Transformator rozdzielczy zanurzony w oleju ze stopu amorficznego 10 kV

Transformatory rozdzielcze obsługujące wiejskie sieci elektroenergetyczne i niektórych użytkowników przemysłowych często działają pod niewielkim obciążeniem przez dłuższy czas, gdzie straty w stanie jałowym często stanowią większy udział w stratach całkowitych niż straty w obciążeniu. Rdzenie ze stopów amorficznych oferują wyraźne korzyści w zakresie oszczędzania energii w takich scenariuszach operacyjnych. Yulan Transformer wykorzystuje amorficzne materiały stopowe w swoich transformatorach dystrybucyjnych ze stopu amorficznego zanurzonego w oleju o mocy 10 KV, o mocy od 30 kVA do 2500 kVA; jednostki te obsługują napięcia pierwotne 6 kV, 10 kV lub 35 kV i napięcie wyjściowe wtórne 0,4 kV. Produkcja i testowanie przebiegają zgodnie z tymi samymi rygorystycznymi procesami i normami, co w przypadku transformatorów klasy 110 kV firmy, z kluczowymi etapami obejmującymi suszenie zespołu rdzenia i cewki, obróbkę izolacji i weryfikację strat przy odbiorze fabrycznym.

Charakterystyka efektywności materiałowej i energetycznej

Strata bez obciążenia w taśmie ze stopu amorficznego wynosi w przybliżeniu jedną trzecią do jednej piątej straty w przypadku walcowanych na zimno blach ze stali krzemowej o ziarnie zorientowanym o tych samych specyfikacjach, a jej koercja jest znacznie niższa. Skutkuje to zmniejszonym poborem mocy czynnej i niższym prądem wzbudzającym podczas pracy bez obciążenia lub przy niewielkim obciążeniu. Korzyści w zakresie oszczędności energii są szczególnie widoczne w obiektach o rocznym współczynniku obciążenia mniejszym niż 30%.

Rdzeń ma trójfazową, pięcioramienną strukturę, która zapewnia ciągły obwód magnetyczny i mniej połączeń w porównaniu do rdzeni ułożonych warstwowo. Do mocowania służy uformowana cienkościenna rama, która minimalizuje drgania taśmy podczas pracy i pomaga utrzymać stabilną pracę rdzenia. Ponieważ stopy amorficzne są wrażliwe na naprężenia mechaniczne, proces produkcyjny wymaga ścisłej kontroli naprężenia uzwojenia i ciśnienia montażu.

Porównanie z transformatorami z blachy krzemowej

Cewka i montaż

Cewki niskiego napięcia są nawijane przy użyciu folii miedzianej, natomiast cewki wysokiego napięcia są formowane z papieru powlekanego klejem, który jest utwardzany na gorąco pod ciśnieniem; oba typy charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną i wytrzymują zwarciowe siły elektromagnetyczne. Po zmontowaniu część aktywna poddawana jest obróbce w systemie suszenia próżniowego w fazie gazowej nafty w celu usunięcia wilgoci i gazów z materiałów izolacyjnych. Zbiornik i zewnętrzne elementy konstrukcyjne poddawane są śrutowaniu w celu usunięcia rdzy, a następnie elektrostatycznemu malowaniu proszkowemu, zapewniającemu jednorodność powłoki i przyczepność spełniającą wymagania do pracy na zewnątrz.

Kluczowe dane techniczne

Dane referencyjne dotyczące strat

Poniższe dane reprezentują typowe wartości w warunkach efektywności energetycznej stopnia 1, uzyskane z zapisów testów fabrycznych jednostek produkowanych seryjnie.

Uwaga: Dane ostateczne podlegają umowie technicznej dotyczącej zamówienia; straty obciążenia mogą się nieznacznie różnić w zależności od grupy wektorów.

Produkcja i weryfikacja

Przed opuszczeniem fabryki każde urządzenie przechodzi rutynowe testy, obejmujące rezystancję uzwojenia prądu stałego, przekładnię napięciową, rezystancję izolacji, napięcie wytrzymywane o częstotliwości sieciowej, napięcie wytrzymywane indukowane, utratę obciążenia bez obciążenia, utratę obciążenia i impedancję zwarciową. Dane testowe są archiwizowane według numeru seryjnego, co zapewnia identyfikowalność z określonymi procesami produkcyjnymi i partiami materiałów. Firma posiada certyfikaty ISO 9001:2015, ISO 14001, ISO 45001.

Pytania i odpowiedzi dotyczące wyboru i obsługi

P: Jak mogę ustalić, czy moja lokalizacja jest odpowiednia dla transformatora ze stopu amorficznego?

Możesz przeglądać zapisy obciążenia z poprzedniego roku. Jeśli średni roczny współczynnik obciążenia jest niższy niż 30% lub jeśli transformator pozostaje pod napięciem przez długi czas przy niskim rzeczywistym zużyciu energii, rozwiązanie ze stopu amorficznego zazwyczaj zapewnia korzyści kosztowe w zakresie rachunków za energię elektryczną. W przypadku użytkowników, których współczynnik obciążenia stale przekracza 50%, transformator ze stali krzemowej może oferować niższy całkowity koszt posiadania.

P: W jaki sposób zapewniana jest spójność między partiami amorficznych materiałów stopowych?

Materiał taśmy pochodzi głównie od krajowych producentów, którzy są w stanie dostarczać masowo; po przybyciu próbki z każdej partii są badane pod kątem właściwości magnetycznych i odchyleń grubości. Procesy nawijania i wyżarzania przebiegają zgodnie ze stałymi parametrami, a dane dotyczące strat produktu gotowego pod obciążeniem są powiązane z partią materiału, co pozwala na szybką identyfikację problemów w przypadku wystąpienia anomalii.

P: Jak obliczany jest koszt pełnego cyklu życia?

Oprócz ceny zakupu sprzętu należy wziąć pod uwagę koszt utraty energii podczas pracy. Chociaż transformatory ze stopów amorficznych mają nieco wyższy koszt początkowy, ich niskie straty bez obciążenia oznaczają, że w scenariuszach niskiego obciążenia oszczędności energii elektrycznej w ciągu kilku lat mogą zrównoważyć różnicę w cenie. Konkretny okres zwrotu zależy od lokalnych stawek za energię elektryczną i profili obciążenia; dział techniczny może przeprowadzić dedykowaną analizę.

P: Czy poziom hałasu jest wyższy niż w przypadku transformatorów ze stali krzemowej?

Rzeczywiście jest on nieco wyższy w stanie bez obciążenia, ponieważ stopy amorficzne mają wyższy współczynnik magnetostrykcji. Jednakże dzięki zastosowaniu konstrukcji zaciskających rdzeń, sztywnych konstrukcji zbiorników i środków izolacji akustycznej poziomy hałasu można utrzymać w granicach określonych przez sieć stanową i chińską południową sieć energetyczną. Rzeczywiste wartości różnią się w zależności od pojemności i warunków instalacji; standardy pomiaru można określić w umowie.

P: Jakie środki ostrożności należy zachować podczas instalacji i transportu?

Urządzenie należy trzymać w pozycji pionowej. Podczas podnoszenia należy używać wyznaczonych punktów podnoszenia na górze zbiornika; należy uważać, aby liny stalowe nie stykały się z chłodnicami lub tulejami. Rdzenie ze stopów amorficznych są wrażliwe na uderzenia, dlatego podczas transportu należy unikać silnych wstrząsów i nagłych hamowań. Po przybyciu na miejsce zaleca się pozostawienie urządzenia do osadzenia przed sprawdzeniem poziomu oleju, uszczelek i urządzenia nadmiarowego ciśnienia, a następnie przeprowadzeniem testów przekazania.

Typowe scenariusze zastosowań

Typowe miejsca instalacji transformatorów ze stopów amorficznych obejmują wiejskie podstacje dystrybucyjne, linie zasilające na obszarach górskich, pomieszczenia rozdzielcze w kompleksach mieszkalnych, obiekty dla małych użytkowników przemysłowych oraz systemy dystrybucji energii pomocniczej dla nowych elektrowni energetycznych. Dla obiektów charakteryzujących się długimi godzinami pracy w ciągu roku i niskimi średnimi obciążeniami, redukcja strat jałowych przekłada się na bezpośrednie oszczędności w kosztach operacyjnych.