Štandardy veľkosti transformátora: predpisy, konštrukčné faktory a praktické aplikácie

Príslušný štandardný systém

 

 IEC 60076-2: Výkonové transformátory Časť 2: Zvýšenie teploty

 IEC 60076-3: Výkonové transformátory Časť 3: Hladiny izolácie, dielektrické testy a vonkajšie izolácie

 

Poskytnite univerzálny rámec špecifikácie pre globálny priemysel transformátorov. Tieto štandardy sa navzájom dopĺňajú a koordinujú, aby sa zabezpečilo, že transformátory produkované rôznymi výrobcami majú určitý stupeň kompatibility a vzájomnej zameniteľnosti, pokiaľ ide o veľkosť.

 

Faktory ovplyvňujúce rozmery transformátora nádrže

1. Kapacita transformátora

Kapacita transformátora je jedným z kľúčových faktorov, ktoré určujú veľkosť nádrže. Všeobecne povedané, čím väčšia je kapacita, tým väčšia je veľkosť vinutí, jadier a iných komponentov vo vnútri transformátora a na ich prispôsobenie sa vyžaduje väčšia nádrž.

2. Metóda chladenia

Rôzne metódy chladenia tiež ovplyvňujú veľkosť olejovej nádrže. Medzi bežné metódy chladenia patrí olej - ponorený self - chladenie (Onan), olej - Ponorené chladenie vzduchu (ONAF) a chladenie vzduchu vynúteného oleja (OFAF).

 

Odbočovať: V oleji - ponorenými self - Metóda chladenia sa ropná nádrž primárne spolieha na prirodzenú konvekciu na jej povrchu, aby sa rozptýlila teplo, čo si vyžaduje väčšiu plochu povrchu rozptylu tepla. To si vyžaduje väčšiu veľkosť olejovej nádrže, aby sa zabezpečila dostatočný rozptyl tepla.

 

OFAF: Metóda chladenia vzduchu vynúteného oleja využíva olejové čerpadlo na vynútenie obehu oleja a využíva ventilátor na zvýšenie rozptylu tepla, čo vedie k väčšej účinnosti. Pod rovnakou kapacitou môže byť veľkosť telesa hlavnej ropnej nádrže (s výnimkou skupiny vonkajšej chladiča) navrhnutá tak, aby bola relatívne kompaktná.

3. Úroveň napätia

Čím vyššia je úroveň napätia, tým prísnejšie sú vnútorné požiadavky na izoláciu transformátora. Rozstup medzi jadrom a vinutím je zväčšený a zvyšuje sa izolačná vzdialenosť od puzdra po ropnú nádrž, čo vedie k celkovému zvýšeniu veľkosti ropnej nádrže. Aby sa zabezpečila výkonnosť izolácie, je potrebné zvýšiť izolačnú vzdialenosť a používať hrubšie izolačné materiály, čo vedie k zvýšeniu celkovej veľkosti transformátora a zodpovedajúcemu zvýšeniu veľkosti olejovej nádrže. Napríklad veľkosť ropnej nádrže transformátora 110 kV bude väčšia ako veľkosť transformátora 10 kV, aby sa splnilo požiadavky na izoláciu pri vyšších úrovniach napätia.

4. Štruktúra a rozloženie transformátora

Návrh vnútornej štruktúry transformátora má priamy vplyv na veľkosť ropnej nádrže vrátane vinutia, olovo - Metóda a umiestnenie regulátora napätia.

(1) vinutia štruktúry

Rôzne vinuté štruktúry majú rôzne veľkosti a požiadavky na chladenie, ktoré priamo ovplyvňujú celkový objem tela, čím určujú vnútorný objem a vonkajšie rozmery ropnej nádrže. Bežné vinutia zahŕňajú:
Valcové vinutie: jednoduchá štruktúra, nízke náklady, bežne používané v malých a stredných - veľkých transformátoroch.
Vinutie špirály: Vhodné pre veľký prúd, veľký priemer a vyššie požiadavky na šírku ropnej nádrže.
Kontinuálne (kontinuálny disk) vinutie: bežne používané vo vysokom - napätí a veľké - kapacitné transformátory, kompaktná štruktúra, ale môže byť vysoká výška.

 

 

 

(2) Zariadenie olovo a poloha puzdra

Metóda olovo - Out Metóda vysokého - napätie a nízke - napätie má významný vplyv na štruktúru ropnej nádrže. Bežné spôsoby odchádzajúcich drôtov sú:
Horné - namontované puzdrá: Dostatočný priestor v hornej časti nádrže musí byť navrhnutý tak, aby vyhovoval inštalácii puzdra, vzdialenosti izolácie olovnatého a prevádzkového priestoru.
Side - namontované puzdrá: Bočné rozmery nádrže sa môžu zvýšiť, ale celková výška je možné znížiť, čo je vhodné pre prepravu a usporiadanie rozvodne.
Výber prietoku odchádzajúcich drôtov vo všeobecnosti súvisí so scenárom využitia transformátora, úrovne napätia, metódy zapojenia atď.

 

 

(3) Pozícia meniča kohútika

Rozloženie meniča kohútika tiež ovplyvní veľkosť nádrže. Horná inštalácia vyžaduje zvýšenie výšky nádrže, aby sa prispôsobilo telu meniča kohútika. Bočná inštalácia môže rozšíriť dĺžku alebo šírku nádrže a vyžadovať rezerváciu údržbárskeho kanála. Vnútorný olej - Ponorovaný menič kohútika vyžaduje zvýšenie vnútorného priestoru nádrže a optimalizáciu štruktúry obehu oleja. Poloha meniča kohútika musí komplexne zvážiť faktory, ako je celková výška, stabilita a ľahká údržba transformátora.

 

5. Požiadavky na prepravu a inštaláciu

V skutočnej inžinierskej aplikácii transformátorov sú prepravy a na - podmienky inštalácie lokality dôležitými externými obmedzeniami, ktoré sa musia brať do úvahy pri návrhu nádrže.

(1) Obmedzenia veľkosti prepravy

Transformátory musia byť prepravené cestnou, železničnou, morskou atď. A musia byť v súlade s obmedzeniami prepravného kanála výšky a šírky počas tohto procesu:
V Číne je prepravu stupnice - zvyčajne obmedzená: výška <4,5 m, šírka <3,5-4,5 m (vrátane prívesu)
Exportné transformátory musia spĺňať veľkosť prielezu kontajnerov alebo roll - na/roll - mimo lodí.
Ak veľkosť prekročí limit, môže byť potrebné rozobrať a zostaviť komponenty, ako sú puzdrá a radiátory na mieste.
Preto je počas fázy návrhu ropnej nádrže potrebné naplánovať dopravnú cestu a používať maximálnu veľkosť prepravy ako jedného z okrajových podmienok pre návrh štruktúry ropnej nádrže.

 

 

(2) Zdvíhanie a základný priestor

Potrebné štruktúry na zdvíhanie transformátora a inštaláciu nadácie musia byť tiež rezervované v návrhu. Na hornú časť olejovej nádrže sa musia vložiť zdvíhanie uší, zdvíhacie krúžky alebo zosilniace lúče, aby sa zabezpečila zdvíhacia pevnosť celého stroja; Spodok by mal byť vybavený vodiacimi valčekmi alebo základnými polohovacími doskami, aby sa splnili požiadavky na - kĺzanie nadácie alebo upevnenie skrutky.

Špecifický štandardný obsah veľkosti transformátorovej olejovej nádrže

 

Dĺžka olejovej nádrže transformátora sa zvyčajne určuje podľa usporiadania vnútorných komponentov. Pre hlavné komponenty, ako je jadro a vinutie, je potrebné zabezpečiť dostatok axiálneho priestoru, aby sa zabránilo vzájomnému rušeniu a zabezpečenie elektrického výkonu. V norme je rozsah dĺžky ropnej nádrže špecifikovaný podľa rôznych kapacít a úrovní napätia. Napríklad pre 10 kV oleja - ponorený transformátor s kapacitou 1 000 kVA alebo 2000 kVA je dĺžka olejovej nádrže vo všeobecnosti medzi 2 až 3 metrami, aby sa zabezpečilo, že interné komponenty môžu byť primerane inštalované a prevádzkované.

 

 

Šírka ropnej nádrže by mala brať do úvahy radiálne rozmery vinutia, potrebný priestor na ropný kanál na zabezpečenie toku chladiaceho oleja a možné štruktúry rozptylu tepla. Na jednej strane je potrebné zabezpečiť, aby bol na vinutí dostatok miesta a na druhej strane by sa kanály mali ponechať na tok a rozptyl tepla oleja. Pre veľké transformátory, aby sa zvýšil efekt rozptyľovania tepla, môžu byť v smere šírky olejovej nádrže nastaviteľné tepelné drezy alebo radiátory, čo ovplyvní aj štandard šírky olejovej nádrže. Napríklad pre veľký 500 kV transformátor, vďaka svojmu veľkému vinutia priemeru a potreby väčšieho počtu opatrení na rozptyl tepla, môže šírka ropnej nádrže dosiahnuť 4 až 5 metrov.

 

 

Výškový štandard súvisí hlavne s riadením hladiny oleja a bezpečnostnou ochranou transformátora. Olejová nádrž musí byť dostatočne vysoká na to, aby držala určité množstvo transformátorového oleja, aby sa zabezpečilo, že vinutia a jadro môžu byť úplne izolované a ochladené za rôznych prevádzkových podmienok. Na tepelné rozširovanie izolačného oleja by malo byť vyhradené dostatočné miesto. Zároveň by mala výška zohľadniť aj inštalačnú polohu príslušenstva, ako sú olejové vankúše, relé, ventily na zmiernenie tlaku a teplomery. Napríklad výška média - Transformer Oil Tank je asi 2 až 3 metre, ktoré spĺňajú požiadavky zmien hladiny oleja a inštalácie príslušenstva.

 

4. Štandard hrúbky steny

Hrúbka steny olejovej nádrže priamo súvisí s mechanickou pevnosťou, utesnením a schopnosťou odolávať vnútornému tlaku olejovej nádrže. Hrúbka steny je určená podľa faktorov, ako je kapacita, úroveň napätia a pracovný tlak transformátora. Pre malé transformátory, v dôsledku relatívne malého vnútorného tlaku, môže byť hrúbka steny olejovej nádrže 3 - 5 mm; Pre veľké vysoké - transformátory napätia, aby odolali vyššiemu vnútornému tlaku a zabezpečil dlhý {- bezpečnosť operácie, hrúbka steny môže dosiahnuť 8-12 mm alebo dokonca hrubšiu. Okrem toho sa musí splniť aj schopnosť antideformácie počas plnenia vákuového oleja.

Aplikácia v strojárstve a výrobe

Pri skutočnej výrobe musia výrobcovia transformátorov prísne navrhnúť a vyrábať ropné nádrže podľa noriem.

 

Fáza dizajnu: Inžinieri by mali navrhovať a veľkosť konštrukcie ropnej nádrže striktne podľa štandardných špecifikácií založených na špecifických parametroch transformátora, ako je kapacita, úroveň napätia, metóda chladenia, úroveň izolácie atď., Aby sa zabezpečilo, že sú splnené všetky požiadavky, ako napríklad vnútorný priestor, rozptyl tepla, izolácia, mechanická pevnosť a inštalácia príslušenstva. Veľkosť olejovej nádrže je určená podľa príslušných štandardov.

 

Výrobná fáza: Uistite sa, že veľkosť ropnej nádrže spĺňa štandardné požiadavky prostredníctvom presnej technológie spracovania. Napríklad spracovateľské zariadenie CNC sa používa na rezanie, ohýbanie, zváranie a iné operácie, aby sa zabezpečilo, že rozmerová presnosť každej zložky olejovej nádrže a celkovej štruktúry spĺňa požiadavky na konštrukciu a tolerancia je riadená v prípustnom rozsahu.

 

Kontrola kvality: Po dokončení výroby sa musí veľkosť ropnej nádrže striktne skontrolovať a na meranie dĺžky, šírky, výšky atď., Aby sa zabezpečili, že spĺňajú štandardné požiadavky, sa používajú nástroje na meranie dĺžky, šírky, výšky atď. Pokiaľ ide o hrúbku steny, môžu sa na testovanie použiť meradlá ultrazvukovej hrúbky a ďalšie zariadenia, aby sa zabezpečilo, že hrúbka steny je rovnomerná a spĺňa štandardné požiadavky. Testovanie úniku s tlakom sa uskutoční na utesnenie a tlak.

Aktualizácia a vývoj štandardov

S neustálym rozvojom technológie výkonnosti sa výkon a požiadavky transformátorov neustále zlepšujú, čo vyvolalo nepretržitú aktualizáciu a zlepšenie štandardov veľkosti transformátora.

 

Nové materiály a výrobné procesy:

Vďaka vzniku nových materiálov a výrobných procesov spôsobilo, že veľkosť vnútorných komponentov transformátorov kompaktnejšie, čo môže mať vplyv na štandard veľkosti nádrže. Aplikácia vysokej - pevná oceľ umožňuje mierne riedenie hrúbky steny pri zabezpečení pevnosti; Optimalizovaný konštrukcia vinutia (napríklad transponované vodiče, tenká izolácia) a rozloženie kompaktnej vnútornej štruktúry pomáhajú zlepšiť hustotu energie, čo môže vytvárať podmienky na zníženie objemu nádrže.

 

Dopyt po vyšších úrovniach napätia a väčších transformátorov kapacity:

Dopyt po vyšších úrovniach napätia a väčších kapacitných transformátorov si tiež vyžaduje štandardy na prispôsobenie sa novému technologickému vývoju. Napríklad pri vývoji technológie transformátora UHV sa relevantné normy neustále revidujú, aby sa zabezpečilo, že veľkosť tankov transformátora UHV môže spĺňať ich špeciálne prevádzkové požiadavky.

Štandard veľkosti transformátora je komplexný a prísny systém, ktorý zohľadňuje rôzne faktory a má veľký význam pre návrh, výrobu a prevádzku transformátorov. Iba prísnym dodržiavaním týchto štandardov je možné zaručiť výkon a bezpečnosť transformátorov a podporovať sa stabilný rozvoj energetického priemyslu.

Zhrnutie

Návrh veľkosti transformátorovej nádrže je komplexné systémové inžinierstvo, ktorého hlavným cieľom je bezpečne, spoľahlivo a efektívne prispôsobiť telu transformátora, izolačné médium (olej) v obmedzenom priestore a dosiahnuť efektívny rozptyl tepla. Návrhový proces musí komplexne zvážiť viac faktorov, ako je kapacita transformátora, úroveň napätia, metóda chladenia, požiadavky na izoláciu, vnútorný poruchový tlak, usporiadanie príslušenstva, výrobný proces, prepravné obmedzenia atď. Aj keď norma zvyčajne nevedie priamo špecifickú veľkosť ropnej nádrže, striktné špecifikácie {{}} {}} { Metódy atď. zásadne obmedzujú a určujú potrebnú štrukturálnu formu a rozsah objemu ropnej nádrže. Primerané uplatňovanie noriem IEC a národných/priemyselných štandardov (napríklad GB) je kľúčom k zabezpečeniu toho, aby návrh transformátorových ropných nádrží spĺňa výkonnosť výrobkov, bezpečnosť, spoľahlivosť, všeobecnú zameniteľnosť a požiadavky na ochranu životného prostredia a je tiež základným kameňom na uspokojenie diverzifikovaných potrieb domácich a zahraničných trhov. Na zabezpečenie stabilnej prevádzky energetického systému a podporu zdravého rozvoja priemyslu je nevyhnutné prísne dodržiavanie týchto noriem.