Paggiling ng Optimal na disenyo at mga Pangunahing Konsiderasyon sa mga Transformer ng Wind Farm

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

Sa paglalaganap ng mga sistema ng wind power, mas maraming mga power transformer ang naiintegrate, nagpapataas sa kabuuang kapasidad ng kagamitan at sa 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 ang optimal na disenyo at siyentipikong pagpili upang matugunan ang teknikal, pambansa - standard, at mga pangangailangan ng user.

Upang siguraduhin ang matatag na operasyon ng transformer, aralin ang kanilang kondisyon ng operasyon, serbisyo scenarios, proseso ng disenyo, at mga prinsipyo. Gumawa ng isang modelo ng optimal na disenyo, gamitin ang siyentipikong pamamaraan para sa analisis at pagtugon sa problema, at lumikha ng isang kost-efektibong disenyo.

Sa ikot-ikot, ang optimal na disenyo ay nagpapataas ng paggamit ng wind energy, promosyon ng malinis na enerhiya, kontrol ng grid loss, kalidad ng produkto, at estabilidad ng transformer, na sumusuporta 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 lumilikha ng mga pamamaraan tulad ng genetic, particle swarm, at neural network algorithms. Ang paggamit nito ay tumutulong sa pagdisenyo ng mas maayos na tugma na mga transformer.

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

Ang kasalukuyang mga power transformer para sa wind farm madalas gumagamit ng kombinadong estruktura. Ang kanilang hitsura at high - low voltage control boxes ay nakalinya bilang “pin” o “mesh” shape, depende sa lugar ng pag-install. Ang low - voltage box ay konektado sa outlets 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. I-install ang isang knife - fuse switch sa side ng proteksyon ng transformer. Ang mga designer ay nagdadagdag ng current limiters at load - control switches sa high - voltage side. Dahil sa mataas na voltage at vulnerability ng grid - side sa transmission - line surges, i-install ang lightning protection sa high - voltage side.

2.1 Katangian ng Operasyon

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

Ang mga transformer ay kailangan ng malakas na disenyo ng estruktura. Ang mga wind farm ay nasa komplikadong lugar tulad ng plateau, Gobi, o offshore. Ito ay nangangailangan ng propesyonal na disenyo ng estruktura at mga function (tingnan ang Figure 1 para sa prinsipyo ng disenyo ng estruktura 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 pagdissipate ng init, na nagbibigay-daan sa high - speed operasyon kahit may load.

• Mahigpit na Resistance sa Panahon, Weathering & Corrosion:Sa coastal areas na may maraming hangin, ang mahigpit na klima maaaring magdulot ng pinsala sa mga transformer. Kung wala ang protective devices ng generator, ang exposure at corrosion maaaring magdulot ng pagkawala ng operasyon.

• Lighweight, Compact, High - Strength & Easy to Install/Operate:Dahil sa maliit at irregular na espasyo ng instalasyon, sa pagpili ng mga transformer, isaalang-alang ang ligtas na espasyo sa pagitan ng kagamitan, kapasidad ng unit, at timbang. Disenyo para sa compact na sukat, hugis, at tamang timbang. Ang mga wind turbine units nangangailangan ng personal na transport/hoisting batay sa distansya upang maiwasan ang collision/vibration at taas ng 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 sa maintenance at mahal. Ang malaking overhaul ay nagdudulot ng mahabang outage, na nagdudulot ng pinsala sa efficiency. Kaya, pumili ng ekonomikal, reliable, ligtas na mga transformer. Disenyo mula sa maraming anggulo: gamitin ang split - tank structures para sa load switch - transformer connections. Ang mga tanks ay dapat sumunod sa pambansang standards para sa sukat, tightness. Para sa high - voltage cables, sundin ang “one - in, one - out”. I-install ang heat sinks na may protective devices upang maiwasan ang collision at oil leaks. Ang estruktura ng transformer tank ay ipinapakita sa Figure 2.

4 Pagpili at Optimal na Pagdisenyo ng Main Transformers sa Wind Farms
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 oil-immersed ones ay maliit, mataas na resistant sa voltage at mahusay sa heat dissipation ngunit may panganib sa oil leakage, injection o combustion sa high-temperature faults, na nakokonsumo ng maraming enerhiya at nagpapaulan sa kapaligiran—kaya pipiliin nang maingat. Ang dry-type ones ay ligtas, malinis, flame-resistant, madali maintindihan at short-circuit resistant, ngunit malaki at mahirap i-install. Ang gas-insulated ones ay gumagamit ng hindi toxic, non-flammable gas bilang medium, na may estruktura na katulad ng oil-immersed types. Ito ay nakakaiwas sa nabanggit na drawbacks, madali maintindihan at karapat-dapat na ipromote.

4.2 Proteksyon para sa Cooling Fins

Ang mga cabinet ng wind farm transformers ay may tatlong bahagi: radiator, oil tank at front chamber, kung saan ang radiator ang kailangan ng key protection. Dahil sila ay madalas na i-install sa harsh na coastal wilds, prone sa human damage, isang steel plate cover ay karaniwang itinatayo paligid ng radiator. Ito ay nagbabawas ng collision at sinisiguro ang heat dissipation, kaya ang cabinet at cover ay kailangan ng siyentipikong disenyo.

4.3 Split-Cabinet Design para sa Load Switches

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

• Konektahin ang outlet ng transformer sa main line; siguraduhin ang mataas na operasyonal na efficiency ng load switches sa ordinary combined transformers.

• Ang arcs mula sa internal load switches sa panahon ng operasyon ay nagdudulot ng pagtanda ng insulating oil at carbon deposition, na nagdudulot ng pinsala sa insulation. Kaya, isang fixed oil tank, na hiwalay mula sa sariling tank ng transformer at independiyenteng disenyo, ay maaaring tiyakin ang matatag na operasyon.

5 Praktikal na Paggamit ng Optimal na Pagdisenyo

Ang pag-optimize ng mga parameter, variable at kondisyon ng operasyon sa pamamagitan ng upgraded particle swarm algorithm ay nagbibigay ng optimal na disenyo ng transformer. Sa paghahambing sa ordinaryong mga skema, ito ay nagbabawas ng paggamit ng materyales at cost, at nag-iimprove ng load loss, no-load current at coil-to-oil temperature rise. Bagama't bumaba ang paggamit ng materyales, tumaas ang load loss. Kaya, disenyo batay sa aktwal na operasyon, analisa ng materyales, loss at disenyo costs upang pumili ng pinakamahusay na skema.

6 Kasimpulan

Sa konstruksyon at operasyon ng wind farm, siguraduhin ang matatag na operasyon ng power system sa pamamagitan ng siyentipikong pagpili ng mga transformer ayon sa aktwal na pangangailangan at standards upang makamit ang kanilang pinakamahusay na papel. Dahil sa kanilang espesyal na disenyo at kondisyon ng operasyon, disenyo nang siyentipiko ayon sa pambansang standards, karanasan at specifics; optimize ang proseso, i-integrate ang bagong konsepto at ihambing ang mga skema upang siguraduhin na ang final na skema ay sumasang-ayon sa mga pangangailangan.