¿Cómo elegir un transformador de potencia para la industria química?

Para cumplir con la confiabilidad y economía de la seguridad del suministro de energía de los equipos de producción química, el sistema de energía se encuentra en el trabajo de diseño de expansión y construcción de subestaciones.

La primera consideración es seleccionar el número y la capacidad de los transformadores de acuerdo con la confiabilidad de la carga de suministro de energía de la subestación y la naturaleza del suministro de energía.

Si la capacidad del transformador seleccionado es demasiado grande, inevitablemente aumentará la inversión en equipos relacionados y la inversión en el propio transformador, lo que generará un desperdicio de diseño innecesario.

Por ejemplo, la inversión en la compra e instalación de transformadores, operación y mantenimiento de transformadores;

Si la capacidad del transformador seleccionado es demasiado pequeña, inevitablemente no podrá satisfacer la demanda normal de suministro de energía.

Si el transformador se mantiene en operación de sobrecarga durante mucho tiempo, fácilmente causará daños al transformador, lo que tendrá un gran impacto en la seguridad y confiabilidad de la fuente de alimentación;

La cantidad de transformadores seleccionados es demasiado pequeña, y el método de cableado y la confiabilidad de la fuente de alimentación no cumplirán con los requisitos, lo que inevitablemente afectará el mantenimiento y la falta de los transformadores de respaldo necesarios;

Demasiadas selecciones de la cantidad de transformadores aumentarán la inversión en instalaciones de apoyo, dificultarán el diseño de la subestación y aumentarán la carga de trabajo de revisión y mantenimiento.

Por lo tanto, si la capacidad y la cantidad del transformador se seleccionan adecuadamente, no solo se puede ahorrar una gran inversión única en construcción, sino que también se reducen los costos de operación y mantenimiento correspondientes debido a la operación razonable del transformador.

Este artículo combinará la experiencia de diseño real y los problemas prácticos para describir los principios que deben seguirse al seleccionar el número y la capacidad de los transformadores, así como los diversos requisitos y condiciones para la operación confiable y segura del transformador mismo.

Consideración integral de los factores integrales que deben tenerse en cuenta al seleccionar el número y la capacidad de los transformadores, y luego realizar un análisis integral de beneficios y seguridad del número y la capacidad de los transformadores y la carga de la fuente de alimentación.

14+FAQ ABOUT THE POWER TRANSFORMER IN SUBSTATION

Power Transformer for Chemical Industry
Power Transformer for Chemical Industry

Los principios básicos a seguir en la elección de la capacidad y número de transformadores

Los principales factores que afectan la confiabilidad y la economía de la seguridad del suministro de energía son la capacidad y el número de transformadores. Además, también es el principal factor que afecta la estructura de la red.

La selección inicial de la capacidad y el número de transformadores suele estar determinada por el estado actual de la carga y las expectativas de crecimiento, y al mismo tiempo depende de los siguientes factores:

¿Cuánto inversión de construcción de una sola vez;

La capacidad de la red eléctrica o planta de energía de nivel superior circundante para proporcionar carga;

La carga en sí requiere la seguridad y confiabilidad del suministro de energía y la naturaleza de la carga en sí;

El costo por unidad de capacidad del propio transformador y la capacidad de cortocircuito del sistema de potencia;

Las condiciones para la instalación y operación del propio transformador;

Indicadores técnicos y de desempeño del dispositivo de distribución de energía conectado al transformador.

En los últimos años, con la mejora continua de la tecnología de fabricación de transformadores, la calidad del transformador en sí y el nivel de operación segura han mejorado mucho;

La tasa de pérdida sin carga del transformador se ha reducido considerablemente, y la tasa de carga de la operación económica del transformador se ha reducido continuamente;

10+FAQ ABOUT THE MAIN POWER TRANSFORMER​

Basado generalmente en la experiencia de diseño y combinado con las especificaciones relevantes, el autor cree que los factores relevantes que deben considerarse completamente son los siguientes:

(1) La capacidad nominal del transformador debe satisfacer las necesidades de suministro de energía seguro y confiable de todas las cargas eléctricas en todas las áreas de suministro de energía, para evitar que el transformador esté en un estado de sobrecarga a largo plazo.

La elección de la capacidad del transformador para nuevas subestaciones también debe cumplir con el desarrollo de la empresa y luego considerar las necesidades de crecimiento de la carga de electricidad.

De esta manera, puede evitar la expansión y expansión innecesaria de la capacidad cuando la carga de energía aumenta en el período posterior, y también puede reducir el corte de energía a largo plazo del equipo de producción causado por la expansión y la expansión de la capacidad;

Para subestaciones con altos requisitos de seguridad y confiabilidad del suministro de energía, se deben instalar dos transformadores a la vez, y la tasa de carga normal de cada transformador preferiblemente no debe ser superior al 50% de su potencia nominal.

(2) Para las subestaciones de transformación y distribución de equipos de producción con mayores niveles de carga de potencia, es necesario considerar cuando uno de los transformadores está fuera de potencia por mantenimiento o cuando está fuera de servicio.

El otro transformador debe poder cumplir con los requisitos de suministro de energía normal para la carga primaria y la carga secundaria de toda la planta dentro del tiempo permitido por la capacidad de sobrecarga.

Para una subestación general, cuando uno de todos los transformadores está fuera de servicio, los demás transformadores deben tener la capacidad de garantizar el suministro de energía del 70% al 80% de la carga total.

(3) Para cumplir con los requisitos de confiabilidad y flexibilidad del propio modo de operación de la subestación, al mismo tiempo reducir y facilitar la reserva de capacidad adicional, cumplir con los requisitos de inspección y mantenimiento convenientes y luego cumplir con los requisitos de la especificación unificada de la subestación.

Por lo tanto, al elegir la capacidad y el tipo del transformador, debe reducirse lo más posible. Básicamente, no debe haber más de dos tipos.

Y es mejor elegir un transformador del mismo nivel de capacidad en una subestación que suministre energía al dispositivo.

(4) Dentro de un cierto rango de capacidad, un aumento en la capacidad reducirá la pérdida del transformador, pero la electricidad ahorrada puede ser difícil de compensar por el aumento en los costos de inversión inicial.

Debido a los requisitos de alta capacidad de interrupción de los interruptores correspondientes y otros equipos, también se debe considerar la inversión única en dispositivos relacionados al seleccionar la capacidad del transformador.

Electrical Power Transformer for Agricultural

Condiciones y requisitos para el funcionamiento económico de los transformadores de potencia.

(1) La construcción por etapas de nuevas subestaciones debe considerar el crecimiento de la carga. Cuando solo hay un transformador en operación en la etapa inicial, la capacidad del transformador debe determinarse en función de la escala final de toda la planta. Cuando el transformador en la zona de mejor operación económica está en funcionamiento, es inferior al 75%. Sin embargo, si la subestación no puede ampliarse durante un breve período de tiempo, el transformador no debe funcionar a plena carga durante mucho tiempo.

(2) Si se requieren varios transformadores de potencia para operar en paralelo, las condiciones de conexión en paralelo deben estandarizarse y la relación de fase y el grupo de conexión de cada transformador deben ser los mismos;

La relación de transformación y el voltaje de cada transformador debe ser el mismo, y al mismo tiempo el grado de desviación de la operación debe ser el mismo, y el voltaje de cada nivel es el mismo dentro del rango de regulación de voltaje;

Es necesario evitar que circule corriente debido a la diferencia de fuerza electromotriz entre los devanados secundarios, que afecte la capacidad de salida o incluso queme el transformador;

La impedancia de cortocircuito también debe mantenerse lo más igual posible y, si es diferente, debe controlarse dentro del 10 %;

La relación de capacidad está entre 0,5 y 2, por lo que toda la carga se puede distribuir uniformemente;

El transformador con menor capacidad está en estado de sobrecarga, mientras que el transformador con mayor impedancia de cortocircuito y mayor capacidad está bajo carga, el tamaño de la impedancia de cortocircuito debe cumplir con los requisitos de la corriente de cortocircuito de el sistema, de lo contrario se deben tomar medidas restrictivas.

(3) Para transformadores que operan en condiciones normales, la temperatura de cada componente aislante y aceite no debe ser demasiado alta. Intente controlar la temperatura dentro del límite de temperatura especificado en la guía de carga del transformador y trate de no hacer funcionar el transformador a altas temperaturas para evitar el acortamiento de la vida útil del transformador y el daño del transformador causado por el envejecimiento y la aceleración de el aislamiento También es necesario evitar pérdidas excesivas del propio transformador cuando el transformador funciona a una temperatura excesivamente alta, lo que afectará la eficiencia de salida del transformador y provocará el desperdicio de energía eléctrica.

(4) Si se instala un transformador de energía de respaldo en la subestación, se debe seleccionar un transformador con una pequeña pérdida de potencia integral (incluida la potencia de enfriamiento del transformador) para operar, y se debe seleccionar el mejor modo de operación combinado de acuerdo con la ley. de cambios de carga para aumentar la tasa de carga y la carga El factor de potencia, de modo que el transformador se encuentre en la mejor área de operación económica.

(5) El factor de carga promedio del área de operación económica de un solo transformador de potencia es β, el límite superior de β es 1 y el límite inferior es la pérdida sin carga del transformador de potencia/la pérdida nominal del transformador de potencia , la carga promedio de la sección óptima en el área de mejor operación económica Para el coeficiente, el límite superior de β es 0.75 y el límite inferior es 1.33.

(6) La operación económica de los transformadores solo puede considerarse cuando se cumplen las condiciones previas de un suministro de energía seguro y confiable. El transformador de respaldo debe tener un dispositivo de conmutación automática, y el dispositivo debe ser seguro y confiable, para garantizar que el transformador de suministro de energía principal pueda ponerse en funcionamiento automáticamente en caso de falla para garantizar la continuación del suministro de energía normal.

(7) Para los transformadores que operan en modo de operación en paralelo, la capacidad de corte nominal del interruptor de enlace debe calcularse con precisión para evitar que el punto de falla causado por una capacidad de corte nominal insuficiente del interruptor se aísle automáticamente durante fallas de cortocircuito.

Cuatro, ejemplos de diseño

Una base de producción del grupo químico. Cubre un área de 50.000 metros cuadrados, con un área de construcción de planta de 80.000 metros cuadrados. De acuerdo con la carga de electricidad por unidad de área de la industria química, se adopta el método de cálculo estadístico de carga de electricidad unitaria; la carga de electricidad por metro cuadrado se toma como 50kVA, el consumo total de electricidad calculado de la fábrica es de 40MVA, pero la producción real y el consumo de electricidad de la oficina es menor que este cálculo, por lo que en la construcción real, el método de número de unidad y el coeficiente de necesidad se combinan, y se determina que el consumo de energía real de la planta es 0.8x40MVA=32MVA, que es más preciso. Finalmente, se instalaron 3 subestaciones de alta tensión en el área de la fábrica, cada una con una capacidad de 12000kVA y 6 juegos de transformadores de 2000kVA. La tasa de carga operativa real del transformador es del 85%.

What is The Use of Power Transformer?

Observaciones finales

La relación de selección entre la carga eléctrica del equipo de producción química y la capacidad y número de transformadores de potencia tendrá un impacto en la operación económica y segura del equipo de producción y afectará la eficiencia de la industria y la seguridad y amplitud del sistema.

Por lo tanto, la selección del transformador debe basarse en las propiedades inherentes del transformador de potencia, y luego se debe realizar un análisis y cálculo más completo, y el plan de desarrollo de carga de la planta química debe considerarse de manera integral. Tenga en cuenta la naturaleza del consumo de electricidad y los requisitos de confiabilidad, y coordine los factores integrales de la carga de toda la planta. Aproveche al máximo la mejor operación económica y los indicadores de ahorro de energía de los transformadores, a fin de lograr la unificación y optimización de la capacidad y la cantidad de transformadores para toda la carga de la planta, y realizar la seguridad del suministro de energía empresarial y maximizar los beneficios económicos. .

About Bin Dong

Hello, I am Bin, General manager of Daelim which is a leading transformer manufacturer. As a expert, I am glad to share my experience in transformer to you. I believe our professional team can always provide you with high quality service and we are ready to provide you with one stop solution. If you have problems when you are looking for the equipment, what you need to do is tell us.

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