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ELECTRIC, WITH AN EDGE
En la vida diaria, utilizaremos transformadores elevadores al ingresar al mercado. Ya sea un transformador elevador grande o un transformador elevador pequeño.
Este artículo describe en detalle el principio, el tipo, la estructura interna, la instalación y otros aspectos del transformador elevador.
Brindarle la referencia más completa al comprar transformadores elevadores.
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Los transformadores solo juegan el papel de transferencia de energía en el proceso de transformación. No importa si el voltaje transformado aumenta o disminuye, la energía eléctrica no aumentará ni disminuirá.
Según la ley de conservación de la energía; al ignorar las pérdidas, la potencia P2 que entrega el transformador debe ser igual a la potencia P1 que obtiene el transformador de la fuente de alimentación, o sea: P1=P2.
Cuando el transformador está funcionando, la corriente de los devanados primario y secundario es inversamente proporcional al voltaje de ritmo primario y secundario o al número de vueltas, o es el recíproco de la relación de voltaje del transformador.
De hecho, el transformador cambia tanto la corriente como el voltaje. El transformador de corriente se fabrica de acuerdo con estos dos principios.
Si el voltaje primario es mayor que el voltaje secundario, se le llama transformador reductor, y si el voltaje primario es menor que el voltaje secundario, se le llama transformador elevador.
En condiciones de la misma frecuencia y la misma capacidad, un transformador de potencia se puede usar como transformador reductor y, a la inversa, también se puede usar como transformador elevador.
La entidad física que ejecuta I1 es el devanado primario, y la entidad física que ejecuta I2 es el devanado secundario, que es la parte del circuito del transformador; Φ es la línea de campo magnético, y la entidad física donde se ubica es el núcleo de hierro, que es el circuito magnético del transformador.
Cuando se fijan la capacidad P (kVA) del transformador y el número de vueltas W de los devanados, se fija el flujo magnético Φ (Weber (wb) en el núcleo de hierro. Si se utiliza un transformador de potencia como transformador reductor o un transformador elevador, el flujo magnético La sustancia del camino, el núcleo de hierro y su significado físico no han cambiado.
El transformador es un aparato eléctrico estático que cambia el voltaje según las necesidades de la vida. Su relación de voltaje es igual a la relación de vueltas. En la figura anterior: U1/U2=W1/W2.
W1: el número de vueltas del devanado primario, W2: el número de vueltas del devanado secundario, un transformador de potencia, W1 y W2 no cambian.
Por lo tanto, además del factor de fluctuación del voltaje de la red, los voltajes U1 y U2 también permanecen sin cambios.
Si el devanado secundario original W2 se usa como devanado primario W1, entonces el devanado primario original W1 se cambia al devanado secundario actual W2, la fórmula anterior U1/U2=W1/W2 por el contrario U2/U1=W2/W1 es todavía completamente establecida.
Bajo las condiciones de la misma frecuencia y la misma capacidad, una pieza de electricidad se puede usar como un transformador reductor y, a la inversa, también se puede usar como un transformador elevador.
Un transformador es un dispositivo eléctrico común que se puede utilizar para transformar un voltaje alterno de cierto valor en un voltaje alterno de otro valor de la misma frecuencia.
Un transformador elevador es un transformador que se utiliza para convertir un voltaje alterno de valor bajo en otro voltaje alterno de valor más alto de la misma frecuencia. Es ampliamente utilizado en campos de alta frecuencia, como la fuente de alimentación del inversor.
Un transformador elevador es un dispositivo que convierte un voltaje de CA bajo, una corriente grande y una impedancia pequeña en un voltaje de CA alto, una corriente pequeña y una impedancia grande.
Cuando hay una corriente alterna en la bobina primaria, se genera un flujo magnético alterno en el núcleo de hierro (o núcleo magnético), que induce un voltaje (o corriente) en la bobina secundaria.
La entrada del transformador elevador debe ser una fuente de alimentación alterna, y su voltaje de salida es proporcional a la relación de vueltas de las bobinas de salida a entrada.
Si usa una batería, debido a que es CC, debe agregar un circuito de interruptor al circuito de entrada para convertirlo en un voltaje que cambia constantemente. De esta manera, se puede obtener electricidad alterna de alto voltaje en el extremo de salida.
Según la fórmula de cálculo de potencia y núcleo de hierro:
S=1.2×raíz P=1.2×raíz2000≈54（C㎡）
La sección transversal del núcleo de hierro seleccionado, 40C㎡, es demasiado pequeña y es posible que no pueda acomodar los devanados. De acuerdo con los pasos de cálculo de la sección de núcleo de hierro 54C㎡:
Cuando la permeabilidad del núcleo es de 10000 Gauss, el número de vueltas por voltio:
N=45/S=45/54≈0.84 (giro)
El número de vueltas del primario 12V:
12×0.84≈10 (vueltas)
Espiras secundarias a 800V (influenciadas por las pérdidas en el hierro y en el cobre del transformador, se debe sumar un margen del 5%):
800×0.84×1.05≈706 (vueltas)
Corrientes primarias y secundarias:
I1=P/U=2000/12≈167(A)
I1=2000/800=2,5 (A)
Diámetros de alambre primario y secundario:
D=1.13×I Radical/δ
(La densidad de corriente es de 2,5 ~ 3 A por cuadrado, tome 2,5 A para calcular)
D1=1,13×raíz número 167/2,5≈9,2 (MM)
D2=1,13×raíz número 2,5/2,5=1,13 (MM)
El transformador solo funciona con corriente alterna. Si usa una fuente de alimentación de 4 V CC para aumentar a 220 V, también necesita un circuito inversor para convertirlo en una forma de onda de onda cuadrada o de pulso. Este proceso de conversión tiene un problema de eficiencia de conversión.
Al diseñar, el transformador es un transformador reductor. Teniendo en cuenta la pérdida del propio transformador, la relación real del número de vueltas del primario y el secundario no es igual al valor de cálculo teórico, pero la bobina secundaria está conectada a un cierto porcentaje para aumentar el número de vueltas.
Ahora que desea usar el primario y el secundario a la inversa, debe considerar el voltaje de suministro para aumentar una cierta cantidad de voltaje para lograr su propósito.
El modelo de un transformador elevador generalmente consta de símbolos que representan el número de fases, el método de enfriamiento, el método de regulación de voltaje, el núcleo del devanado y otros materiales, así como la capacidad del transformador, el voltaje nominal y el método de conexión del devanado.
El significado del modelo de transformador elevador:
La primera letra: O significa autoacoplamiento;
La segunda letra indica el número de fases: S es trifásica, D es monofásica;
La tercera letra: indica el método de enfriamiento, F es enfriamiento por aire sumergido en aceite; J es autorrefrigerante sumergido en aceite; P es circulación forzada de aceite;
La cuarta letra: indica el número de vueltas, las vueltas dobles no están marcadas;
S es tres devanados; F es devanados divididos;
La quinta letra: indica que el material del cable L es un cable de aluminio y el cable de cobre no está marcado;
Parte digital: El primero representa la capacidad del transformador, y el segundo representa el nivel de tensión del transformador. Según SJ-560/10, debe ser un transformador autoenfriador sumergido en aceite trifásico con una capacidad de 560KVA y un voltaje de 10Kv.
S11 – Modelo de transformador, 11 es el número de serie de diseño, productos de ahorro de energía. M – completamente sellado.
220kVA: indica que la capacidad nominal es de 220kVA, transformador de distribución sumergido en aceite regulador de voltaje de núcleo de hierro apilado sin excitación, 220KVA.
S – trifásico
C–moldeado (transformador de tipo seco) 9 (11)–número de serie de diseño 500 (100)–capacidad (KVA)
10–voltaje nominal (KV) m–hermético
El modelo de transformador generalmente consta de símbolos materiales que indican el número de fases, el método de enfriamiento, el método de regulación de voltaje, el núcleo del devanado, etc., así como la capacidad del transformador, el voltaje nominal y el método de conexión del devanado.
S: Trifásico F: Refrigerado por aire S: Tres devanados Z: Regulación de voltaje en carga 9: Número de serie de diseño 9;
31500: La capacidad es de 31500kVA;
110: La tensión nominal del lado primario es de 110kV;
1. Para mantener la rigidez dieléctrica del generador electrostático y el aceite del transformador instalado en el motor, generalmente no se permite abrir el cuadro de diálogo de observación y desenroscar los tornillos fijos circundantes para evitar que el aceite lubricante del compresor se humedezca o caiga polvo. . mientras se reduce la rigidez dieléctrica.
2. Verifique si los accesorios de iluminación, la disipación de calor de la tubería de calor y el equipo colector de polvo cerca del transformador de refuerzo están en buenas condiciones, y use un paño limpio para limpiar el polvo del cuerpo del transformador de refuerzo y la botella de porcelana.
3. Verifique el interruptor de carga de alto voltaje en el lado de alto voltaje del transformador elevador para asegurarse de que la operación sea flexible, el tacto sea bueno y el sistema de transmisión esté parcialmente lubricado.
4. Tire hacia abajo de la cuchilla del dispositivo de conexión a tierra de alto voltaje, verifique que el dispositivo de conexión a tierra esté en la parte rota, cubra el interruptor de carga de alto voltaje, deje que se ejecute la prueba del transformador elevador y saque la señal lateral de alto voltaje. prestar especial atención a la desconexión o tapa Cuando se realiza el seccionamiento de carga de alta tensión del transformador elevador, debe haber unas dos personas en el lugar.
5. Cuando sea necesario reemplazar el aceite nuevo, el departamento de energía local debe ayudar, verificar las características del aceite nuevo y estipular que la resistencia a la compresión de su capa aislante es superior a 30000 V/2,3 mm; y la resistencia a la compresión de la capa aislante de aceite en el motor debe ser de alrededor de 35000 V/2,3 mm.
6. Use un agitador de 3000 V para medir con precisión la resistencia de la capa de aislamiento de las bobinas electromagnéticas de alto y bajo voltaje del transformador elevador y confirme que cumple con los requisitos. Cuando la temperatura interior es de 40 °C, el lado de alto voltaje del transformador elevador de 1OKV supera los 30 MΩ y el lado de voltaje inferior supera los 12 MΩ. Antes de la prueba, se debe conectar el cable del dispositivo de puesta a tierra. Después de la medición, se debe realizar la carga y descarga.
7. El transformador elevador o el componente del motor deben tener excelentes uniones de cables. Siempre debe usar un ohmímetro para medir con precisión si el seguro de tres responsabilidades de la carcasa, la carcasa del panel de control y las uniones de cables externas están conectados, y apriete los pernos de anclaje del dispositivo de puesta a tierra. )
En la actualidad, los transformadores elevadores en el mercado se clasifican principalmente en transformadores elevadores de alta frecuencia, transformadores elevadores de CC, transformadores elevadores de CA, transformadores elevadores de baja frecuencia y transformadores elevadores de tipo seco. .
El transformador elevador de alta frecuencia adopta un circuito rectificador de duplicación de voltaje de alta frecuencia y aplica la última tecnología de modulación de ancho de pulso PWM y dispositivos IGBT de potencia.
De acuerdo con la teoría de la compatibilidad electromagnética, se adopta un proceso especial para hacer que el generador de CC sea portátil y de alta calidad.
Se compone de dos partes: la caja de control y el multiplicador de tensión. Está equipado con una resistencia protectora y tiene las funciones de protección de puerta de posición cero de voltaje, protección contra sobrecorriente y sobrevoltaje.
Clasificación El transformador elevador de alta frecuencia tiene las características de tamaño pequeño, peso ligero, fácil portabilidad, conveniencia, seguridad y confiabilidad.
Es adecuado para la prueba de alto voltaje de CC en el sector eléctrico, la prueba de características de CC del pararrayos y otras ocasiones que requieren alto voltaje de CC.
El transformador elevador de CC tiene las características de tamaño pequeño, peso ligero, estructura compacta, funciones completas, gran versatilidad y uso conveniente.
Es especialmente adecuado para sistemas de energía, empresas industriales y mineras, departamentos de investigación científica, etc. para realizar pruebas de rigidez dieléctrica en varios equipos eléctricos de alto voltaje, componentes eléctricos y materiales aislantes bajo frecuencia o alto voltaje de CC. Es un equipo esencial e importante en la prueba de alta presión.
Para el apilamiento se utilizan láminas de acero al silicio laminadas en frío de alta calidad; articulaciones oblicuas completas; se utiliza una tecnología de procesamiento especial para reducir eficazmente la vibración y el ruido durante el funcionamiento; y la introducción de nuevos materiales, nuevos procesos y nuevas tecnologías como la optimización informática. El transformador es más eficiente energéticamente y más silencioso.
Mejorar la calidad y la confiabilidad del producto será nuestra búsqueda incesante. Se lleva a cabo una gran cantidad de investigaciones básicas en sistemas de garantía de calidad e ingeniería de confiabilidad, y la certificación de confiabilidad se lleva a cabo activamente para mejorar aún más la confiabilidad y la vida útil de los transformadores.
Tiene resistencia al calor, resistencia a la humedad, estabilidad, compatibilidad química, resistencia a bajas temperaturas, resistencia a la radiación y no toxicidad.
Un transformador elevador de CA es un dispositivo que transforma la tensión, la corriente y la impedancia de CA.
Cuando una corriente alterna fluye a través de la bobina primaria, se genera un flujo magnético alterno en el núcleo de hierro (o núcleo magnético), que induce un voltaje (o corriente) en la bobina secundaria.
El transformador transformador elevador de CA consta de un núcleo de hierro (o núcleo magnético) y una bobina. La bobina tiene dos o más devanados. El devanado conectado a la fuente de alimentación se denomina bobina primaria y el resto de los devanados se denominan bobinas secundarias.
El transformador elevador de CA tiene las características de tamaño pequeño, peso ligero, estructura compacta, funciones completas, gran versatilidad y uso conveniente.
Los transformadores elevadores de CA son especialmente adecuados para sistemas de energía, empresas industriales y mineras, departamentos de investigación científica, etc. para realizar pruebas de rigidez dieléctrica en diversos equipos eléctricos de alto voltaje, componentes eléctricos y materiales aislantes bajo frecuencia o alto voltaje de CA.
El transformador elevador de CA es un equipo esencial e importante en la prueba de alto voltaje.
El flujo del núcleo del transformador elevador de CA de baja frecuencia está relacionado con el voltaje aplicado.
La corriente de campo no aumenta a medida que aumenta la carga.
Aunque el núcleo de hierro no se saturará cuando aumente la carga, la pérdida de resistencia de la bobina aumentará y la bobina se dañará si el calor generado por la bobina no se puede disipar a tiempo cuando se excede la capacidad nominal.
Si la bobina que usa está hecha de material superconductor, el aumento de corriente no causará calor, pero también habrá una impedancia causada por una fuga magnética dentro del transformador elevador de CA.
Cuando la corriente aumenta, el voltaje de salida caerá. Cuanto mayor sea la corriente, menor será el voltaje de salida, por lo que la potencia de salida del transformador no puede ser infinita.
Si vuelves a decir, el transformador no tiene impedancia. Luego, cuando el transformador fluya a través de la corriente, generará una fuerza eléctrica particularmente grande, que dañará fácilmente la bobina del transformador. Aunque tiene un transformador con potencia ilimitada, no se puede usar.
Solo se puede decir que con el desarrollo de materiales superconductores y materiales con núcleo de hierro, la potencia de salida de los transformadores con el mismo volumen o peso aumentará, ¡pero no infinitamente!
Debido a que el transformador elevador de tipo seco no tiene aceite, no hay incendios, explosiones, contaminación y otros problemas, por lo que las especificaciones y regulaciones eléctricas no requieren que el transformador de tipo seco se coloque en una habitación separada.
Especialmente en la nueva serie, las pérdidas y el ruido se han reducido a un nuevo nivel, creando condiciones para que el transformador y la pantalla de bajo voltaje se coloquen en la misma sala de distribución de energía.
La operación segura y la vida útil de los transformadores elevadores de tipo seco dependen en gran medida de la seguridad y confiabilidad del aislamiento del devanado del transformador.
La temperatura del devanado supera la temperatura soportada del aislamiento y el aislamiento se daña, que es una de las principales razones por las que el transformador no puede funcionar con normalidad.
Por lo tanto, el monitoreo de la temperatura de operación del transformador y su control de alarmas son muy importantes. De acuerdo con las características del entorno de uso y los requisitos de protección, el transformador elevador de tipo seco puede elegir diferentes carcasas.
Por lo general, se utiliza una carcasa protectora IP23, que puede evitar la entrada de objetos extraños sólidos de más de 12 mm de diámetro y animales pequeños como ratones, serpientes, gatos y gorriones, lo que provoca fallas viciosas como cortocircuitos y fallas de energía, y proporciona seguridad. Barrera para partes vivas.
Si el transformador debe instalarse al aire libre, se puede seleccionar una caja de protección IP23.
Además de la función de protección IP20 anterior, también puede evitar las gotas de agua dentro de un ángulo de 60° desde la línea vertical. Sin embargo, el envolvente IP23 reducirá la capacidad de refrigeración del transformador, por lo que debe prestar atención a la reducción de su capacidad operativa al seleccionarlo.
Hay tres formas de usar un transformador elevador para hacer que el voltaje pase de 110v a 220v.
1. El primero es utilizar el principio del regulador de voltaje de autoacoplamiento. Por ejemplo, de acuerdo con la potencia de su electrodoméstico, elija un núcleo de hierro del transformador de voltaje un 20% más grande y enrolle un transformador elevador usted mismo. Si hay 4 vueltas por voltio, 110 V se enrollarán 440 vueltas. 440 vueltas más, para que los dos extremos tengan tensión de 220V.
2. El segundo tipo de transformador de refuerzo de aislamiento se puede enrollar, es decir, enrollar 440 vueltas de espesor, conectarse a un voltaje de 110 V y enrollar 880 vueltas en el secundario, ¡puede obtener un voltaje de 220 V!
3. El tercer método es usar un inversor. No se recomienda invertir 110 V CA aquí. A menos que esté usando CC, puede usar un inversor para convertir 110 V CC en 220 V CA de onda cuadrada.
El transformador reductor es un transformador de uso común en el departamento de suministro de energía. Para un transformador de tres devanados, las bobinas están dispuestas en el orden de alta, media y baja, desde el núcleo exterior.
En el transformador elevador, dado que el lado de bajo voltaje es el lado primario, para reducir la fuga de flujo magnético entre los devanados primario y secundario y hacer que la distribución de la reactancia sea más razonable, el devanado de bajo voltaje se coloca entre el medio y devanados altos.
Esta diferencia estructural se refleja principalmente en la tensión de impedancia y la pérdida de carga.
Los principales componentes internos del transformador elevador son: bobina, estructura del núcleo, aislamiento principal, aislamiento longitudinal y medidas de blindaje.
Este artículo proporciona principalmente su referencia tomando como ejemplo la estructura interna del transformador elevador de 800 kv.
Al ser un producto monofásico, las bobinas están dispuestas centralmente sobre la columna principal (1) del núcleo de hierro tricolumna monofásico para reducir el volumen y el peso.
En los transformadores anteriores de este nivel, para evitar el aumento del volumen del núcleo de hierro y la bobina de alto voltaje y reducir el flujo de fuga de la bobina, la mayoría de los diseños de bobina adoptaron la denominada estructura de doble trenza concéntrica. , y la bobina de alto voltaje se dividió en el lado de la línea y el medio. Punto sexual lado dos partes.
El orden de su disposición, a partir de la columna del núcleo de hierro, es la bobina del lado del punto neutro de alta tensión, la bobina de baja tensión y la bobina del lado de la línea de alta tensión.
Sin embargo, en este transformador de 800 kV, para aumentar el núcleo de hierro, reducir la pérdida de cobre, reducir el número de vueltas, simplificar la estructura de la bobina y mejorar el factor de llenado, una estructura ordinaria de doble bobina que no divide la alta Se adopta la bobina de voltaje.
De esta forma, la sección transversal de la columna del núcleo y el flujo de fuga de la bobina son los mismos que los del transformador trifásico de 1200-1300 MVA con disposición doble concéntrica.
Sin embargo, debido a la adopción de las siguientes nuevas tecnologías, la calidad del producto está asegurada y las ventajas de la disposición ordinaria de doble bobina se aprovechan al máximo.
La bobina reguladora de voltaje ya no está enrollada con un cilindro aislante que no sea la bobina principal, sino que el cable de derivación se extrae directamente de la bobina de alto voltaje para simplificar la estructura.
La posición de salida del cabezal de prensado dividido aumentará el flujo de fuga, lo que resultará en un aumento de la pérdida de dispersión y de la fuerza mecánica electromagnética.
Por lo tanto, se calcularon las pérdidas por dispersión y las fuerzas electromecánicas para determinar la ubicación óptima de los grifos de salida.
La bobina de alto voltaje adopta una bobina capacitiva de serie alta con un buen factor de llenado y una distribución de voltaje uniforme en la bobina cuando se somete a un impulso de voltaje tipo rayo.
Este tipo de bobina tiene excelentes características de resistencia a los rayos. Es lo mismo que la bobina cilíndrica multicapa, que es la estructura estándar de la bobina de alto voltaje del transformador de 500 kv.
En particular, los transformadores utilizados en subestaciones, que están estrictamente restringidos por las condiciones de transporte y requieren un diseño miniaturizado, casi todos utilizan esta estructura de bobina.
El método de bobinado de este tipo de bobina es enrollar la bobina en dos partes: las partes superior e inferior, el extremo de la línea con alto voltaje está dispuesto en el centro de la forma del electrodo, y el punto neutral con bajo voltaje está dispuesto en el extremos superior e inferior de la bobina.
De esta forma, mientras se reduce la distancia de aislamiento entre la bobina y el yugo de hierro, se omite el blindaje electrostático provisto en los extremos superior e inferior de la bobina para aliviar el campo eléctrico.
Cuando se aplica voltaje de impulso tipo rayo, se produce una oscilación de potencial compleja en la bobina reguladora de voltaje, lo que da como resultado un voltaje extremadamente alto.
Por lo tanto, utilizando el bucle equivalente teniendo en cuenta la capacitancia parásita y la inductancia en la bobina, se calcula la oscilación potencial en la bobina, se domina la oscilación potencial de la bobina reguladora de voltaje y se determina la estructura de aislamiento de la bobina principal y la bobina reguladora de voltaje. determinado. .
El cable de la bobina está cubierto con papel, lo que puede hacer que la sección del conductor de la unidad sea pequeña sin reducir el factor de llenado y reducir la pérdida por corrientes de Foucault en el conductor.
La corriente en la bobina de bajo voltaje también puede alcanzar los 15 kA, por lo que se utiliza una estructura de bobina en espiral compuesta por más de 150 hilos enrollados en paralelo.
Para que el flujo de fuga de interconexión entre los conductores sea uniforme, los conductores se transponen de modo que no haya corriente circulante entre los conductores paralelos.
Además, para evitar el sobrecalentamiento de la pared del tanque causado por el gran campo magnético actual en el cable de bajo voltaje, el cable de bajo voltaje entre la bobina de bajo voltaje y el aislador se divide en dos bucles, que son respectivamente conectados al bushing a través de sus propios canales.
Debido al alto voltaje del transformador elevador de 800 kV y la limitación del tamaño y peso del transporte, se pueden usar dos estructuras principales:
1. Estructura de cuatro columnas;
2. Estructura de tres columnas.
En la actualidad, la mayoría de los transformadores de 800 kV están diseñados como de tres columnas mejorando la estructura y el material del núcleo o adoptando la tecnología de núcleo externo.
De acuerdo con las condiciones específicas del proyecto, el núcleo del transformador elevador adopta una estructura de tres columnas.
Los transformadores elevadores sumergidos en aceite con núcleo de hierro a gran escala todavía están dominados por estructuras de aislamiento de partición de aceite.
Para cumplir con los requisitos de rendimiento de aislamiento de los transformadores de potencia de alto voltaje, especialmente para los transformadores elevadores de 800 kV, no solo se requiere que la estructura del separador de aceite tenga un voltaje de ruptura más alto, sino también un voltaje de descarga parcial inicial más alto. .
Sus principales medidas son:
1.Adoptar estructura de aislamiento compuesto. Por ejemplo, se utiliza una estructura aislante especial para el campo eléctrico terminal, de modo que el voltaje de inicio de descarga parcial se incrementa en un 40%;
2.El uso de piezas aislantes moldeadas en el área de campo eléctrico desigual resuelve los problemas técnicos de la estructura y los cables aislantes de alto voltaje. El requisito básico del uso de piezas moldeadas es hacer que el separador aislante y la línea equipotencial sean lo más consistentes posible, para mejorar el comportamiento de fuga de la estructura aislante;
3.Tener en cuenta el sistema de refrigeración del transformador. El diseño de la estructura de aislamiento debe combinarse con el sistema de enfriamiento del transformador para mejorar la eficiencia de enfriamiento del transformador;
4.Investigar nuevos materiales aislantes.
La consideración principal para el aislamiento longitudinal es hacer que la distribución inicial sea lo más cercana posible a la distribución final para ralentizar la oscilación de la bobina y reducir el gradiente de voltaje entre las bobinas.
En la actualidad, la industria de la energía adopta principalmente transformadores elevadores de voltaje ultra alto externos o transformadores elevadores de voltaje ultra alto.
Se suele utilizar cableado o inserción de bobinas capacitivas, que pueden controlar el gradiente entre las tortas al 8%.
Independientemente de la bobina, es deseable que su capacitancia longitudinal sea ajustable para reducir aún más el gradiente entre tortas.
Debido a la gran corriente nominal del transformador en la central eléctrica, se generará un gran campo magnético de fuga. Cuando el flujo magnético de fuga excede un cierto valor crítico, la pérdida local será alta y se producirá un sobrecalentamiento local.
Un método de blindaje razonable no solo puede reducir la pérdida de impurezas, sino también eliminar el sobrecalentamiento local.
La investigación sobre el método de blindaje también debe incluir la estructura metálica de la ruta del cable de alta corriente y el uso de una derivación magnética al final de la bobina.
Algunos transformadores elevadores usan acero no magnético o acero inoxidable además de la placa de extracción, el elevador de alta corriente y el techo inclinado de bajo voltaje, y algunos clips de conexión también usan acero no magnético.
Es necesario estudiar no solo si estos componentes deben estar hechos de materiales de baja temperatura, sino también su costo, para que puedan reflejar los beneficios integrales.
El tanque de combustible actualmente adopta una combinación de protección magnética y protección electromagnética.
1) De acuerdo con los requisitos de diseño, se coloca el centro de la instalación de la vía y se completan el transporte del transformador principal y la instalación de la vía en su lugar. La desviación de la línea central de la vía a la línea central de diseño es ≤ 2 mm, la desviación del calibre es ≤ 2 mm, y la irregularidad longitudinal de la vía es ≤ 1/1 500 mm Y la longitud total no es más de 5 mm, la dislocación de la la junta de la pista no es más de 1 mm, el error de diferencia de altura de la superficie superior de la misma sección es ≤ 2 mm, y los datos de la instalación de la pista deben cumplir con los requisitos de diseño;
(2) Inmediatamente después de que llegue el cuerpo del transformador principal, se debe realizar la inspección de apariencia y presión interna de nitrógeno. Asegúrese de que no haya una colisión y daños evidentes en el cuerpo; los pernos de conexión deben estar completos, bien apretados y libres de fugas; la presión de inflado en el cuerpo debe ser presión positiva y cumplir con los requisitos de diseño (0,01 ~ 0,03 MPa);
(3) Registre e imprima el “registrador de colisión tridimensional” y confirme que no haya colisión durante el transporte (estándar ≤ 3g).
1) Verificar si cada lote de tanques de aceite aislante entregados al sitio está limpio y sellado, y si los registros de prueba de fábrica están completos y calificados;
(2) Los diferentes grados de aceite aislante deben almacenarse por separado y marcarse con signos evidentes;
(3) El nuevo aceite aislante deberá ser filtrado térmicamente por la unidad de instalación del equipo en el depósito de aceite aislante de la casa de máquinas subterránea. Después del procesamiento, la muestra de aceite se enviará a la unidad de inspección de calidad correspondiente para su análisis y análisis completo; La prueba de muestreo deberá estar de acuerdo con las regulaciones relevantes del aceite de energía local actual, de acuerdo con los estándares nacionales.
Durante el proceso de transporte del transformador elevador, la inclinación del eje largo del cuerpo del transformador es inferior a 15°, la inclinación de la dirección del eje corto es inferior a 10° y la velocidad es inferior a 15 m/s. Ajuste para asegurarse de que la tolerancia de espaciado central de cada fase sea menor o igual a 3 mm para cumplir con los requisitos de diseño.
(1) El producto es una estructura soldada a lo largo del borde del tanque, que ingresa al tanque de combustible desde el orificio de entrada del cuerpo para inspección interna;
(2) Cuando la humedad relativa del ambiente es inferior al 75%, la tapa se puede abrir para descargar nitrógeno y se puede realizar la inspección interna del cuerpo; durante la inspección interna se debe insuflar aire seco hasta inspeccionar la tapa; el caudal de soplado se puede mantener a 0,2 m3/min aproximadamente;
(3) Los inspectores internos deben usar ropa, zapatos y calcetines limpios, y se requieren todas las herramientas para implementar estrictamente el sistema de registro e inventario para evitar el olvido en la caja;
(4) El tiempo de exposición del cuerpo al aire debe acortarse tanto como sea posible, y el tiempo máximo de exposición permitido (desde la apertura de la tapa para destruir el sello del transformador hasta la reevacuación): tiempo seco (humedad relativa del aire por debajo de 65 %): 12h; Clima húmedo (humedad relativa del aire 65% ~ 75%): 8h;
(5) Después de la inspección del cuerpo, se debe lavar con aceite de transformador calificado y se debe limpiar el fondo del tanque de aceite;
Al mismo tiempo que se realiza la inspección interna del cuerpo, se puede realizar la instalación y el cableado del elevador de alto voltaje y el buje de alto voltaje.
(1) El reensamblaje de los componentes generales (como el enfriador de agua, el conservador de aceite, la válvula de alivio de presión, el conducto de aire, etc.) debe completarse antes del llenado de aceite al vacío;
(2) Todos los tubos de unión deben volver a ensamblarse de acuerdo con las marcas en los tubos cuando salen de fábrica, y las piezas aislantes que se instalarán y la placa de cubierta abierta por el cuerpo principal deben tener medidas a prueba de polvo;
(3) Al instalar el buje de alto voltaje, la conexión del perno debe ser firme y confiable para evitar daños al aislamiento en la raíz del cable debido a la gran fuerza de tracción. No se permite que el cable se tuerza, circule, etc. La parte cónica del aislamiento del cable entra en la bola de compensación de presión de la carcasa según lo requiera el centro del dibujo;
(4) Compruebe el cambiador de tomas:
El canal de baja presión se divide en dos partes a, b-c, y el medio está conectado por un fuelle de metal. Se utilizan fuelles metálicos para conectar el canal de baja presión y cada cuerpo.
Quite el nivel de aceite de cada transformador monofásico a la conexión de perno del cable de conexión del cable de bajo voltaje del transformador monofásico y luego conecte la barra de cobre de transición (la barra de cobre utilizada para conectar el transformador monofásico y el cable de baja tensión). canal de tensión);
Instale el canal de bajo voltaje con cada transformador monofásico, conecte los dos canales de bajo voltaje a través de fuelles e instale las barras de cobre y las barras de cobre de transición entre los dos canales inmediatamente después de conectar los canales;
Después de conectar el cableado interno del canal de baja presión, selle inmediatamente la tapa de registro del canal e instale la tubería de aceite trifásica de acuerdo con la marca marcada en la fábrica, y luego use la válvula de mariposa DN 80 en la parte superior de el canal para evacuar. Una vez calificado el grado de vacío, se realiza el llenado simultáneo de aceite trifásico a través de la válvula de compuerta DN 80 en la parte inferior del transformador.
(1) El tablero de terminales de salida del transformador debe estar bien aislado, las almohadillas de los pernos de conexión y las piezas de fijación deben ser firmes, y el tablero de terminales debe estar bien sellado sin fugas de aceite;
(2) Al instalar el asiento elevador, la placa de identificación del transformador de corriente debe mirar hacia el exterior del tanque de combustible y la posición del tapón de purga debe estar en la posición más alta del asiento elevador;
(3) El centro del transformador y el elevador deben ser iguales;
(4) El cilindro aislante debe instalarse firmemente y la posición de instalación debe evitar la colisión con los cables conductores del equipo.
(1) Antes de instalar la carcasa, se deben realizar inspecciones y pruebas para garantizar que la carcasa, el cuello de la brida y la pared interna de la bola de compensación de presión estén limpios; la carcasa debe sellarse de manera confiable, sin fugas de aceite o fugas de gas, especialmente no se permiten fugas de gas SF6 en el aceite del transformador;
(2) Cuando se confirme que el aislamiento interno del aislador lleno de aceite ha estado húmedo, debe secarse;
(3) El cono de tensión del cable del aislador de alto voltaje debe entrar en la tapa de compensación de presión del aislador, y la conexión entre el extremo de salida y el terminal superior del aislador debe estar en estrecho contacto; Estructura) La instalación de la estructura debe realizarse en estricta conformidad con las normas del fabricante;
(3) La junta de la estructura superior de la carcasa debe instalarse correctamente y sellarse bien. Al conectar el cable, la estructura superior no debe aflojarse.
Antes de inyectar el aceite aislante en el transformador, el aceite aislante se deshidrata, desgasifica y filtra a través de un filtro de aceite al vacío, y la calidad del aceite debe cumplir con los requisitos de especificación.
Durante la instalación del transformador principal, para garantizar la calidad de circulación del aceite aislante, la inyección de aceite al vacío y la circulación de aceite caliente se realizan en dos etapas:
(1) La instalación y conexión del elevador de alta presión y el buje de alta presión están completas, y el cuerpo monofásico está lleno de aceite y el aceite caliente circula durante 72 horas;
(2) El canal de baja presión y todos los accesorios están instalados, todo está lleno de aceite (incluido el conservador de aceite) y el aceite caliente de cada fase circula durante 72 horas.
(1) Antes de engrasar, primero aspire todo el transformador, el grado de vacío no debe ser superior a 0,13 kPa de presión residual, y luego se puede engrasar al vacío después de mantenerlo durante 48 horas;
(2) Use la válvula de compuerta DN 80 en la parte inferior del tanque de combustible para inyectar aceite, y la velocidad de inyección de aceite no debe exceder las 6 t/h, hasta que el tanque de aceite esté lleno, y el grado de vacío especificado debe mantenerse durante el proceso de inyección de aceite;
(3) Continúe manteniendo el vacío durante 2 h, y luego se puede llevar a cabo la circulación de aceite caliente.
(1) Proceso de circulación de aceite caliente.
El aceite es calentado por el dispositivo de calentamiento eléctrico del purificador de aceite de alto vacío, y se requiere que después de que la temperatura del aceite en la salida del transformador alcance los 70°C, el aceite circule continuamente durante 24 horas, y luego la muestra de aceite se toma para la prueba, y los resultados de la prueba deben cumplir con los requisitos de “aceite de transformador”;
(2) Durante el proceso de circulación, la circulación puede ser guiada.
Durante el proceso de circulación de aceite caliente, abra las válvulas de mariposa en las partes superior e inferior de los transformadores de fase correspondientes en la tubería de aceite conectada al enfriador de agua y encienda la bomba de aceite sumergible en el enfriador de agua para que el aceite conduzca la circulación guiada. En el proceso de circulación de aceite caliente se realiza un ciclo guía cada 4h, y el tiempo es de 2h hasta el final del ciclo.
Después de instalar la tubería de descarga de aceite del accidente, el canal de baja presión y el conservador de aceite, se inyecta aceite después de calificar el vacío general. La ruta ciclista concreta es la siguiente:
1.Tubería de descarga de aceite de accidente;
2.Cuerpo monofásico;
3.válvula de mariposa DN 80 en la parte superior del paso de baja tensión del transformador;
4.Purificador de aceite de alto vacío (calefacción eléctrica);
5.Tubo de descarga de aceite de accidente.
(1) La precisión de ajuste del centro del equipo y el espaciado de fase debe cumplir con los requisitos de diseño;
(2) Durante la inspección interna y la construcción y operación internas, el sistema de registro de entrada y salida de herramientas y equipos debe implementarse estrictamente. Después de la construcción, la limpieza y la inspección deben llevarse a cabo nuevamente. Al mismo tiempo, asegúrese de que la humedad ambiental sea inferior al 70% y controle estrictamente el tiempo de exposición del cuerpo en el aire. ;
(3) Fortalecer la circulación de aceite caliente y el trabajo de inspección antes de inyectar el aceite aislante en el cuerpo para garantizar que el aceite aislante inyectado en el equipo sea aceite calificado;
(3) Antes de engrasar, el grado de vacío del equipo debe cumplir con los requisitos del fabricante y debe llevarse a cabo la reposición de aceite al vacío; el tiempo de circulación de aceite caliente del equipo debe alcanzar el tiempo especificado, y las muestras de aceite deben tomarse a tiempo para su inspección de acuerdo con los requisitos del fabricante.
La pérdida del transformador está determinada por el índice de rendimiento de la lámina de acero al silicio, la cantidad de material de cobre, el tipo de estructura y el blindaje magnético o blindaje eléctrico utilizado para reducir la pérdida adicional en las mismas condiciones de tecnología de fabricación.
Si persigue ciegamente su baja pérdida, inevitablemente será grande en tamaño y pesado y no podrá ser transportado.
Por lo tanto, la pérdida solo puede limitarse hasta cierto punto dependiendo del tamaño y el peso del transporte.
El transformador monofásico no está limitado por el transporte (bajo cierta capacidad), sus materiales están más disponibles y la pérdida es menor.
La situación general es el mismo fabricante, la pérdida sin carga de tres transformadores monofásicos es mayor que la de un transformador trifásico de la misma capacidad, pero la pérdida total es básicamente la misma y el transformador trifásico es más grande
El transporte de grandes transformadores, especialmente transformadores elevadores con una capacidad de 500 MVA y superior, es muy difícil y se ve afectado principalmente por factores como el peso, la altura y el ancho del transporte.
El transporte ferroviario está limitado por factores tales como puentes, carga ferroviaria y túneles ferroviarios. De acuerdo con los requisitos de transporte, el tamaño de transporte normal (largo × ancho × alto) es (6 ~ 9) m × 3,6 m × 4 m, y el peso de transporte está limitado a 195 t.
El tamaño del transporte se determina de acuerdo con las condiciones ferroviarias que pasan durante el transporte, y algunas son más holgadas que las dimensiones mencionadas anteriormente.
El uso de camiones abrazadera no solo cuesta la transformación de los vehículos de transporte, sino que también limita la velocidad del vehículo a (15-20) km/h, lo que interfiere en gran medida con la capacidad de transporte normal del ferrocarril.
El costo del refuerzo del puente y otros costos es muy grande.
Si la central se construye a orillas del mar, los transformadores importados, ya sean trifásicos o monofásicos, pueden transportarse sin problemas, mientras que los transformadores domésticos dependen de la situación del transporte desde el fabricante hasta el puerto marítimo adyacente.
Para las centrales eléctricas construidas al lado o cerca de ríos interiores, el transporte de transformadores de gran capacidad se ve afectado por factores tales como muelles, grúas flotantes, puentes y calados de barcos.
Si el calado no es suficiente, es necesario dragar el cauce del río para que el cauce del río pueda pasar a través de los barcos que transportan los transformadores; la terminal de descarga debe ampliarse y alargarse, y los cimientos deben fortalecerse; si la capacidad de elevación no es suficiente, es necesario alquilar equipos de elevación de otros lugares; el puente y la altura de la superficie del agua no son suficientes y necesitan ser renovados, etc.
Esta serie de costos debe ser considerada al momento de seleccionar una unidad transformadora y se debe realizar una investigación de campo.
El transporte por carretera está limitado por factores tales como puentes, firmes de carreteras y vehículos de transporte.
Los costos de refuerzo de puentes, la ampliación de caminos y los costos de reconstrucción de caminos deben calcularse en la inversión única del transformador para comparar.
El accidente del transformador, especialmente el transformador elevador, como el accidente del transformador elevador de la unidad de 600MW, arroja repentinamente la carga de 600 MW, no solo tiene un gran impacto en el generador, sino también en el sistema de energía.
Los ligeros provocan cortes de energía a gran escala;
En casos severos, debido a la pérdida repentina de carga de 600 MW y la escasez de capacidad de reserva del sistema, la frecuencia del sistema caerá, poniendo en peligro la estabilidad del sistema de energía, y en casos severos, el sistema colapsará y la pérdida no se puede estimar.
Si es necesario devolver el transformador a la fábrica para su reparación después de un accidente, la tarifa de reparación será (60-70) % del precio original.
El transporte de ida y vuelta y los costos misceláneos de los transformadores trifásicos son mucho más caros que los de los transformadores monofásicos. En términos relativos, los transformadores monofásicos son más convenientes para transportar y reparar.
En caso de accidente en un transformador elevador, primero se debe analizar la causa del accidente y aclarar la responsabilidad antes de discutir quién lo repara. Cuanto mayor sea la demora, mayor será la pérdida.
ELECTRIC, WITH AN ENGE-- DAELIM BELEFIC