Izbor optimalnog dizajna i ključne razmatranja za transformere vetroelektrana

1 Značaj odabira i optimalnog dizajna transformatora za vetroelektrane u vetroparkovima

Sa širenjem sistema vetroenergije, integrirano je više transformatora, povećavajući ukupnu kapacitet opreme i operativne gubitke. Transformatori, izrađeni uglavnom od skupih silikonskih čelika, bakrenih zavojnica i folija, su teško dizajnirani. Stoga je potreban optimalni dizajn i naučni odabir kako bi se ispunili tehnički, nacionalni standardi i zahtevi korisnika.

Da bi se osigurala stabilna operacija transformatora, istražite njihove radne uslove, scenarije korišćenja, procese dizajna i principa. Izgradite model optimalnog dizajna, koristite naučne metode za analizu i rešavanje problema, formirajte efikasan dizajn.

Kratko rečeno, optimalni dizajn povećava korišćenje vetroenergije, promociju čiste energije, kontrolu gubitaka mreže, kvalitet proizvoda i stabilnost transformatora, unapređujući razvoj vetroenergije. Tijekom dizajna, naučno odaberite transformatore za vetroparke. Sa dubljim istraživanjima, stručnjaci integrišu IT, stvarajući metode poput genetskih, algoritama roja čestica i neuronskim mrežama. Primena ovih metoda pomaže u dizajnu bolje prilagođenih transformatora.

2 Karakteristike i tehnički zahtevi transformatora za vetroparke

Trenutni transformatori za vetroparke često koriste kombinovani konstrukciju. Njihov izgled i kutije za visokonaponsku i niskonaponsku kontrolu su raspoređene u “pin” ili “mrežast” oblik, u zavisnosti od lokacije instalacije. Kutija sa niskim naponom povezuje se na izlaz turbine.

Linije prenosa između turbin i transformatora mogu imati međufazne kratkove. Turbine imaju automatsku zaštitu za štitjenje transformatora. Instalirajte prekidnik s nožićem na strani zaštitne transformatora. Dizajneri dodaju ograničivače struje i prekidače za upravljanje opterećenjem na strani visokog napona. Zbog visokog napona i osetljivosti na strane mreže na prenosnim linijama, instalirajte zaštitu od munje na strani visokog napona.

2.1 Operativne karakteristike

Generatori imaju male kapacitete. Jak vjetar može premašiti ocene turbin, pokrećući automatsku zaštitu da ograniči ili pauzira rad. Tada povezan transformator radi pod niskim opterećenjem, što dovodi do kratkih perioda preopterećenja.

Transformatori trebaju jake konstrukcije. Vetroparkovi su u složenim područjima poput planina, Gobi ili pomorskih oblasti. To zahteva profesionalni konstrukcijski dizajn i funkcije (vidi Sliku 1 za principe konstrukcijskog dizajna transformatora).

3 Tehnički zahtevi

• Niska toplotna generacija:Vetroparkovi su snažno uticani sezonskim uticajima, a transformatori imaju dugačke perioda bez opterećenja. Dakle, tijekom dizajna, smanjite gubitke bez opterećenja. Naučno odaberite lokaciju instalacije za efikasno emitovanje toplote, omogućavajući brzi rad čak i pod opterećenjem.

• Jaka otpornost na vremenske uvjete, eroziju i koroziiju:U oblastima bogatim vjetrom uz obalu, teški klimatski uvjeti mogu oštetiti transformatore. Bez uređaja za zaštitu generatora, izlaganje i korozija mogu uzrokovati propade u radu.

• Lagan, kompaktni, visoko jak i lako instaliran / upravljiv:Zbog malih, nepravilnih prostora za instalaciju, prilikom odabira transformatora, uzeti u obzir sigurnosni prostor između opreme, kapacitet jedinice i težinu. Dizajnirajte za kompaktnu veličinu, oblik i odgovarajuću težinu. Jednice vetroturbine trebaju prilagođeni prijevoz / penjanje u zavisnosti od udaljenosti kako bi se spriječile sudare / vibracije i jačana mehanička čvrstoća.

• Tehničke karakteristike transformatora:U nekim vetroparkovima, vetroturbine suočavaju se sa prometnim i prirodnim okruženjem, čime se otežava održavanje i čini ga skupim. Veliki reviziji uzrokuju dugotrajne isključenja, ometajući efikasnost. Stoga, odaberite ekonomične, pouzdane, sigurne transformatore. Dizajnirajte s različitih aspekata: koristite podjele rezervoara za veze opterećenja - transformatora. Rezervoari moraju ispunjavati nacionalne standarde za veličinu, tesnotu. Za kabelske linije visokog napona, pratite “jedan ulaz, jedan izlaz”. Instalirajte toplačne elemente sa uređajima za zaštitu kako bi se spriječili sudari i curenje ulja. Struktura rezervoara transformatora prikazana je na Slici 2.

4 Odabir i optimalni dizajn glavnih transformatora u vetroparkovima
4.1 Metode hlađenja transformatora

Transformatori koriste različite metode hlađenja, uglavnom ulja, suhe vrste i plinske izolacije. Uljani su mali, otporni na visoki napon i dobro emituju toplu, ali rizikuju od curenja, ubrizgavanja ili sagorijevanja u slučaju visokotemperaturnih grešaka, trošeći puno energije i oneštredivajući okoliš – dakle, birajte oprezno. Suhi tipovi su sigurni, čisti, otporni na vatru, lako održivi i otporni na kratkospoj, ali su veliki i teško instalirani. Plinski izolirani koriste netoksni, nezapaljivi plin kao medij, sa strukturom sličnom uljanim tipovima. Oni izbegavaju gore navedene nedostatke, lako se održavaju i vredno je ih promovisati.

4.2 Zaštita toplačnih elemenata

Kabineti transformatora u vetroparkovima imaju tri dijela: toplačni element, rezervoar za ulje i prednji prostor, s toplačnim elementom koji zahtijeva ključnu zaštitu. Budući da su često instalirani u teškim obalnim divljima, podložni su ljudskim oštećenjima, obično se oko toplačnog elementa postavlja poklopac od čelika. Spriječava sudare i osigurava emitovanje toplote, tako da kabinet i poklopac trebaju naučni dizajn.

4.3 Podjela kabineta za prekidače opterećenja

S obzirom na radno okruženje i uslove transformatora u vetroparkovima, prekidači opterećenja i transformatori zahtijevaju podjelu kabineta:

• Povežite izlaz transformatora s glavnim vodom; osigurajte visoku operativnu efikasnost prekidača opterećenja u običnim kombinovanim transformatorima.

• Lukuve od unutrašnjih prekidača opterećenja tokom rada dovode do starenja izolacionog ulja i depozicije ugljenca, oštećujući izolaciju. Stoga fiksni rezervoar za ulje, izolovan od sopstvenog rezervoara transformatora i nezavisno dizajniran, može osigurati stabilan rad.

5 Praktična primena optimalnog dizajna

Optimizacija parametara, varijabli i radnih uslova putem nadograđenog algoritma roja čestica daje optimalni dizajn transformatora. U poređenju sa običnim shemama, smanjuje upotrebu materijala i troškove, i poboljšava gubitke opterećenja, struju bez opterećenja i porast temperature zavojnice - ulje. Iako upotreba materijala pada, gubitci opterećenja rastu. Stoga, dizajnirajte na osnovu stvarnog rada, analizirajući materijale, gubitke i troškove dizajna kako biste odabrali najbolju shemu.

6 Zaključak

U izgradnji i radu vetroparkova, osigurajte stabilan rad elektroenergetskega sistema naučnim odabirom transformatora prema stvarnim potrebama i standardima kako biste maksimalizirali njihovu ulogu. Zbog njihovog specifičnog dizajna i radnih uslova, dizajnirajte naučno prema nacionalnim standardima, iskustvu i detaljima; optimizujte procese, integrijerajte nove koncepte i uporedite sheme kako biste osigurali da konačna shema ispunjava zahteve.