Niniejsza seria to trójfazowy, olejowy, samoczynnie chłodzący, bezprzerwowy transformator rozdzielczy z amorficznego stopu, przeznaczony do systemów elektroenergetycznych prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz. Obejmuje trzy główne poziomy napięć po stronie wysokiego napięcia: 6 kV, 10 kV i 20 kV. Po stronie niskiego napięcia standardowo występuje napięcie 0,4 kV. Jego główne funkcje to redukcja mocy, dystrybucja i sterowanie. Jest szeroko stosowany w miejskich i wiejskich sieciach elektroenergetycznych, przedsiębiorstwach przemysłowych i górniczych, parkach przemysłowych, osiedlach mieszkaniowych, transformatorach skrzynkowych dla energetyki fotowoltaicznej/wiatrowej oraz w różnorodnych projektach dystrybucyjnych. Produkt wykorzystuje amorficzny stop jako materiał rdzenia. Jest klasyfikowany iteracyjnie jako SH15, SH21 i SH25 w zależności od poziomu energooszczędności, z malejącymi stratami i ciągłym wzrostem efektywności energetycznej. Cała seria przyjmuje w pełni szczelną konstrukcję, zapewniając niezawodne działanie, brak konieczności konserwacji i silną odporność na zwarcia. Spełnia aktualne krajowe normy efektywności energetycznej i wymagania ochrony środowiska, a także nadaje się do projektów dystrybucyjnych o różnych budżetach i wymaganiach dotyczących oszczędności energii.
I. Zakres zastosowania
Znamionowe napięcie wysokonapięciowe obejmuje 6kV, 10kV i 20kV. Znamionowe napięcie niskonapięciowe wynosi 0,4kV. Znamionowa częstotliwość to 50Hz. Zakres mocy obejmuje od 30kVA do 2500kVA, spełniając potrzeby dystrybucji o różnej skali. Metoda chłodzenia to chłodzenie olejowe samoczynne (ONAN). Grupa połączeń to preferencyjnie Dyn11, a Yyn0 może być skonfigurowane zgodnie z wymaganiami. Metoda regulacji napięcia to regulacja napięcia bez wzbudzenia, z zakresem regulacji ±2×2,5% lub ±5%. Środowisko użytkowania jest elastyczne, umożliwiając instalację wewnątrz pomieszczeń, na zewnątrz lub w stacjach transformatorowych typu skrzynkowego. Może również dostosować się do złożonych środowisk, takich jak wysokie wysokości, konwencjonalne i łagodne zanieczyszczenia, z niezwykle silną zdolnością adaptacji.
II. Znaczenie modelu
Weźmy jako przykład SH25-M-630/10. Znaczenie poszczególnych części modelu jest następujące: S oznacza trójfazowy transformator olejowy; H oznacza rdzeń z amorficznego stopu; 25 oznacza numer sekwencji projektowej, odpowiadający poziomowi strat i efektywności energetycznej; M oznacza konstrukcję w pełni szczelną; 630 oznacza moc znamionową 630 kVA; 10 oznacza napięcie znamionowe strony wysokiego napięcia 10 kV. Inne modele postępują według tego samego schematu, różniąc się jedynie numerem sekwencji projektowej (poziom efektywności energetycznej), mocą znamionową i poziomem napięcia strony wysokiego napięcia. Struktura i zasada działania pozostają takie same.
III. Poziomy efektywności energetycznej i charakterystyka strat
Niniejsza seria ściśle przestrzega norm GB 20052-2024 „Granice efektywności energetycznej i poziomy efektywności energetycznej dla transformatorów mocy” oraz GB/T 25446-2010 „Parametry techniczne i wymagania dla transformatorów rozdzielczych z rdzeniem z amorficznego stopu zanurzonych w oleju”. Zgodnie z poziomem oszczędności energii, są to odpowiednio SH15, SH21 i SH25.
SH15: Wczesny model amorficzny, o efektywności energetycznej lepszej niż S13, zbliżonej do drugiego poziomu efektywności energetycznej starej normy krajowej, z niższym kosztem i dojrzałą konserwacją, obecnie ledwo spełniający limit trzeciego poziomu efektywności energetycznej nowej normy krajowej, nadający się tylko do wymiany starego sprzętu lub modernizacji istniejących projektów, niezalecany do nowych projektów.
SH21: Główny model w ramach nowego systemu efektywności energetycznej, spełniający drugopoziomowy standard efektywności energetycznej, ze stratami zredukowanymi o około 20% w porównaniu do SH15, o wyjątkowym stosunku kosztów do wydajności, odpowiedni dla przemysłowych lub regionalnych podstacji z wymaganiami oszczędności energii, ale ograniczonym budżetem.
SH25: Pierwszorzędna efektywność energetyczna (najwyższy poziom), ze stratami jałowymi o 60% do 80% niższymi niż w tradycyjnych transformatorach z rdzeniem ze stali krzemowej, stanowiącymi jedynie 20% do 30% strat jałowych transformatora S13 o tej samej mocy. Jest to obecnie transformator o najniższych stratach jałowych, zapewniający znaczące długoterminowe korzyści w zakresie oszczędności energii, odpowiedni dla kluczowych projektów energooszczędnych, scenariuszy długoterminowego obciążenia wysokiego i zmiennego obciążenia niskiego.
Ogólnie rzecz biorąc, im wyższy numer modelu, tym lepsza wydajność materiału rdzenia ze stopu amorficznego, bardziej zoptymalizowany proces i niższe straty bez obciążenia, tym bardziej oczywisty efekt energooszczędności.
IV. Kluczowe cechy techniczne
(1) Amorficzny rdzeń ze stopu Jest wykonany z pierwiastków takich jak żelazo, nikiel i bor przy użyciu technologii szybkiego hartowania i krzepnięcia. Grubość wynosi tylko 0,025 - 0,027 mm, co stanowi 1/10 grubości tradycyjnej blachy krzemowej. Atomy są ułożone w nieuporządkowanym stanie amorficznym, co znacznie zmniejsza straty histerezy magnetycznej i straty prądów wirowych. Strata biegu jałowego spada o 60% - 80%, a prąd biegu jałowego zmniejsza się o około 80% [9][13]. Jednocześnie przenikalność magnetyczna jest wyższa, a siła koercji niższa. Hałas roboczy jest o 10 - 15 dB niższy niż w przypadku tradycyjnych transformatorów z blachy krzemowej, co zapewnia cichszą pracę.
(II) Uzwojenie i konstrukcja
Uzwojenie wykorzystuje przewodniki z czystej miedzi. Uzwojenie wysokiego napięcia jest cylindryczne, a uzwojenie niskiego napięcia jest w kształcie folii lub wielowarstwowe cylindryczne. Wzmocniono poprzeczne i osiowe podpory, aby znacznie zwiększyć odporność na zwarcia i wytrzymać naprężenia mechaniczne podczas nagłych zwarć. Cewka nie ulega deformacji. Zbiornik oleju przyjmuje falisty zbiornik oleju lub radiator płytowy, w połączeniu z w pełni szczelną konstrukcją, zapobiegającą wyciekom oleju i przedostawaniu się wody, opóźniającą starzenie się oleju izolacyjnego, zapewniającą długi okres bezobsługowy i spełniającą wymagania długoterminowej pracy na zewnątrz [12].
(III) Izolacja i wzrost temperatury
Klasa cieplnej odporności izolacji to A (105℃), wzrost temperatury warstwy oleju wynosi ≤ 60K, a wzrost temperatury uzwojenia wynosi ≤ 65K. Działanie jest stabilne i niezawodne. Poziom izolacji jest zróżnicowany w zależności od poziomu wysokiego napięcia: 6kV to LI60AC25, 10kV to LI75AC35, a 20kV to LI125AC55. Wszystkie spełniają wymagania bezpiecznej eksploatacji dla odpowiednich poziomów napięcia.
(IV) Ochrona i niezawodność
Standardowe wyposażenie obejmuje zawory bezpieczeństwa, wskaźniki poziomu oleju, ucha podnoszące i niezawodny system uziemienia. Dodatkowe czujniki temperatury, przekaźniki gazowe itp. można skonfigurować w zależności od potrzeb, aby w pełni zapewnić bezpieczną eksploatację sprzętu. Twardość materiałów ze stopów amorficznych jest 5 razy wyższa niż stali krzemowej, dzięki czemu są odporne na korozję i starzenie. Okres użytkowania może wynosić ponad 30 lat, bez zanieczyszczeń przez cały cykl życia. Po złomowaniu, łatwo je zdemontować i poddać recyklingowi.
V. Zalety wydajnościowe
1. Ultra-energooszczędny: Straty bez obciążenia są o 60% - 80% niższe niż w tradycyjnych transformatorach z rdzeniem ze stali krzemowej. Efekt energooszczędności jest szczególnie znaczący w scenariuszach z lekkim obciążeniem / brakiem obciążenia. Długoterminowa eksploatacja może znacznie obniżyć koszty energii elektrycznej i emisję dwutlenku węgla, spełniając wymagania polityki "podwójnego węgla".
2. Cicha praca: Efekt rozszerzalności magnetycznej rdzenia żelaznego jest niewielki, a hałas roboczy jest niski, co nadaje się do scenariuszy z wrażliwymi wymaganiami dotyczącymi hałasu, takich jak szkoły, szpitale i obszary mieszkalne.
3. Wysoka niezawodność: W pełni szczelna konstrukcja nadaje się do złożonych środowisk, ma silną odporność na zwarcia i korozję, nie wymaga konserwacji i obniża koszty eksploatacji i utrzymania.
4. Wygoda instalacji: Objętość jest o 30% - 40% mniejsza niż w przypadku tradycyjnych transformatorów o tej samej mocy. Można go bezpośrednio instalować na ziemi lub stosować w stacjach transformatorowych typu skrzynkowego, skracając okres budowy.
5. Przyjazny dla środowiska: Zużycie energii podczas produkcji materiałów z amorficznego stopu jest niskie, straty podczas pracy są niewielkie, co zmniejsza zanieczyszczenie środowiska i kwalifikuje go jako zielony sprzęt dystrybucyjny.
VI. Typowe scenariusze zastosowań
Jest szeroko stosowany w modernizacji miejskich i wiejskich sieci elektroenergetycznych, szczególnie nadaje się do scenariuszy o niskim wskaźniku obciążenia, takich jak wiejskie sieci elektroenergetyczne; jest kompatybilny z przemysłowym rozdziałem energii w przedsiębiorstwach przemysłowych, hutnictwie i przemyśle chemicznym, a także w obszarach mieszkalnych, kompleksach handlowych, szkołach i szpitalach; może być używany jako transformator podwyższający typu skrzynkowego dla elektrowni fotowoltaicznych i farm wiatrowych, pomagając w integracji nowej energii; nadaje się również do scenariuszy o wysokich wymaganiach dotyczących niezawodności zasilania i wydajności energetycznej, takich jak centra danych, transport kolejowy i infrastruktura miejska, obejmując wszystkie rodzaje potrzeb w zakresie rozdziału energii.