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Le transformateur de puissance immergé dans l’huile à régulateur non excité de grande capacité de 35 kv 180 MVA décrit dans cet article a une capacité de 180 MVA, ce qui dépasse de loin la capacité unitaire du transformateur de puissance immergé dans l’huile de 35 kV spécifié dans la norme nationale, et est un produit pour les utilisateurs spéciaux.
L’augmentation de la capacité d’un seul transformateur peut réduire la perte par unité de capacité, réduire la perte de puissance et, en même temps, par rapport à plusieurs transformateurs de petite capacité, les consommables et le poids par unité de capacité sont réduits, ce qui peut réduire considérablement l’investissement ponctuel. coût, surface au sol et coût de maintenance, en particulier dans le projet de transformation technique, la capacité totale du transformateur peut être considérablement augmentée avec une faible augmentation de la surface au sol.
En conséquence, les transformateurs de grande capacité sont de plus en plus utilisés et bien accueillis par les utilisateurs lorsque les conditions le permettent.
Cet article se concentre sur la conception d’un transformateur de puissance immergé dans l’huile de grande capacité de 35k V en termes de régulation de tension et de sélection du type d’enroulement.
Les principaux paramètres techniques du transformateur de puissance immergé dans l’huile de grande capacité 180 MVA/35 kV sont les suivants.
Capacité nominale : 180/180 MVA
Rapport de tension : 38,5 ± 2 × 2,5 %/10,5 kV
Groupe de couplage : YNd11
Impédance de court-circuit : 14 %
Limite d’élévation de température : enroulement 65 K, huile supérieure 60 K
Conventional larger capacity 35kV non-excitation voltage regulation oil immersed power transformer, general high-voltage winding using two-way continuous structure, central regulating, regulating line section in the high-voltage winding directly tapped, low-voltage winding generally using spiral structure.
For capacity up to 180 MVA 35kV large capacity oil immersed power transformer, the total number of turns of high voltage winding is only about 90 turns, using conventional two-way continuous with regulator line section structure, the number of turns per cake is only 2 turns, the number of wires and winding root, winding difficulty, winding eddy current loss and circulating loss is very large, to use self-adhesive transposition wire Winding. Regulating line section to use the kink type, because each cake only 2 turns, and winding the number of roots, winding difficulty is quite large.
La section de ligne de régulation est directement prise sur l’enroulement haute tension, le potentiel magnétique déséquilibré produit une fuite transversale importante, ce qui non seulement entraîne une augmentation des pertes parasites locales, mais rend également l’enroulement résistant aux courts-circuits. l’instabilité devient plus grande.
Par conséquent, pour un transformateur de puissance immergé de 35 kVoil d’une capacité allant jusqu’à 180 MVA, si la section de ligne de régulation est enroulée séparément lorsque l’enroulement de régulation et la méthode de régulation du point neutre sont adoptés, l’enroulement haute tension peut adopter une structure en spirale unique tout le long, ce qui réduit considérablement la difficulté d’enroulement et améliore la sécurité et la fiabilité du produit.
La figure 1 est un diagramme schématique de la structure du produit haute capacité conventionnel de 35 kV et du produit 180 MVA/35 kV décrit dans cet article.
Transformateur de puissance immergé dans l’huile de grande capacité 180 MVA/35kV après une variété d’options à comparer, et finalement adopté une structure d’enroulement de régulation séparée, régulation du point neutre. La disposition des enroulements du noyau vers l’extérieur est la suivante : enroulement basse tension – enroulement haute tension – enroulement de régulation dans l’ordre.
Après une comparaison des principaux consommables, la structure d’enroulement de régulation séparée est légèrement plus coûteuse que la structure à prises directes de l’enroulement haute tension, mais elle est supérieure en termes de performances techniques du produit, de contrôle des fuites magnétiques et de résistance mécanique, et a une plus grande fiabilité du produit.
L’enroulement haute tension adopte un type de spirale unique tout le long, enroulé par plusieurs fils de transposition semi-durs auto-adhésifs, en utilisant la transposition Pango, et le nombre de transposition est le nombre de fils de transposition moins 1.
L’enroulement basse tension adopte un type de spirale “U” à double couche, avec les première et dernière extrémités toutes sorties en haut de l’enroulement. Par rapport à la structure traditionnelle, la longueur des fils de connexion est considérablement réduite, et la perte de fil et la perte parasite des pièces structurelles causées par les fils à courant élevé sont considérablement réduites.
Le schéma initial de l’enroulement de régulation est en spirale, les deux circuits supérieur et inférieur étant connectés en parallèle. En raison de la capacité élevée et du courant élevé du produit, un changeur de prises à tambour monophasé ordinaire ne peut pas répondre aux exigences. Après des négociations répétées avec l’usine de commutateurs, la structure finale du commutateur était une connexion parallèle à trois voies.
Afin de simplifier la structure de l’enroulement de régulation et de la connexion du conducteur de l’interrupteur, l’enroulement de régulation a finalement été ajusté à une structure parallèle à trois voies, chaque voie correspondant à un conducteur du changeur de prises en charge pour une utilisation facile et un nettoyage soigné. et belle connexion en plomb.
Les autres parties du transformateur n’ont pas de particularités évidentes et ne seront pas répétées.
Sous la structure conventionnelle, lorsque l’enroulement de régulation est parallèle à deux voies, tant que la structure est symétrique, le courant circulant dans les deux voies parallèles n’est pas très différent, mais sous la structure parallèle à trois voies, en raison de l’asymétrie position du champ de fuite dans les trois enroulements de régulation, l’impédance n’est pas constante, le courant distribué dans chaque branche peut avoir une grande différence.
Après les calculs de simulation, la prise minimale, la connexion parallèle des trois enroulements de régulation dans la distribution de courant est inégale, la plus grande dans le courant atteint 1,2 fois la moyenne, ce qui doit être noté dans le calcul de l’élévation de température de l’enroulement et la conception de la structure, pour éviter surchauffe locale de l’enroulement.
Le tableau 1 montre la comparaison entre les valeurs calculées et testées des principaux paramètres techniques du produit.
Le tableau 2 montre la comparaison entre le transformateur de puissance immergé 180 MVA/35kVoil décrit dans cet article et plusieurs autres transformateurs de puissance immergés 35kVoil de même capacité en termes d’indicateurs de performances techniques et d’encombrement au sol.
D’après le tableau 2, on peut voir que l’utilisation d’un transformateur de 180 MVA présente un grand avantage par rapport à l’utilisation de deux transformateurs de 90 MVA ou de trois transformateurs de 63 MVA en termes de réduction des pertes de puissance et d’espace au sol.
P0/kW | Pk/kW | Surface au sol/m2 | |
1 transformateur 180 mva | 83.6 | 476.2 | 47.4 |
2 transformateurs 90 mva | 46.4 x 2 | 316.9 x 2 | 30.1 x 2 |
3 transformateurs 63 mva | 33.7 x 3 | 266.8 x 3 | 23.5 x 3 |
Le transformateur de puissance immergé dans l’huile de grande capacité de 180 MVA/35 kV, qui présente des avantages évidents en termes d’investissement ponctuel, d’espace au sol et de perte de puissance, est de plus en plus utilisé.
Dans la conception de produits de grande capacité, les tests ou simulations nécessaires doivent être effectués pour des aspects structurels particuliers afin de garantir les performances techniques et la fiabilité du produit.
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