ELECTRIC, WITH AN EDGE
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La construcción de decenas de millones de centrales hidroeléctricas impone altos requisitos en cuanto a indicadores técnicos, parámetros, fabricación, transporte e instalación del transformador principal de la central eléctrica. Por lo tanto, la selección del tipo de transformador principal es muy importante. Se introducen cuatro tipos de transformadores, incluido el transformador integrado trifásico, el grupo de transformadores monofásicos, el transformador trifásico combinado y el transformador trifásico ensamblado en campo, y se introducen varios aspectos de las condiciones de transporte, dificultad de diseño, economía, riesgo de falla y facilidad de mantenimiento. Analizar y comparar aspectos.
En la actualidad, existen principalmente cuatro tipos de transformadores principales externos de ultra alta tensión y gran capacidad: transformadores integrados trifásicos, grupos de transformadores monofásicos, transformadores trifásicos combinados y transformadores trifásicos ensamblados en sitio.
Los transformadores trifásicos comparten un tanque de combustible para tres fases y forman una conexión Δ dentro de la caja de barras. El lado de bajo voltaje sale por tres bujes y está conectado a la IPB, y el circuito de aceite y el circuito están conectados.
El grupo de transformadores monofásicos se compone de tres transformadores monofásicos ordinarios conectados al exterior Δ a través de IPB para formar un transformador trifásico, y el circuito de aceite y el circuito están completamente separados.
El transformador trifásico combinado tiene un tanque de aceite separado para cada fase, las tres fases están dispuestas juntas, el lado trifásico de bajo voltaje comparte una caja de barra colectora y la conexión delta de la barra colectora del lado de baja tensión se completa en la caja de barra colectora . La caja de barras colectoras se instala después de que el cuerpo trifásico esté en su lugar, y el circuito de aceite y el circuito se comunican a través de la caja de barras colectoras.
El montaje in situ de transformadores trifásicos también se denomina transformadores de desmontaje y transporte. La estructura interna del transformador se puede hacer en varias partes desmontables según las condiciones de transporte. Los componentes se transportan por separado durante el transporte y luego se ensamblan en un todo en el sitio. Tras el montaje, el aspecto y la estructura interna son los mismos que los del trifásico. El transformador integrado es el mismo.
El método de transporte del transformador principal depende principalmente de su peso y tamaño de transporte. Se pueden adoptar tres métodos de transporte: ferrocarril, carretera y vía fluvial.
El transformador integrado trifásico ocupa un área pequeña, es conveniente de instalar, usar y mantener, y tiene una pequeña inversión. Tiene ciertas ventajas y experiencia en diseño, fabricación y gestión de operaciones. Sin embargo, considerando los parámetros del producto de varios fabricantes, el peso de transporte y las dimensiones de transporte del transformador trifásico están por encima del límite.
El transporte y la instalación de la unidad transformadora monofásica son relativamente simples, el peso monofásico es liviano, los requisitos para las condiciones de transporte son flexibles y el alcance de la falla es pequeño, pero las tres fases se organizan por separado y se requiere un cortafuegos entre las monofásicas, que ocupa un área grande.
El transformador integrado trifásico ocupa un área pequeña, es conveniente de instalar, usar y mantener, y tiene una pequeña inversión. Tiene ciertas ventajas y experiencia en diseño, fabricación y gestión de operaciones. Sin embargo, considerando los parámetros del producto de varios fabricantes, el peso de transporte y las dimensiones de transporte del transformador trifásico están por encima del límite.
El transporte y la instalación de la unidad transformadora monofásica son relativamente simples, el peso monofásico es liviano, los requisitos para las condiciones de transporte son flexibles y el alcance de la falla es pequeño, pero las tres fases se organizan por separado y se requiere un cortafuegos entre las monofásicas, que ocupa un área grande.
El transformador trifásico combinado ocupa un área relativamente pequeña, tiene un tiempo de instalación corto, se transporta por separado en fases y tiene requisitos flexibles para las condiciones de transporte. El transformador trifásico ensamblado en el sitio ocupa un área pequeña y no está limitado por el peso del transporte. Sin embargo, el tamaño de transporte del tanque de combustible es grande, y el sitio de montaje y prueba en el sitio, el equipo y las condiciones ambientales son altos, el proceso es complicado, el tiempo de instalación es largo, el riesgo técnico es alto y la central hidroeléctrica El sitio es estrecho y no tiene las condiciones para la construcción de un sitio de premontaje y laboratorio.
El transformador principal debe ser primero del tipo trifásico. Si las condiciones de transporte y el sitio de diseño son restringidos, se debe usar un transformador combinado trifásico; si las condiciones de transporte son restringidas pero el sitio de diseño no lo es, se puede seleccionar un grupo de transformadores monofásicos.
Tanto los bancos de transformadores monofásicos como los transformadores trifásicos combinados son tipos estructurales relativamente maduros, con una rica experiencia en diseño, fabricación y operación.
El transformador trifásico combinado necesita combinar los tres transformadores monofásicos conectando las tuberías periféricas y la caja de bus de bajo voltaje en el sitio. El Δ en el lado de bajo voltaje está conectado en la caja de bus de bajo voltaje. Al mismo tiempo, el punto neutro del devanado lateral de alta tensión está en la caja de bus de baja tensión. Se forma en el medio y sale de la caja a través del casquillo, lo que hace que el diseño y la fabricación del transformador trifásico combinado sea mucho más difícil que el del grupo de transformadores monofásicos.
El fabricante debe realizar un diseño especial para el blindaje electromagnético de la caja de bus de baja tensión del transformador trifásico combinado y los componentes alrededor del conductor interno. Al mismo tiempo, también se debe considerar el enfriamiento por circulación de aceite de la caja de bus de baja tensión, la estructura de conexión trifásica, la base compartida trifásica y la instalación del transformador. Y control de tamaño y otras cuestiones.
Los factores económicos del transformador consideran principalmente el costo integral del propio transformador, como el precio del transformador, los costos de transporte y la inversión en equipos.
En cuanto a los precios de los equipos, según los datos proporcionados por varios fabricantes, se puede observar que para un mismo fabricante de transformadores, el precio de un grupo de transformadores monofásicos de igual capacidad es ligeramente superior o igual al de un conjunto de tres transformadores. -Transformador de fase, la diferencia de precio no es grande y el costo de transporte es básicamente el mismo.
En cuanto a la inversión en equipos, se considera principalmente desde dos aspectos: la instalación del transformador de reserva y el aumento de la longitud del bus IPB. Con respecto a la configuración de los transformadores de reserva, teniendo en cuenta los factores inciertos en el transporte de los transformadores de reserva entre la izquierda y la derecha de la central hidroeléctrica, combinados con el método de configuración del transformador de reserva local de la central hidroeléctrica, está claro que la izquierda y la derecha Los bancos de la central están equipados con transformadores de reserva. El lado de bajo voltaje del grupo de transformadores monofásicos está conectado al IPB, y cada grupo de transformadores monofásicos agrega aproximadamente 50 medidores monofásicos del bus IPB.
De la comparación económica anterior, la inversión del transformador trifásico combinado es significativamente mayor que la del grupo de transformadores monofásicos.
Las tres unidades monofásicas del grupo transformador monofásico están completamente aisladas y los circuitos de aceite están separados. La probabilidad de un cortocircuito bifásico o trifásico en el lado de baja tensión del transformador es muy pequeña y la falla de cualquier fase no afectará a las otras dos fases; y los tres combinados Los cables de bajo voltaje y de punto neutro del transformador de fase están dispuestos en la caja de terminales de bajo voltaje. Existe la posibilidad de un cortocircuito bifásico o trifásico en la conexión de fase, y la falla puede transmitirse a las otras dos fases a través del circuito de aceite, por lo que el transformador trifásico combinado falla y existe el riesgo de que no se expanda. es mayor.
Cuando falla un grupo de transformadores monofásicos, es fácil reemplazarlo. Solo necesita quitar las conexiones del lado de alto y bajo voltaje para salir de la fase defectuosa, colocar la fase de repuesto y conectar los lados de alto y bajo voltaje para las pruebas correspondientes.
Después de que el transformador trifásico combinado elimina la conexión de los lados de alto y bajo voltaje, se debe descargar algo de aceite del transformador, se retira la caja del bus de bajo voltaje, se retira la tubería del sistema de aceite común y se retira la fase defectuosa.
Instale la fase de repuesto en su lugar, conecte la tubería de aceite común, instale la caja de bus de bajo voltaje y luego realice la prueba correspondiente. La sustitución del transformador de reserva del transformador trifásico combinado es más engorrosa y lleva más tiempo que la del banco de transformadores monofásicos.
Los transformadores a gran escala en centrales hidroeléctricas generalmente utilizan refrigeración por aire y agua con circulación forzada de aceite. El método de enfriamiento por aire es simple de operar y mantener, pero es ruidoso y tiene ciertos requisitos de ventilación y disipación de calor. El método de refrigeración por agua tiene alta eficiencia y bajo nivel de ruido.
El transformador principal de la central hidroeléctrica está dispuesto en la caverna subterránea con condiciones limitadas de ventilación y disipación de calor. La central hidroeléctrica planea adoptar un método de enfriamiento de agua con circulación forzada de aceite, cada fase individual está equipada con un conjunto de enfriadores, y la función de descarga automática de arena y la cantidad de enfriadores se consideran completamente].
La viabilidad de adoptar un banco de transformadores monofásicos en una central hidroeléctrica se analiza y estudia exhaustivamente desde los aspectos de las condiciones de transporte, la dificultad del diseño, la economía, el riesgo de falla y la facilidad de mantenimiento.
Al mismo tiempo, bajo la premisa de satisfacer el transporte, se debe realizar un cálculo y una evaluación integrales del costo del transporte, el costo del equipo y el costo de transformación de energía para elegir una estructura de transformador más económica y eficiente.
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