Transformadores UHV 550kV/750kV

Los transformadores UHV 550kV/750kV utilizan el software de diseño de Siemens para optimizar y verificar exhaustivamente los componentes de núcleo, bobinado, parte activa, plomo y tanque, garantizando un rendimiento excepcional del producto. Equipo de proceso superior, selección meticulosa de materiales y fabricación eficiente resultan en transformadores con tamaño compacto, peso ligero, bajas pérdidas, baja descarga parcial y bajo ruido. Los productos ofrecen calidad superior, eficiencia energética, respeto del medio ambiente, instalación y mantenimiento convenientes, operación fiable y costos operativos efectivamente reducidos.

El transformador YT-500000/750GY producido por nuestra empresa ha obtenido la certificación KEMA, cumpliendo plenamente con las normas internacionales de equipos eléctricos y las especificaciones técnicas.

Con un rendimiento estable y fiable, nuestros productos son ampliamente aplicables a la construcción de redes eléctricas globales, centros de computación de IA a gran escala, centrales de energía renovable (eólica / solar) y parques industriales de alta gama, perfectamente adecuados para industrias centrales como la contratación de ingeniería eléctrica, la operación de la red y el desarrollo de energía renovable.

Las características estructurales de los componentes del YT-500000/750GY son las siguientes:

1. NúcleoEl núcleo es un tipo de reluctancia magnética desigual de cuatro patas de fase única (tipo MO). La sección transversal del núcleo se optimiza racionalmente a través de programas informáticos. La laminación del núcleo utiliza láminas de acero de silicio premium de alta permeabilidad con un diseño de paso a paso completo, lo que garantiza un rendimiento favorable sin carga mientras exige una alta precisión de mecanizado. La avanzada tecnología de laminación de dos piezas elimina la necesidad de apilar el yugo superior, disminuyendo sustancialmente la corriente excitante y reduciendo las pérdidas sin carga. Las patas del núcleo y los marcos del yugo están atados con cinta adhesiva de fibra de vidrio no tejida de resina epoxi, lo que garantiza la seguridad y la fiabilidad. El núcleo está completamente aislado de los componentes de sujeción y puesto a tierra a través de un casquillo en el tanque para evitar la formación de giros de cortocircuito.

2. BobinadosEl interior de los bobinados adopta blindaje continuo, equipado con conductores transpuestos y conductos de aceite radiales / axiales para garantizar una disipación efectiva del calor de bobinado y un aumento de temperatura de bobinado más bajo.

Los bobinados de alta tensión (HV) y baja tensión (LV) adoptan una estructura de serie de dos patas, mientras que el bobinado de media tensión (MV) adopta una estructura paralela de dos patas, reduciendo de este modo las dimensiones externas del transformador y facilitando el transporte. Los enrollamientos están hechos de cobre libre de oxígeno de alta calidad con baja resistividad. El bobinado HV emplea un tipo continuo de herida más escudo insertado, que presenta una distribución de gradiente potencial mejorada en los segmentos de línea final bajo tensión de impulso; el bobinado MV es un tipo continuo de escudo insertado; y el bobinado LV es de tipo helicoidal único. La distribución amp-giro de los bobinados se optimiza, mejorando el soporte radial y las fuerzas de compresión axial. Los bobinados procesados a través del ensamblaje general y las técnicas de secado a presión constante mejoran significativamente la capacidad del transformador de soportar la corriente de sobretensión de cortocircuito.

1. Estructura de aislamientoLa estructura de aislamiento principal de los bobinados del transformador incorpora un tubo de papel delgado incrustado con un diseño de aislamiento de pequeño hueco de aceite. En esta estructura, el grosor del tubo de papel es menor que 4 mm, la anchura del hueco de aceite es menor que 15 mm, y los anillos electrostáticos se colocan en los extremos de bobinado para mejorar la distribución de voltaje de impulso a través de secciones adyacentes y uniformizar el campo eléctrico en los extremos de bobinado. El transformador utiliza un dispositivo de tornillo de prensado cilíndrico para la sujeción, que no solo asegura una presión continua sobre los bobinados sino que también evita daños al transformador causados por la energía electromagnética generada durante cortocircuitos. Tanto los dispositivos de elevación entre el transformador y el depósito de aceite, como los dispositivos de posicionamiento del transformador, se someten a un tratamiento especial para lograr un aislamiento completo entre el transformador y el depósito, evitando la formación de giros de cortocircuito.

2. LeadsEl terminal de alta tensión se encuentra en la salida central, con dos circuitos ramificados conectados en serie a través de una tubería equipotencial. La salida utiliza componentes de aislamiento moldeados Weidmann para el aislamiento para garantizar la calidad de los cables.

3. TanqueEl tanque principal presenta una estructura de tipo campana, con la sección inferior siendo una estructura de tipo caja. El cuerpo principal del tanque está reforzado con placas plegadas onduladas y reforzado con refuerzos de núcleo. Se proporcionan capas de blindaje de cobre y blindaje magnético en el tanque para proteger eficazmente el flujo magnético perdido de entrar en el tanque, reducir las pérdidas perdidas y prevenir el sobrecalentamiento local.

750kV Clase 260MVA ~ 380MVA Transformador monofásico

750kV Clase 750MVA ~ 1140MVA Transformador trifásico

750kV Clase 500MVA ~ 700MVA Transformador automático de tres bobinados de una sola fase

550kV/750kV Diagrama estructural del transformador UHV

(Solo para fines de ilustración estructural. Los detalles reales del diseño pueden diferir)

1.HV cojinete primario 2. La torreta del casquillo 3.Conductor Tip 4. MV casquillo 5.Buchholz Relé 6.Conservador 7. Válvula obturadora conservador8. Interruptor del selector del cambiador del grifo en carga

9. Cambiador de grifo de carga (OLTC) 10. bobinado de regulación de voltaje 11. bobinados de alta y baja tensión (tres bobinados de cinco columnas)12.Voltage regulación bobinado

13.Cooling sistema 14.Lead terminales 15.Lead conectores 16.HV neutral casquillo 17.Oil tanque 18. Base del tanque de aceite

500kV Transformador de potencia de doble bobinado de una sola fase inmerso en aceite

500kV Transformador de potencia de cambio de grifo de doble bobinado de tres fases sumergido en aceite

Preguntas frecuentes sobre Transformador UHV:

1. ¿Cuál es el principio de trabajo fundamental de los transformadores UHV 500kV y 750kV?

Los transformadores de ultra alta tensión (UHV) 500kV y 750kV operan sobre el principio central de la inducción electromagnética. Una corriente alterna que fluye a través del devanado primario de alta tensión crea un flujo magnético variable en el tiempo dentro de un núcleo de acero de silicio laminado de alta permeabilidad. Este flujo magnético induce una fuerza electromotriz en el enrollamiento secundario, lo que permite una transformación eficiente de voltaje de aumento o disminución entre redes eléctricas masivas al tiempo que minimiza las pérdidas de energía en transmisiones de energía a granel de larga distancia.

2. ¿Cuáles son las etapas y campos de aplicación primarios para estos transformadores UHV?

Estos transformadores se despliegan predominantemente en etapas de transmisión de energía de voltaje ultra alto y ultra alto, actuando como nodos centrales en redes eléctricas regionales de columna vertebral, enlaces de energía a granel interprovinciales de larga distancia y centros de integración de energía renovable a gran escala. Son vitales para evacuar la producción masiva de energía de megacentrales hidroeléctricas, centrales nucleares y vastas bases de energía solar eólica a centros de consumo urbanos densamente poblados ubicados a cientos de kilómetros de distancia.

3. ¿Por qué los transformadores 750kV se diseñan típicamente con configuraciones monofásicas en lugar de trifásicas?

Debido al tamaño físico extremo, el peso masivo de la unidad y las estrictas restricciones de libertad de transporte impuestas por las carreteras y los ferrocarriles, los transformadores de potencia UHV 750kV generalmente se fabrican como unidades monofásicas. A continuación, tres unidades monofásicas se empaquetan juntas en el sitio para formar un banco de transformadores trifásicos completo. Este enfoque modular alivia los cuellos de botella logísticos, simplifica la elevación pesada, mejora la fiabilidad estructural y optimiza la simetría electromagnética interna y la disipación térmica.

4. ¿Cuáles son los requisitos críticos de aislamiento para las bobinas de transformador 500kV y 750kV?

Debido a que operan bajo una tensión eléctrica severa, estos transformadores utilizan sistemas avanzados de aislamiento aceite-papel que presentan tubos de papel delgados con huecos de aceite minimizados y anillos de blindaje electrostáticos. El aislamiento sólido debe exhibir una resistencia dieléctrica excepcional, manteniendo niveles de humedad por debajo del 1% y contaminación por aceite por debajo de 10 ppm. Esta configuración asegura una distribución uniforme del campo eléctrico y evita descargas parciales o averías bajo rayos e impulsos de conmutación.

5. ¿Cómo se manejan la gestión térmica y el enfriamiento en los transformadores UHV?

Los transformadores UHV generan calor sustancial a partir de pérdidas de cobre y hierro de núcleo. Para mantener temperaturas de funcionamiento seguras, utilizan sistemas de enfriamiento sofisticados como Oil Forced Air Forced (OFAF) o Oil Forced Water Forced (OFWF). Los pasos de aceite axiales y radiales internos dentro de los bobinados de conductores transpuestos aseguran la circulación de fluido sin obstáculos, evitando puntos calientes localizados y manteniendo los aumentos de temperatura del bobinado bien dentro de los umbrales de seguridad de la clase térmica.

6. ¿Qué procesos de fabricación básicos son críticos para reducir las pérdidas sin carga?

El núcleo magnético utiliza chapas de acero de silicio orientadas al grano de alta calidad procesadas con juntas inclinadas completas y tecnologías avanzadas de laminación por pasos. Los núcleos a menudo se diseñan con una estructura MO de múltiples extremidades o desigual, donde las extremidades y los yugos están fuertemente unidos con cinta de fibra de vidrio epoxi. Esta construcción mecánica precisa reduce drásticamente la reluctancia magnética, minimiza la vibración del núcleo, reduce la corriente de excitación y reduce significativamente las pérdidas generales de potencia sin carga.

7. ¿Qué papel juega el proceso de secado al vacío e impregnación con aceite durante la producción?

El secado al vacío y la impregnación con aceite son etapas de fabricación obligatorias para eliminar la humedad residual y los bolsillos de aire microscópicos atrapados dentro de matrices de aislamiento de celulosa densa. Los transformadores se someten a un proceso de vacío de ciclo térmico prolongado antes de ser impregnados con aceite de transformador ultrapuro y desgasificado bajo vacío profundo. Este proceso maximiza los límites de tensión de falla, garantiza la integridad absoluta del aislamiento y evita cortocircuitos internos catastróficos durante las operaciones de red en vivo.

8. ¿Cómo protegen los fabricantes los transformadores UHV contra fuerzas electromagnéticas de cortocircuito severas?

Durante fallas repentinas de la red, inmensas corrientes de cortocircuito generan fuerzas electrodinámicas radicales capaces de deformar los bobinados. Para resistir esto, los bobinados del transformador UHV se someten a procesos de secado a presión constante y ensamblaje integral. Se refuerzan estructuralmente utilizando cilindros de prensa de alta densidad, placas de sujeción pesadas y dispositivos de compresión hidráulicos o de tornillo que bloquean permanentemente los bobinados en su lugar contra fuerzas radiales y axiales severas.

9. ¿Cómo se gestiona el flujo magnético extravagante dentro de los tanques masivos del transformador de acero?

Las unidades 500kV y 750kV de alta capacidad producen campos magnéticos de fuga intensos que pueden inducir corrientes remolinosas y causar un sobrecalentamiento localizado peligroso en las paredes de tanques de acero convencionales. Para mitigar esto, los fabricantes alinean las paredes interiores de los tanques en forma de campana con escudos de cobre cuidadosamente posicionados y derivaciones electromagnéticas. Estas vías conductoras y ferromagnéticas absorben de forma segura las líneas de flujo extravagantes, reduciendo drásticamente las pérdidas de carga extravagante y protegiendo la carcasa estructural.

10. ¿Qué procedimientos especializados de prueba deben pasar estos transformadores antes del envío de fábrica?

Antes de la entrega, los transformadores UHV deben soportar rigurosas pruebas de aceptación de fábrica (FAT) dentro de laboratorios especializados de prueba de alta tensión. Los diagnósticos esenciales incluyen pruebas de voltaje de impulso de relámpago y conmutación, medición de descarga parcial en configuraciones de alta frecuencia, verificación de aumento de temperatura, evaluaciones de resistencia a cortocircuitos y comprobaciones de referencia de análisis de gas disuelto (DGA) para garantizar la fiabilidad de campo a largo plazo en condiciones de red duras.

Aseguramiento de calidad y proceso básico:

1. Acero eléctrico orientado al grano de alta permeabilidad

Utilizamos acero eléctrico orientado a granos (HPGO) de alta permeabilidad Hi-B, el mismo grado especificado por TBEA y CHINT, como material del núcleo del transformador, con grosores nominales estándar de0.23 mm y 0.27 mm . Las laminaciones de núcleo se fabrican utilizando equipos de corte de alta precisión para garantizar unaltura de rebaja de ≤0.02 mmLa asamblea incorpora unaestructura de laminación de paso de precisiónmanteniendo una presión de sujeción óptima sin impartir una tensión mecánica excesiva al acero eléctrico, combinando características de acero de alto nivel B con una densidad de flujo magnético optimizada.

2. Conductores de bobinado de alta conductividad y montaje de la bobina del núcleo

Los conductores electrolíticos de cobre o aluminio de alta conductividad se seleccionan en función de la capacidad del transformador, la clase de voltaje y los requisitos de pérdida. Los materiales entrantes se someten a rigurosas inspecciones de calidad para las dimensiones, la resistencia eléctrica, la calidad de la superficie y la trazabilidad. Durante el proceso de bobinado, la tensión del conductor, la altura del bobinado, el aislamiento de la capa y el posicionamiento del conductor se controlan con precisión para garantizar la consistencia de la resistencia y la estabilidad mecánica, minimizando así las pérdidas de carga y el aumento de la temperatura durante el funcionamiento.

Durante el montaje de la parte activa núcleo-bobina, la altura de la bobina, la fuerza de sujeción axial, el soporte radial y el posicionamiento del bloque espaciador se controlan con precisión. La sujeción mecánica adecuada evita el desplazamiento de la bobina durante el transporte, el funcionamiento normal y las condiciones de cortocircuito. Mientras tanto, las fuerzas de sujeción se regulan estrictamente para evitar una tensión excesiva sobre los conductores y los materiales de aislamiento. Nuestro diseño mecánico tiene en cuenta las fuerzas electromagnéticas radiales y axiales, salvaguardando la capacidad de resistencia a cortocircuitos y la estabilidad dimensional a largo plazo.

3. Sistema de aislamiento avanzado (tipo seco y sumergido en aceite)

Para los transformadores sumergidos en aceite, utilizamos materiales de aislamiento de alta calidad, incluyendo papel Kraft, papel mejorado térmicamente, prensado y tablero laminado de calidad transformador. Para los transformadores de tipo seco, empleamos sistemas de DMD, NMN, Nomex, fibra de vidrio y resina epoxídica. El grosor del aislamiento, el ancho de superposición, las dimensiones del conducto de aceite, los espacios libres eléctricos y el posicionamiento mecánico están estrictamente regulados. Todos los materiales de aislamiento se almacenan en condiciones climáticas controladas para minimizar la absorción de humedad y la contaminación, garantizando una resistencia dieléctrica estable y una fiabilidad de aislamiento a largo plazo.

4. Secado al vacío controlado

Aplicamos una curva de secado controlada regulada por la temperatura, el nivel de vacío y los parámetros de duración, en lugar de confiar en tiempos de ciclo fijos. El proceso comprende precalentamiento controlado, evacuación, secado primario y fases de remojo finales, con monitoreo y registro continuos de temperatura y vacío. La determinación del punto final se basa en criterios de proceso validados y límites de humedad. Este proceso minimiza la humedad residual en el aislamiento de celulosa, maximizando la resistencia dieléctrica, retrasando el envejecimiento del aislamiento y extendiendo la vida útil general.

5. fundición de resina epoxídica al vacío

Para los transformadores de tipo seco de resina fundida, utilizamos tecnología de fundición al vacío controlada. La relación resina-endurecimiento, la temperatura del material, el nivel de vacío, el tiempo de mezcla, las condiciones de vertido y las temperaturas de curado se regulan estrictamente. La desgasificación al vacío minimiza los microhuecos antes del vertido, mientras que el curado controlado garantiza propiedades mecánicas y térmicas estables. Las bobinas terminadas se someten a inspecciones visuales y eléctricas exhaustivas, incluyendo pruebas de descarga parcial (PD) de rutina. Este proceso elimina los vacíos internos, garantizando un rendimiento de aislamiento fiable durante toda la vida útil del transformador.

6. Montaje limpio y control de par

El montaje final se lleva a cabo en un entorno controlado para minimizar la contaminación por polvo, partículas metálicas y objetos extraños. Los componentes críticos se inspeccionan para la limpieza, la precisión dimensional y el estado de aislamiento. Los espacios libres eléctricos, el encaminamiento de plomo, las conexiones de puesta a tierra y los soportes mecánicos se controlan rigurosamente a lo largo del montaje. Las juntas atornilladas críticas se aprietan a valores de par especificados utilizando equipos calibrados y se registran completamente. Antes de sellar el tanque o el recinto, una inspección interna exhaustiva asegura que no queden herramientas, piezas sueltas o material extraño.

7. 100% prueba de rutina de fábrica

Cada transformador se somete al 100% de pruebas rutinarias antes del envío, cumpliendo con las normas IEC aplicables, las especificaciones técnicas aprobadas y los requisitos del cliente. Las rutinas de prueba estándar incluyen la resistencia de CC de bobinado, la relación de voltaje, la verificación del grupo vectorial, la pérdida de carga y la corriente sin carga, la pérdida de carga y la impedancia de cortocircuito, la resistencia a la tensión aplicada y las pruebas de resistencia a la sobretensión inducida. Se realizan pruebas especiales, como descarga parcial (PD), factor de disipación (tan δ) o análisis de respuesta de frecuencia de barrido (SFRA), a petición. A cada unidad se le asigna un número de serie único vinculado a sus registros de materiales, datos de fabricación e informes finales de pruebas, lo que garantiza la trazabilidad de extremo a extremo.

Transformador juvenil Co., Ltd.