Подробная информация о специальном трансформаторе с высокой перегрузкой.

Специальный трансформатор с высокой перегрузкой — это специализированное энергетическое оборудование, разработанное специально для условий с большими колебаниями нагрузки, значительными кратковременными пиковыми нагрузками и необходимостью избегать частого расширения мощности. Его главное преимущество заключается в способности выдерживать кратковременную работу при высокой нагрузке в течение длительного времени без ущерба для срока службы оборудования, обеспечивая баланс между надежностью электроснабжения, экономичностью и охраной окружающей среды. Он широко используется в сельских электросетях, промышленности, городских распределительных сетях и других областях. Ниже приведено подробное описание параметров и характеристик.

1. Основные параметры производительности (точная адаптация к требованиям различных сценариев)(Настраиваемый)

Перегрузочная способность (основная особенность)

Благодаря оптимизированной электромагнитной конструкции и системе отвода тепла, характеристики перегрузки значительно превосходят показатели обычных трансформаторов. Типичный стандарт перегрузки составляет 1,5-кратную номинальную нагрузку в течение 8 часов, 1,75-кратную номинальную нагрузку в течение 5 часов и 2,0-кратную номинальную нагрузку в течение 1 часа. Некоторые специализированные модели могут обеспечивать кратковременную работу при нагрузке, в 2,2 раза превышающей номинальную, в течение 30 минут, что позволяет эффективно справляться с внезапными высокими нагрузками, такими как сезонные пики и воздействие при запуске оборудования, и предотвращать перегорание оборудования и перебои в электроснабжении, вызванные перегрузкой. В то же время, он поддерживает длительную непрерывную работу при нагрузке, в 1,1 раза превышающей номинальную, адаптируясь к сценариям нормальных колебаний нагрузки.

Класс изоляции и характеристики изоляции

В основном используются конструкции изоляции класса F (максимально допустимая температура 155℃) и класса H (максимально допустимая температура 180℃), которые могут быть модернизированы до класса C в зависимости от требований сценария. В качестве основных изоляционных материалов используются изоляционная бумага DuPont NOMEX®, высококачественная эпоксидная смола (сухого типа) или натуральное эфирное изоляционное масло (масляного типа), обладающие высокой изоляционной прочностью, отличной термостойкостью, высокой устойчивостью к старению и влажности. Они обеспечивают стабильные изоляционные характеристики в условиях перегрузок и высоких температур, эффективно продлевают срок службы оборудования и соответствуют требованиям эксплуатации в суровых условиях, таких как наружная эксплуатация, высокая влажность и высокие температуры.

Потери и уровень энергоэффективности

Сердечник изготовлен из низкопотерной ориентированной кремниевой стали или аморфного сплава. Потери холостого хода у модели из аморфного сплава на 30–50% ниже, чем у обычных трансформаторов, а потери под нагрузкой — на 15–25%, что полностью соответствует национальному стандарту энергоэффективности 1-го уровня, а некоторые изделия достигают сверхвысокого уровня энергоэффективности 1. Благодаря оптимизации конструкции обмотки и выбору проводников из бескислородной меди, снижаются циркулирующие токи и паразитные потери, что позволяет значительно сэкономить на электроэнергии при длительной эксплуатации и соответствует требованиям энергосбережения и снижения энергопотребления в рамках концепции «двойного углерода».

Повышение температуры и система отвода тепла

Конструкция маслопроводов (с масляным охлаждением) и воздухопроводов (сухого типа) оптимизирована для работы в условиях перегрузки, обеспечивая быструю теплопроводность. Изделия с масляным охлаждением оснащены гофрированными маслобаками и ребристыми радиаторами, а также могут быть опционально оборудованы системой принудительного циркуляционного охлаждения маслом (OFAF); изделия сухого типа используют естественное воздушное охлаждение (AN) или принудительное воздушное охлаждение (AF), а некоторые модели высокого класса оснащены интеллектуальными вентиляторами с регулировкой температуры, которые могут автоматически запускаться и останавливаться в зависимости от температуры обмотки, строго контролируя повышение температуры обмотки при перегрузке в допустимых пределах, предотвращая старение изоляции, вызванное высокими температурами, и обеспечивая долговременную стабильную работу оборудования.

Помехоустойчивость и стабильность работы

Усилена конструкция механической части, железный сердечник и обмотка надежно закреплены, а сопротивление короткому замыканию высокое, что позволяет выдерживать воздействие внезапного тока короткого замыкания без повреждений; трансформатор обладает превосходной устойчивостью к гармоническим и несимметричным нагрузкам, может адаптироваться к гармоническим помехам, создаваемым промышленным оборудованием (например, электропечами, частотными преобразователями), снижает колебания напряжения и обеспечивает качество электроснабжения; он оснащен полным комплектом устройств молниезащиты и защиты от перенапряжения, что снижает воздействие суровых погодных условий и колебаний в электросети на оборудование, а частота отказов более чем на 40% ниже, чем у обычных трансформаторов.

Уровень шума и защиты

Благодаря оптимизации процесса ламинирования железного сердечника и технологии намотки, электромагнитный шум снижается. Уровень шума сухих трансформаторов составляет ≤55 дБ, а уровень шума масляных трансформаторов — ≤60 дБ, что значительно ниже соответствующих национальных стандартов и подходит для помещений с повышенной чувствительностью к шуму, таких как жилые районы, коммерческие зоны и центры обработки данных. Что касается уровня защиты, наружная модель может достигать степени защиты IP54, что обеспечивает пыле-, влагозащиту и защиту от проникновения посторонних предметов, а внутренняя модель может быть модернизирована до степени защиты IP65 в соответствии с требованиями, что позволяет адаптировать ее к различным условиям установки.

2. Конструктивное проектирование и основные материалы (закладывают прочную основу для долговечности оборудования)

2.1 Проектирование несущей конструкции

Структура железного ядра

Используется трехмерный намотанный железный сердечник или ступенчатый ламинированный железный сердечник. Трехмерный намотанный железный сердечник не имеет соединений, обеспечивает равномерную магнитную цепь, низкие магнитные потери, низкий уровень шума и высокую механическую прочность; ступенчатый ламинированный железный сердечник имеет плотную посадку, что снижает магнитные утечки и повышает энергоэффективность. Выбор типа сердечника может быть гибким и адаптирован к различным требованиям нагрузки.

Обмоточная структура

Для изготовления обмотки используются проводники из бескислородной меди (обладающие превосходной проводимостью и низкими потерями), а также применяются многослойные сегментированные и транспозиционные процессы намотки, что позволяет снизить циркуляционный ток и потери на выходе, а также повысить эффективность теплоотвода; поверхность обмотки покрыта несколькими слоями высококачественных изоляционных материалов для усиления изоляционных свойств, а также установлены изоляционные прокладки для обеспечения необходимого расстояния между обмоткой и железным сердечником, а также между обмоткой и корпусом, что предотвращает частичные разряды и обеспечивает безопасность оборудования.

Конструкция нефтяного резервуара/корпуса

Изделия с масляным охлаждением используют полностью герметичные гофрированные маслосливные баки с превосходными герметизирующими свойствами, что эффективно предотвращает старение и утечку изоляционного масла, продлевает срок его службы и исключает необходимость частой замены масла; гофрированные листы могут расширяться и сжиматься при изменении температуры масла, повышая эффективность теплоотвода, и обладают хорошей коррозионной стойкостью, что позволяет использовать их в течение длительного времени на открытом воздухе. Изделия сухого типа имеют оболочку из огнестойкой холоднокатаной листовой стали, поверхность которой покрыта электростатическим напылением, что обеспечивает пыле-, влагостойкость и коррозионную стойкость. Они оснащены вентиляционными заслонками для оптимизации циркуляции воздуха и повышения эффективности теплоотвода.

Проектирование системы охлаждения

В трансформаторах с масляным охлаждением по умолчанию используется естественное охлаждение (ONAN), а в зависимости от требований к перегрузкам может быть установлено принудительное воздушное охлаждение (ONAF) или принудительное воздушное охлаждение с циркуляцией масла (OFAF). Система охлаждения связана с устройством регулирования температуры для автоматической регулировки интенсивности охлаждения; в трансформаторах сухого типа используется естественное воздушное охлаждение (AN), а также может быть опционально установлено принудительное воздушное охлаждение (AF). Вентилятор имеет малошумную конструкцию, а запуск и остановка контролируются регулятором температуры, что не только обеспечивает эффективность охлаждения, но и снижает энергопотребление и уровень шума.

Конфигурация аксессуаров

В стандартную комплектацию входят датчик температуры масла, датчик уровня масла (погружной в масло), регулятор температуры, предохранительный клапан (погружной в масло), клеммные колодки и т. д.; в качестве опции могут быть установлены устройство онлайн-мониторинга хроматограммы масла, устройство онлайн-мониторинга температуры обмотки и модуль дистанционного мониторинга для обеспечения мониторинга состояния работы оборудования в режиме реального времени и раннего предупреждения о неисправностях, что облегчает дистанционное управление со стороны персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию и снижает нагрузку на персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию на месте.

2.2 Выбор основных материалов (контролируемое качество и исключительная долговечность)

• Материал сердечника из железа: ориентированная листовая кремнистая сталь с низкими потерями (обычный вариант), аморфный сплав (энергосберегающий вариант), все материалы выбраны из известных отечественных брендов, обладают высокой магнитной проницаемостью, низкими потерями и высокой устойчивостью к старению.

• Материал обмотки: Бескислородный медный проводник с высокой проводимостью, низким сопротивлением и высокой механической прочностью, предотвращающий деформацию проводника и его перегорание из-за перегрева.

• Изоляционный материал: изоляционная бумага DuPont NOMEX®, эпоксидная смола (сухого типа), натуральный эфир/минеральное изоляционное масло (для масляной обработки), обладающие превосходными изоляционными свойствами, высокой термостойкостью и соответствующие экологическим стандартам.

• Материал корпуса/резервуара для масла: холоднокатаная сталь, нержавеющая сталь (опционально), коррозионно-стойкий и устойчивый к ржавчине, подходит для суровых условий эксплуатации на открытом воздухе; уплотнения изготовлены из маслостойкой и износостойкой резины для обеспечения герметичности.

3. Основные преимущества продукта (выдающаяся дифференциация, адаптация к требованиям различных сценариев использования)

Высокая перегрузочная способность, обеспечивающая бесперебойное электроснабжение.

Главное преимущество заключается в том, что он способен выдерживать высокие нагрузки, значительно превышающие номинальную, в течение короткого времени, без слепого расширения мощности из-за кратковременных пиковых нагрузок, эффективно предотвращая перебои в электроснабжении, вызванные перегрузкой. Он особенно подходит для таких сценариев, как сезонные высокие нагрузки во время весенних праздников в сельской местности и напряженных сельскохозяйственных сезонов, а также для воздействия на запуск промышленного оборудования, повышая надежность электроснабжения и снижая потери при отключении электроэнергии. В то же время, долговременная работа с нагрузкой, в 1,1 раза превышающей номинальную, позволяет справляться с нормальными колебаниями нагрузки без частой регулировки оборудования.

Конструкция с длительным сроком службы, снижающая эксплуатационные и технические расходы.

Благодаря использованию высококачественных изоляционных материалов и оптимизированной конструкции системы теплоотвода, повышение температуры стабильно контролируется в условиях перегрузок, а срок службы оборудования не сокращается из-за кратковременных высоких нагрузок. Нормальный срок службы может достигать более 30 лет, что сопоставимо с показателями обычных трансформаторов. Оборудование обладает низкой частотой отказов, высокой помехоустойчивостью и устойчивостью к старению, что позволяет сократить частоту выездных проверок и технического обслуживания, снизить трудозатраты и стоимость персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию, а долгосрочные комплексные эксплуатационные расходы на 20–30% ниже, чем у обычных трансформаторов.

Отличная экономика, снижение первоначальных инвестиций

Нет необходимости настраивать оборудование в соответствии с пиковой нагрузкой, достаточно лишь выбирать в соответствии с обычной номинальной мощностью для удовлетворения кратковременной потребности в перегрузке, что значительно снижает первоначальную стоимость приобретения оборудования, плату за использование электросети и плату за расширение мощности. В то же время конструкция с низкими потерями может снизить затраты на электроэнергию в долгосрочной перспективе, обеспечивая баланс между экономией первоначальных инвестиций и долгосрочной эксплуатацией и техническим обслуживанием. Он особенно подходит для сценариев с большими колебаниями нагрузки и кратковременной пиковой продолжительностью, обеспечивая при этом превосходную экономическую эффективность.

Широкие возможности адаптации, всесторонний охват сцены.

В зависимости от потребностей различных сценариев, могут быть изготовлены два типа масляных и сухих трансформаторов, адаптированных к различным уровням напряжения, таким как 10 кВ и 35 кВ, с диапазоном мощности от 50 кВА до 20000 кВА, что может удовлетворить потребности сельских электросетей, промышленных предприятий, городских распределительных сетей, подключения к сетям возобновляемой энергетики и других сценариев. В частности, они применимы к: кратковременным высоким нагрузкам во время весенних праздников в сельской местности и в разгар сельскохозяйственного сезона; промышленным нагрузкам, таким как металлургия, химическая промышленность, горнодобывающая промышленность, электропечи и запуск электродвигателей; колебаниям нагрузки при подключении к сети фотоэлектрических/ветровых электростанций; регулированию нагрузки с большими пиковыми и минимальными колебаниями в городских жилых и коммерческих районах; сценариям с высокими требованиями к стабильности электроснабжения, таким как центры обработки данных и железнодорожный транспорт.

Экологически чистый и безопасный для окружающей среды, соответствующий требованиям политики.

Благодаря использованию конструкции с низкими потерями и низким уровнем шума, потери холостого хода и нагрузки значительно ниже, чем у обычных трансформаторов, что позволяет экономить много электроэнергии и сокращать выбросы углекислого газа при длительной эксплуатации; в изделиях с масляным охлаждением можно использовать натуральное эфирное изоляционное масло, которое нетоксично и разлагается, не загрязняя окружающую среду; минеральное изоляционное масло подлежит переработке; изделия сухого типа не загрязняют окружающую среду маслом и обладают превосходными огнестойкими свойствами, что соответствует национальной стратегии «двойного углерода» и политике охраны окружающей среды, а также подходит для различных сценариев с высокими требованиями к охране окружающей среды.

Интеллектуальная опциональная функция, более удобное управление и техническое обслуживание.

Опционально могут быть установлены интеллектуальные модули мониторинга и дистанционного управления для мониторинга рабочих параметров в режиме реального времени, таких как температура обмотки, температура масла (в масляном погружении), уровень масла (в масляном погружении), ток и напряжение, с такими функциями, как раннее предупреждение о неисправности, статистика данных и дистанционный пуск-останов. Персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию может удаленно проверять состояние работы оборудования через компьютеры и мобильные телефоны без круглосуточного дежурства на месте, что значительно повышает эффективность эксплуатации и технического обслуживания и снижает затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

4. Типичные сценарии применения (точное согласование, решение реальных проблем, связанных с источниками питания)

4.1 Сценарий развития сельской энергосети

Нагрузка на сельскую электросеть имеет очевидные сезонные колебания. Во время Праздника весны увеличивается количество возвращающегося персонала, а в разгар сельскохозяйственного сезона централизованно запускается ирригационное оборудование, что приводит к кратковременным пиковым нагрузкам. Традиционные трансформаторы склонны к срабатыванию и перегоранию из-за перегрузки. Специальные трансформаторы с высокой перегрузкой легко справляются с такими кратковременными пиковыми нагрузками без частого расширения мощностей, обеспечивая бесперебойное электроснабжение сельских жителей и сельскохозяйственного производства, сокращая инвестиции в модернизацию электросети, адаптируясь к суровым условиям сельской местности и снижая трудозатраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

4.2 Сценарий развития промышленной сферы

В таких отраслях промышленности, как металлургия, химическая промышленность, горнодобывающая промышленность и машиностроение, используется оборудование, такое как электропечи, прокатные станы, дробилки и электродвигатели. При запуске генерируется большой пусковой ток, представляющий собой типичную ударную нагрузку, которая легко может привести к перегрузке трансформатора. Специальные трансформаторы с высокой перегрузочной способностью обладают превосходной ударопрочностью и перегрузочной способностью, могут выдерживать мгновенные большие токи при запуске оборудования, предотвращая перебои в электроснабжении, и обладают высокой устойчивостью к гармоникам и неравномерной нагрузке, что позволяет адаптироваться к сложной электросетевой среде промышленных предприятий, обеспечивая нормальную работу производственного оборудования и снижая производственные потери.

4.3 Сценарий городской распределительной сети

В городских жилых районах, коммерческих зонах, офисных зданиях и других местах разница между пиковой и минимальной нагрузкой велика. Нагрузка резко возрастает в пиковые периоды (например, пик кондиционирования воздуха летом и пик отопления зимой). Традиционные трансформаторы необходимо подбирать в соответствии с пиковой нагрузкой, что приводит к низкому коэффициенту использования оборудования и неэффективным инвестициям в периоды низкой нагрузки. Специальные трансформаторы с высокой перегрузкой могут быть сконфигурированы в соответствии с традиционной нагрузочной способностью, справляясь с кратковременными высокими нагрузками в пиковые периоды, балансируя колебания нагрузки, повышая коэффициент использования оборудования, снижая инвестиции в расширение пропускной способности городской распределительной сети, и в то же время, благодаря своей малошумной и малопотерной конструкции, адаптируются к условиям городской жилой и коммерческой среды.

4.4 Новые сценарии развития энергетики и инфраструктуры

При подключении к сети возобновляемых источников энергии, таких как фотоэлектрические и ветровые электростанции, выходное напряжение нестабильно, что легко может вызвать колебания нагрузки в электросети и предъявляет высокие требования к перегрузочной способности и стабильности трансформаторов. В инфраструктурных проектах, таких как центры обработки данных и железнодорожный транспорт, предъявляются чрезвычайно высокие требования к непрерывности и стабильности электроснабжения, а также наблюдаются кратковременные колебания нагрузки. Специальные трансформаторы с высокой перегрузочной способностью могут адаптироваться к колебаниям нагрузки при подключении к сети возобновляемых источников энергии и одновременно обеспечивать стабильное электроснабжение центров обработки данных и железнодорожного транспорта. Дополнительный интеллектуальный модуль мониторинга позволяет осуществлять мониторинг состояния оборудования в режиме реального времени, что соответствует потребностям в интеллектуальном управлении и техническом обслуживании в инфраструктурных проектах.

5. Технические характеристики, модели и услуги по индивидуальной настройке (адаптация по запросу, удовлетворение личных потребностей)

5.1 Обычные характеристики

• Уровни напряжения: 10 кВ, 35 кВ (основной поток), возможны специальные уровни напряжения, такие как 6 кВ и 110 кВ.

• Диапазон мощности: 50 кВА ~ 20000 кВА, который может быть гибко выбран в зависимости от требований сценария.

• Метка группы соединений: Dyn11, Yyn0 (основной), поддержка переключения ответвлений под нагрузкой (OLTC) и переключения ответвлений без нагрузки, а диапазон переключения ответвлений можно настроить.

• Тип изделия: погружное в масло (полностью герметичный гофрированный масляный бак), сухое (литье из эпоксидной смолы), выбор зависит от потребностей.

• Тип изоляционного масла: В изделиях с масляным покрытием по умолчанию используется минеральное изоляционное масло, которое можно заменить натуральным эфирным изоляционным маслом (экологически чистая модель).

• Уровень защиты: наружная модель IP54, внутренняя модель IP65 (опционально), который может быть увеличен в зависимости от условий установки.

5.2 Услуги по индивидуальной настройке

В соответствии со специфическими сценариями использования и требованиями к нагрузке заказчика предоставляются комплексные услуги по индивидуальной настройке, включая:

• Многоуровневая настройка перегрузки: Настройте различные уровни перегрузочной способности от 1,2 до 2,2 раз в зависимости от продолжительности и интенсивности пиковой нагрузки.

• Индивидуальная настройка конструкции: Возможность индивидуальной настройки железного сердечника и конструкции обмотки для адаптации к особым условиям установки (например, узким пространствам, установке на большой высоте); индивидуальная настройка системы охлаждения для работы в суровых условиях, таких как высокие температуры и высокая влажность.

• Настройка дополнительных устройств: Настройте такие дополнительные устройства, как мониторинг хроматограммы масла, дистанционный мониторинг, молниезащита и заземление, по мере необходимости для обеспечения интеллектуального управления и технического обслуживания; настройте интегрированную схему шкафа JP для интеграции трансформаторов, выключателей и защитных устройств, что сократит объем работ по установке на месте.

• Индивидуальная настройка энергоэффективности: В соответствии с потребностями в энергосбережении, можно заказать модели с сердечником из аморфного сплава железа и продукцию с высочайшей энергоэффективностью (уровень 1) для дальнейшего снижения потерь.

6. Обеспечение качества и послепродажное обслуживание

Гарантия качества

Продукция производится в строгом соответствии с соответствующими национальными стандартами, такими как GB/T 1094 и GB/T 6451. Все основные материалы отбираются у известных производителей. Производственный процесс проходит многоступенчатую проверку (проверка сырья, проверка полуфабрикатов, проверка готовой продукции) для обеспечения высокого качества продукции; перед отправкой с завода проводятся испытания на холостом ходу, испытания под нагрузкой, испытания на перегрузку и т.д. для проверки характеристик продукции и обеспечения ее соответствия проектным требованиям.

Послепродажное обслуживание

Предоставляются бесплатные консультации по установке и вводу в эксплуатацию; гарантийный срок на продукцию составляет 3 года. В случае возникновения проблем с качеством в течение гарантийного периода предоставляется бесплатное техническое обслуживание и замена деталей; создана полная система послепродажного обслуживания, включающая круглосуточные онлайн-консультации, выездное обслуживание в течение 48 часов в отдаленных районах, а также регулярные проверки и рекомендации по техническому обслуживанию для обеспечения долгосрочной стабильной работы оборудования.