Transformator blokowy jest kluczowym elementem zaawansowanego systemu zasilania elektrycznego. Te transformatory są ważne dla efektywnego i stabilnego przesyłania wysokiego napięcia generowanego w elektrowniach do sieci przesyłowej wysokiego napięcia. Zazwyczaj te transformatory obsługują wysokie napięcia rzędu 220 kV i 500 kV. W tym transformatorze omówimy szczegóły dotyczące transformatora blokowego i znaczenie systemów wysokiego napięcia.
Definicja transformatora blokowego
- Transformatory blokowe to transformatory wysokiego napięcia o większej pojemności, które istnieją w punkcie wyjścia systemu wytwarzania energii. Gdzie podnoszą napięcie generowane w elektrowni, aby przesyłać je na większe odległości.
- Termin transformator blokowy używany w Rosji i krajach WNP jako terminologia inżynieryjna.
- gdzie blok pokazuje bliską współpracę jednostki wytwórczej z jej podłączonym transformatorem podnoszącym napięcie. Ta konfiguracja jest również znana jako blok generatora-transformatora W krajach zachodnich nazywa się to transformator podwyższający napięcie (GSU).
Rola transformatorów blokowych w systemach zasilania
Transformatory blokowe w systemach energetycznych tworzą połączenia między systemami produkcji energii a przesyłem linii wysokiego napięcia, a ich główne funkcje w systemach energetycznych to.
Podwyższone napięcie
- Źródło energii generowane przez generator elektryczny i generowane napięcie ma niski poziom w zakresie od 10 kV do 27 kV. Ten niski poziom napięcia jest trudny do przesyłania na dłuższe odległości w sieci o tym samym poziomie i bez strat.
- Transformator blokowy zwiększa poziom napięcia do wyższego poziomu, takiego jak 110 kV, 220kV, 330 kV, lub 500 kV, co można łatwo przesyłać na dłuższe odległości.
Skuteczny transfer energii:
- Kiedy ten transformator zwiększa poziom napięcia, pomaga zminimalizować prąd, co unika strat oporowych (I²R) w liniach przesyłowych, a efektywność systemu jest utrzymywana. Zapobiega to także przegrzewaniu przewodników. Ta efektywna transmisja energii jest potrzebna dla większych systemów energetycznych, aby dostarczać energię na dłuższe odległości.
Integracja z siecią
- Transformatory blokowe tworzą połączenia punktów generacji z sieciami wysokiego napięcia. Utrzymują izolację elektryczną między generacją a siecią, jednocześnie utrzymując poziom napięcia. Dostarczają energię do różnych centrów obciążeniowych i powodują ciągłe działanie sieci.
Stabilna praca
- Transformatory pracują także nieprzerwanie w wysokich warunkach cieplnych i pomagają w funkcjonowaniu regularnego systemu energetycznego. Zapewniają dłuższy przepływ energii przez dłuższy czas bez jakichkolwiek przerw, co pomaga elektrowniom pracować nieprzerwanie i dostarczać energię w sposób ciągły.
Poziomy napięcia i pojemność transformatora blokowego
Strona wysokiego napięcia:
- Sieć jest podłączona do strony wysokiego napięcia transformatora blokowego. Poziomy napięcia po tej stronie wynoszą 220 kV i 500 kV, które są podłączone do większego systemu energetycznego. W przypadku dłuższego przesyłu, końcowe napięcie może być również wyższe niż ten poziom. Te poziomy napięcia minimalizują straty przesyłowe i skutecznie przesyłają energię.
Strona niskiego napięcia:
- Generator wygenerował napięcie podane po stronie niskonapięciowej transformatora. Mieści się ono w zakresie od 10 kV do 27 kV.
- To niskie napięcie wejściowe jest następnie przekształcane na wysoki poziom napięcia, który jest przesyłany do sieci.
Moc znamionowa:
- Są to transformatory podwyższające, więc mają wysoką moc znamionową około 100 MVA lub 1000 MVA, a niektóre mają jeszcze wyższą. Klasyfikacja transformatora na podstawie pojemności elektrowni. Ta klasyfikacja pomaga transformatorowi dostarczyć pełną moc wyjściową generatora bez przeciążania.
Częstotliwość:
- Zwykle transformatory blokowe działają w krajach WNP i Rosji, gdzie częstotliwość systemu wynosi 50 Hz, co odpowiada regionalnej częstotliwości sieci energetycznej. Dla dokładnego przesyłu wymagany poziom częstotliwości jest ważny.
Możesz być zainteresowany: Kompleksowy przewodnik po specyfikacjach transformatorów
Cechy konstrukcyjne transformatora blokowego
Rdzeń i uzwojenia
Rdzeń magnetyczny
Do wykonania rdzenia magnetycznego stosuje się różne materiały, takie jak wysokiej jakości stal krzemowa o orientacji. Materiały te mają cechy zapobiegające stratom rdzenia podczas pracy transformatorów, co pomaga w zarządzaniu ciepłem i zwiększa efektywność, co jest ważne dla większych transformatorów.
Zwoje:
Nawijania konstruowane są z materiałów zapewniających wysoką przewodność i wytrzymałość mechaniczną, takich jak miedź lub aluminium. Materiały te pomagają również w przewodzeniu wysokiego prądu i radzeniu sobie z działaniami warunków zwarcia. Wszystkie te cechy pomagają nawinięciom pozostać stabilnymi i rozprowadzać napięcie.
Dowiedz się więcej o Uzwojenia transformatora
Izolacja
Izolacja z papieru olejowego jest stosowana w transformatorze blokowym. W tej konfiguracji, papier izolacyjny jest nawinięty wokół przewodników, a zbiornik zawiera olej. Olej jest pomocny w izolacji elektrycznej i odprowadzaniu ciepła, co pozwala na utrzymanie wytrzymałości dielektrycznej oraz minimalizowanie skutków wysokiego napięcia na izolacji.
Więcej informacji Izolacja transformatora
Systemy chłodzenia
Ponieważ transformatory blokowe działają w warunkach wysokiego obciążenia, które powodują wysoką temperaturę. Odpowiednie chłodzenie jest ważne dla bezpiecznej pracy. Niektóre stosowane techniki chłodzenia to
ONAN
Aby rozproszyć ciepło, transformator ma obieg oleju i odprowadza ciepło do otoczenia przez radiator. Ten system chłodzenia stosowany jest w transformatorach o średniej mocy.
Zdobądź za darmo: Ostateczny przewodnik po transformatorach ONAN
ONAF
Ta technika ma wentylator do cyrkulacji powietrza nad radiatorem w celu przeprowadzenia rozpraszania ciepła. Transformatory o wysokiej mocy i wysokiej wydajności stosują tę metodę.
OFAF (Olej Wymuszony Powietrze Wymuszony):
Ten system jest wyposażony w obieg oleju oraz przepływ powietrza przy użyciu wentylatorów i pomp. Ta metoda jest preferowana w większych transformatorach, które działają w trudnych warunkach obciążenia.
ODAF
Większy transformator blokowy korzysta z tej metody chłodzenia, która jest nowoczesnym sposobem chłodzenia, powodującym przepływ powietrza w częściach uzwojenia, gdzie występują duże straty ciepła.
Zwiększa to żywotność transformatora i utrzymuje jego pracę na wysokim poziomie mocy.
Dowiedz się więcej: Czym jest chłodzenie transformatora i jak jest realizowane?
Projekt strukturalny transformatora
Zbiornik transformatora:
Struktura zbiornika transformatora wykonana z wysokiej jakości stalowych blach. W zbiorniku znajduje się olej izolacyjny, a aktywne komponenty rdzenia transformatora i uzwojenia są zmontowane. Zbiornik musi mieć właściwości umożliwiające radzenie sobie z wahaniami ciśnienia oleju przy zmianach temperatury i skutkami zwarć. Zbiornik chroni również wewnętrzne komponenty przed zewnętrznymi czynnikami środowiskowymi, takimi jak wilgoć itp.
Możesz być zainteresowany: Wybór odpowiedniej obudowy transformatora dla Twojego projektu
System konserwacyjny:
Jak w innych transformatorach, transformator blokowy również wyposażony jest w zbiornik olejowy, który nazywa się zbiornikiem konserwacyjnym, połączonym ze zbiornikiem głównym. Gdy występują zmiany temperatury i ekspansja oleju, przemieszcza się do tego zbiornika, a gdy zachodzi skurcz, przemieszcza się do zbiornika głównego.
Ten zbiornik utrzymuje poziom oleju, unika kontaktu powietrza z olejem, co zapobiega utlenieniu oleju i wnikaniu wilgoci.
Przeczytaj więcej: Transformatory hermetycznie zamknięte a transformatory z konserwatorem
Przyłącza Wysokiego Napięcia:
Przyłącza to przewodniki przechodzące przez zbiornik transformatora, które zapewniają izolację między uziemionym zbiornikiem a naładowanym przewodnikiem. Przyłącza transformatora blokowego mogą łatwo zarządzać wysokim napięciem i trudnymi warunkami.
Aby zapewnić odpowiedni odstęp elektryczny i izolację, ich długość jest ustawiona na dużą. Ta konstrukcja jest pomocna w dokładnym przesyłaniu mocy z transformatora do linii przesyłowych.
Systemy ochrony
Transformatory blokowe, ponieważ zarządzają wysokim napięciem, potrzebują precyzyjnego systemu ochrony dla bezpiecznej pracy bez uszkodzeń.
Ochrona różnicowa:
Jest to ważny system ochrony dla transformatora, którego działanie polega na porównywaniu prądu na wejściu i wyjściu transformatora. Gdy transformator działa normalnie, te dwa prądy mają tę samą wartość. Jeśli wystąpi jakiekolwiek uszkodzenie, jak zwarcie, obie wartości prądów pokazują różne wartości, a ten system ochrony działa i zatrzymuje pracę transformatora.
Przekaźnik Buchholza:
Przekaźnik Buchholza to w zasadzie mechaniczny element ochronny, który znajduje się między zbiornikiem konserwacyjnym a zbiornikiem transformatora. Jego główną funkcją jest nagła zmiana ruchu oleju i gromadzenie gazu w transformatorze, które występuje z powodu przegrzania i uszkodzenia izolacji.
Alarm działa tylko w przypadku krótkich usterek, takich jak powolne gromadzenie się gazu, ale w przypadku dużych usterek olej porusza się szybko, a przekaźnik wyłącza obwód.
Proces monitorowania temperatury
Monitorowanie temperatury uzwojeń transformatora i oleju izolacyjnego jest ważne dla bezpiecznej pracy. Podłączone czujniki mierzą zmiany temperatury, a sygnał jest przesyłany do alarmu, a temperatura przekraczająca bezpieczny limit wyłącza obwód. Zapobiega to przegrzewaniu, które skutkuje uszkodzeniem izolacji i poważnymi usterek.
Zdalne monitorowanie stanu
Analiza gazów rozpuszczonych jest ważnym narzędziem wykorzystywanym do wykrywania warunków online. Jego działanie polega na monitorowaniu gazów w oleju transformatorowym, które powstają w wyniku różnych usterek.
Narzędzie diagnostyczne analizy gazów rozpuszczonych wykonuje zdalne monitorowanie stanu. Przeprowadza analizę gazów, które powstają w wyniku usterek elektrycznych.
Dzięki właściwemu zrozumieniu typów gazów i ich stężenia, DGA sprawdza uszkodzenia izolacji i łuki elektryczne na wczesnych etapach przed poważnymi usterek.
Funkcje operacyjne transformatora blokowego
Ciągła praca
Ten transformator działa bez przerwy, gdy jest podłączony do działającego generatora. Zapewnia zasilanie dla obciążeń bez żadnych efektów. Wszystkie te ciągłe operacje odbywają się dzięki właściwym technikom chłodzenia, zastosowaniu materiałów wysokiej jakości w budowie oraz zarządzaniu usterek elektrycznych i generowanym ciepłem.
Odporność na siły zwarciowe
Gdy wysoki prąd przepływa przez uzwojenia transformatora z powodu zwarć, powoduje to wysokie siły mechaniczne. Czarny transformator ma odpowiednią wytrzymałość mechaniczną do radzenia sobie z tymi siłami i ich wpływem na transformator. Wysoka odporność na zwarcia zapewnia bezpieczne działanie bez uszkodzeń.
Odpowiednia regulacja napięcia
Te transformatory utrzymują poziom napięcia przy zmieniających się obciążeniach. Utrzymują napięcie zgodnie z wymaganiami sieci, co pomaga sieci w dokładnym działaniu podłączonych urządzeń.
Żywotność:
Transformator blokowy może działać do 40 lat przy prawidłowym projekcie, zastosowaniu wysokiej jakości materiałów i terminowej konserwacji.
Energizacja:
Zazwyczaj te transformatory pozostają w użyciu, ponieważ są zasilane, gdy są podłączone do działającego generatora. Pomaga to zapewnić nieprzerwaną dostawę energii.
Transformatory blokowe AAplikacje
Instalacja w elektrowni
Transformator blokowy jest zazwyczaj podłączany w elektrowniach do wyjścia generatora, aby zwiększyć poziom napięcia do wymagany poziomu przesyłania. Te części transformatorów są częścią elektrowni węglowych, gazowych i naftowych, a także elektrowni wodnych.
Są również częścią większych elektrowni słonecznych i farm wiatrowych. W tych systemach generator ma własny transformator blokowy, który zapewnia ciągłe zasilanie.
Zdobądź za darmo: Czego używają Transformers w elektrowni?
Duże Stacje Transformatorowe
Transformatory blokowe są również instalowane w stacjach transformatorowych gdzie płynie większa moc. Tutaj dostarczają moc o różnych poziomach napięcia i łączą z siecią. Wysoka pojemność pomaga w użyciu w krajowych lub regionalnych stacjach transformatorowych.
Znaczenie transformatora blokowego w systemach zasilania w Rosji i krajach WNP
Transformatory blokowe są zazwyczaj preferowane w systemach, gdzie potrzebna jest dostawa energii na długich dystansach, takich jak w niektórych częściach Rosji i krajów WNP, gdzie potrzebna jest dłuższa dostawa energii. Te transformatory zwiększają poziomy napięcia do około 220 kV i 500 kV dla bezpiecznej transmisji. W tych regionach, te transformatory są standardem i spełniają krajowe normy.
Wnioski
Dla transformatorów blokowych w systemach wysokiego napięcia, głównym komponentem jest połączenie punktów generacji i sieci dla dłuższej transmisji. Ich wysokie poziomy napięcia, takie jak 220 kV i 500 kV, pomagają skutecznie dostarczać dużą moc. Aby uzyskać transformator zdolny do obsługi tych wysokich wartości napięcia, Transformator Daelim, a globalny producent, działa od ponad dekady jako doświadczony producent transformatorów.
Daelim Transformer jest profesjonalnym producentem i dostawcą transformatorów blokowych. Wszystkie transformatory są konstruowane zgodnie z normami ANSI/IEEE, CSA, IEC, GOST i innymi. Produkujemy transformatory mocy HV o mocy znamionowej 500 MVA z wymaganej klasy izolacji zapewniającej odpowiednią stabilność od punktu wytwarzania do sieci. Dostarczyliśmy transformatory do ponad 40 krajów. Jeśli potrzebujesz pomocy w projekcie transformatorów blokowych, proszę skontaktować się z Daelim Transformer.
English
Polish
German