition, na nakakasama sa insulation. Kaya, ang fixed oil tank, na isolated mula sa sariling tank ng transformer at independently designed, ay makakapagtitiyak ng matatag na operasyon.

5 Praktikal na Application ng Optimal na Disenyo

Ang pag-optimize ng mga parameter, variables, at kondisyon ng operasyon sa pamamagitan ng upgraded particle swarm algorithm ay nagbibigay ng optimal na disenyo ng transformer. Sa paghahambing sa ordinaryong mga scheme, ito ay binabawasan ang paggamit ng materyales at cost, at nagpapabuti ng load loss, no-load current, at coil-to-oil temperature rise. Bagaman ang paggamit ng materyales ay bumaba, ang load loss ay tumaas. Kaya, disenyo batay sa aktwal na operasyon, analisisin ang materyales, loss, at cost ng disenyo upang pumili ng pinakamahusay na scheme.

6 Kasunodan

Sa pagtatayo at operasyon ng wind farm, masigurado ang matatag na operasyon ng power system sa pamamagitan ng siyentipikong pagpili ng mga transformer batay sa aktwal na pangangailangan at pamantayan upang makamit ang kanilang pinakamahalagang papel. Dahil sa kanilang espesyal na disenyo at kondisyon ng operasyon, disenyo nang siyentipiko batay sa pambansang pamantayan, karanasan, at espesipikasyon; optimize ang proseso, integrate ang bagong konsepto, at ihambing ang mga scheme upang masiguro na ang final na isa ay tumutugon sa mga pangangailangan.