Selectie van Optimaal Ontwerp en Belangrijke Overwegingen voor Windparktransformatoren

1 Betekenis van het Selecteren en Optimaal Ontwerpen van Windturbine Transformatoren in Windparken

Terwijl windenergiesystemen zich verspreiden, worden meer transformatoren geïntegreerd, wat de totale apparatuurcapaciteit en werkingverliezen verhoogt. Transformatoren, voornamelijk gemaakt van kostbare siliciumstaalplaten, koperen windingen en folies, zijn ook moeilijk te ontwerpen. Daarom is een optimale ontwerp en wetenschappelijke selectie nodig om aan technische, nationale - standaarden en gebruikersvereisten te voldoen.

Om stabiele transformatorenwerking te waarborgen, bestudeer hun werkomstandigheden, toepassingsscenario's, ontwerpprocessen en principes. Bouw een optimaal ontwerpmodel, gebruik wetenschappelijke methoden voor analyse en probleemoplossing, en vorm een kosteneffectief ontwerp.

Kortom, een optimaal ontwerp verhoogt de gebruikmaking van windenergie, bevordert schone energie, beheerst netwerkverliezen, verbetert productkwaliteit en transformatorstabiliteit, waardoor de ontwikkeling van windenergie wordt bevorderd. Tijdens het ontwerp moet er wetenschappelijk worden gekozen voor windparktransformatoren. Met dieper onderzoek integreren experts IT, creërend methoden zoals genetische, deeltjeszwerm- en neurale-netwerk-algoritmen. Deze toepassen helpt bij het ontwerpen van beter passende transformatoren.

2 Kenmerken en Technische Vereisten van Windpark Transformatoren

Huidige windparktransformatoren gebruiken vaak een gecombineerde structuur. Hun uiterlijk en hoog- en laagspanningscontrolekasten zijn gerangschikt in een “pina” of “net”vorm, afhankelijk van de installatieplaatsen. De laagspanningskast is verbonden met de uitgangen van de windturbines.

Tussen turbines en transformatoren kunnen faseshortages optreden. Turbines hebben automatische bescherming om transformatoren te beschermen. Installeer een mesfussschakelaar aan de beschermzijde van de transformer. Ontwerpers voegen stroombeperkers en belastingregelingschakelaars toe aan de hoogspanningszijde. Vanwege de hoge spanning en de kwetsbaarheid van de netside voor overbelastingen in de transmissielijnen, installeer bliksembescherming aan de hoogspanningszijde.

2.1 Werkingskenmerken

Generatoren hebben kleine capaciteiten. Sterke winden kunnen de turbienecapaciteiten overschrijden, waardoor automatische bescherming wordt geactiveerd om de werking te beperken of te stoppen. Vervolgens werkt de aangesloten transformer op lage belasting, wat leidt tot korte overbelastingsperioden.

Transformatoren hebben een sterke structuurontwerp nodig. Windparken bevinden zich in complexe gebieden zoals plateaus, woestijnen of offshore. Dit vraagt om professioneel structureel ontwerp en functies (zie figuur 1 voor de principes van transformerstructuurontwerp).

3 Technische Vereisten

• Lage Warmteopwekking:Windparken worden sterk door seizoensinvloeden beïnvloed, en transformatoren hebben lange periodes zonder belasting. Dus, tijdens het ontwerp, verminder de verliezen zonder belasting. Kies wetenschappelijk de installatieplaats voor effectieve warmteafgifte, waardoor hoog snelheidsbedrijf zelfs onder belasting mogelijk is.

• Sterk Weer-, Verouderings- en Corrosiebestendig:In kustgebieden met veel wind kan het strenge klimaat de transformatoren beschadigen. Zonder generatorbeschermingsapparatuur kan blootstelling en corrosie leiden tot werkingsslechtigheden.

• Lichtgewicht, Compact, Hoogsterk en Gemakkelijk te Installeren/Bedieneren:Gezien de kleine, onregelmatige installatieruimtes, dient bij het selecteren van transformatoren rekening gehouden te worden met de veiligheidsruimte tussen apparatuur, eenheidscapaciteit en gewicht. Ontwerp voor compacte grootte, vorm en juist gewicht. Windturbine-eenheden vereisen gepersonaliseerde transport/hijsvoorzieningen op basis van afstanden om botsingen/vibraties te voorkomen en de mechanische sterkte te verhogen.

• Technische Kenmerken van de Transformer:In sommige windparken staan windturbines voor verkeers- en natuurlijke omgevingsuitdagingen, waardoor onderhoud moeilijk en duur is. Grote revisies veroorzaken lange uitvaltijden, wat de efficiëntie schaadt. Dus, kies economische, betrouwbare, veilige transformatoren. Ontwerp vanuit meerdere hoeken: gebruik gesplitste tankstructuren voor belastingsschakelaar-transformerverbindingen. Tanks moeten aan nationale normen voldoen qua grootte en dichtheid. Voor hoogspanningskabels volg “één in, één uit”. Installeer koellichamen met beschermingsapparatuur om botsingen en olielekkages te voorkomen. De structuur van de transformer-tank is weergegeven in figuur 2.

4 Selectie en Optimaal Ontwerp van Hoofdtransformatoren in Windparken
4.1 Koelmethode van Transformatoren

Transformatoren gebruiken verschillende koelmethoden, voornamelijk oliegedrenkt, droogtype en gasgeïsoleerd. Oliegedrenkte zijn klein, weerstand tegen hoge spanningen en goed in warmteafgifte, maar lopen risico op olielek, injectie of brand bij hoge temperatuurfouten, waardoor veel energie wordt verbruikt en de omgeving besmet—dus kies voorzichtig. Droogtypes zijn veilig, schoon, vuurbestendig, gemakkelijk te onderhouden en kortsluitspanningbestendig, maar groot en moeilijk te installeren. Gasgeïsoleerde gebruiken een niet-giftig, niet-brandbaar gas als medium, met een structuur vergelijkbaar met oliegedrenkte types. Ze vermijden bovengenoemde nadelen, zijn gemakkelijk te onderhouden en de moeite waard om te promoten.

4.2 Bescherming van Koelribben

De kasten van windparktransformatoren hebben drie delen: radiator, oliebak en voorruimte, waarbij de radiator belangrijk is om te beschermen. Aangezien ze vaak in ruige kustgebieden worden geïnstalleerd, waar ze gevoelig zijn voor menselijke schade, wordt er meestal een stalen plaat rond de radiator geplaatst. Dit voorkomt botsingen en zorgt voor warmteafgifte, dus de kast en deksel moeten wetenschappelijk worden ontworpen.

4.3 Gesplitste Kastontwerp voor Belastingschakelaars

Gezien de werkomstandigheden en -condities van windparktransformatoren, hebben belastingschakelaars en transformatoren een gesplitste kastontwerp nodig:

• Verbind de uitgang van de transformer met de hoofdlijn; zorg voor hoge werkzaamheidsgraad van belastingschakelaars in gewone gecombineerde transformatoren.

• Bogen van interne belastingschakelaars tijdens de werking veroorzaken veroudering van isolerende olie en koolstofafzetting, wat de isolatie schaadt. Daarom kan een vaste oliebak, geïsoleerd van de eigen bak van de transformer en onafhankelijk ontworpen, stabiele werking garanderen.

5 Praktische Toepassing van Optimaal Ontwerp

Optimalisering van parameters, variabelen en werkomstandigheden via een geüpgradeerde deeltjeszwermalgoritme levert het optimale transformerontwerp op. In vergelijking met gewone schema's, vermindert het materiaalgebruik en -kosten, en verbetert het belastingsverlies, belastingsstroom en spoel-olie temperatuurstijging. Hoewel het materiaalgebruik daalt, neemt het belastingsverlies toe. Dus, ontwerp op basis van de werkelijke werking, analyseer materiaal, verlies en ontwerpkosten om het beste schema te selecteren.

6 Conclusie

Bij de bouw en exploitatie van windparken, zorg voor stabiele werking van het elektriciteitsnet door wetenschappelijk transformatoren te selecteren volgens de werkelijke behoeften en normen om hun rol maximaal te benutten. Vanwege hun speciale ontwerp en werkomstandigheden, ontwerp wetenschappelijk volgens nationale normen, ervaring en specificaties; optimaliseer processen, integreer nieuwe concepten en vergelijk schema's om ervoor te zorgen dat het eindresultaat aan de vereisten voldoet.