Transformador fotovoltaico/eólico/armazenamento de energia

As novas subestações de energia são equipamentos de conversão e distribuição de energia especialmente projetados para novos sistemas de geração de energia. Eles são usados principalmente para converter corrente alterna de baixa tensão gerada por novos sistemas de geração de energia em corrente alterna de média ou alta tensão e alimentar energia elétrica na rede pública. Eles são amplamente aplicados na construção e renovação de pequenas e médias subestações e estações de distribuição de 10 ~ 110kV, instalações industriais e de mineração e subestações de operação móvel para petróleo, indústria química, plataformas de perfuração, áreas urbanas e rurais. Este produto apresenta operação inteligente, conservação de energia e proteção ambiental, excelente desempenho elétrico e design estrutural inovador.

35kV Regulação de tensão não excitante de bobinagem dupla trifásica imersa em óleo Novo lado de geração de energia para transformadores fotovoltaicos, eólicos e de armazenamento de energia

10kV Regulação de tensão não excitante de bobinagem dupla trifásica imersa em óleo Novo lado de geração de energia para transformadores fotovoltaicos, eólicos e de armazenamento de energia

Perguntas frequentes

1. Como os transformadores lidam com harmônicos severos e formas de onda distorcidas causadas por saídas de inversores de alta frequência em sistemas de geração de energia fotovoltaica e armazenamento de energia?

• RespostaOs inversores de energia renovável e os sistemas de conversão de potência (PCS) geram harmônicos significativos de alta ordem, causando perdas extras e sobreaquecimento localizado nos transformadores. Para lidar com isso, os transformadores devem incorporar projetos anti-harmônicos (como estruturas de enrolamento de folha otimizadas e projetos eletromagnéticos que minimizem as perdas de corrente de remolinho errado), sofrer uma desredução adequada da capacidade durante a seleção ou utilizar transformadores especiais que cumpram padrões específicos de fator K.

2. Como os transformadores de aumento em sistemas fotovoltaicos e de armazenamento de energia (ESS) se adaptam a temperaturas ambientais extremas, grandes oscilações de temperatura diária e intensa radiação solar ao ar livre?

• RespostaAs usinas de energia renovável estão muitas vezes localizadas em desertos, gobis ou regiões de alta altitude com flutuações extremas de temperatura e intensa radiação solar. Os transformadores devem usar sistemas de isolamento de alta qualidade adaptáveis a amplas faixas de temperatura (como isolamento de classe H), apresentar revestimentos anticorrosivos avançados resistentes aos raios UV em caixas e aletas de resfriamento e manter margens térmicas suficientes no projeto para evitar a quebra térmica sob carga completa e calor extremo.

3. Como os transformadores duplos secundários ou multi-enrolamento se coordenam com segurança com múltiplos sistemas de conversão de potência (PCS) em sistemas de armazenamento de energia de bateria em grande escala (BESS)?

• RespostaAs instalações de armazenamento de energia frequentemente empregam transformadores multi-enrolamento (como transformadores duplos secundários) para conectar múltiplas unidades PCS independentes ou paralelas simultaneamente. Os projetos de transformadores devem possuir uma combinação e simetria excepcionais de impedância de curto-circuito para isolar a interferência de corrente circulante entre diferentes conversores, suportar fortes forças de choque eletrodinámico durante falhas de curto-circuito de um lado e garantir o isolamento elétrico e a estabilidade em vários ramos.

4. Como os transformadores da base da torre ou da nacela usados na geração de energia eólica superam restrições espaciais estritas e vibrações mecânicas contínuas de longo prazo?

• RespostaO espaço interior dos geradores de turbinas eólicas é extremamente limitado e a rotação da lâmina gera vibrações e oscilações mecânicas contínuas de alta frequência. Os transformadores específicos do vento devem adotar projetos estruturais compactos, ao mesmo tempo em que aplicam resistência sísmica reforçada e fixação de conexão suave de vários pontos aos núcleos, bobinas e componentes de fixação internos para evitar o aflougamento do fixador, a ruptura do fio ou curto-circuitos internos sob tensão mecânica alternada prolongada.

5. Que proteções especiais são adotadas pelos transformadores de aumento em parques eólicos offshore para combater spray de sal extremo, umidade e corrosão atmosférica marinha?

• RespostaO spray de sal e a umidade do ambiente marinho são altamente corrosivos. Os transformadores eólicos offshore normalmente utilizam caixas de aço inoxidável hermeticamente seladas (por exemplo, 316L) ou sistemas de revestimento anticorrosivo pesadosC5-MClasses de durabilidade muito elevadas. Além disso, todos os terminais elétricos, distâncias de rastreamento do casco e juntas de vedação são submetidos a projetos especiais anti-crescimento marinho, anti-condensação e anti-penetração de sal para garantir uma operação sem manutenção ou com baixa manutenção durante uma vida útil de projeto de 25 anos.

6. Como os transformadores de aumento fotovoltaicos evitam a fadiga térmica e o envelhecimento do isolamento quando submetidos a flutuações frequentes e drásticas de carga causadas por ciclos diurnos e noturnos e mudanças súbitas de irradiância solar (por exemplo, cobertura de nuvens)?

• RespostaA geração fotovoltaica é fortemente dependente do clima, causando que a potência de saída flutuasse drasticamente em curtos períodos, o que sujeita os enrolamentos do transformador a ciclos térmico-mecânicos frequentes e mudanças súbitas de temperatura. Os transformadores premium controlam estritamente os aumentos de temperatura dos pontos quentes durante a seleção de materiais e o projeto térmico, utilizando condutores de alta resistência mecânica e estruturas de compressão elásticas para resistir às tensões de expansão / contração térmica e atrasar o envelhecimento da fadiga dos materiais de isolamento.

7. Como os transformadores em usinas de energia renovável suportam surtos de corrente de curto-circuito maciços transitórios durante eventos de baixa tensão da rede (LVRT / fault ride-through)?

• RespostaQuando uma falha da rede desencadeia a passagem de baixa tensão, os transformadores devem suportar correntes de falha de curto-circuito várias vezes a sua corrente nominal dentro de um curto período de tempo. Isso requer que os núcleos e enrolamentos do transformador possuam uma estabilidade axial e radial eletromecânica excepcional, com isolamento entre viragens de enrolamento e estruturas de suporte mecânicas rigorosamente verificadas por meio de simulação de dinâmica de curto-circuito para evitar deformação do enrolamento ou deslocamento do disco.

8. Quais são as vantagens e considerações técnicas do uso de óleos de éster naturais ou sintéticos ecológicos (como FR3) em transformadores fotovoltaicos de grande escala e de armazenamento de energia montados em almofadas?

• RespostaOs fluidos isolantes de éster apresentam altos pontos de inflamação (normalmente excedendo 300°C), segurança contra incêndios superior e biodegradabilidade completa. Em zonas ecologicamente sensíveis ou grandes aplicações BESS, os transformadores cheios de éster reduzem significativamente os riscos de incêndio e explosão, evitando a contaminação das águas subterrâneas mesmo que o tanque esteja quebrado. Devido à sua maior viscosidade, considerações técnicas exigem otimizar os canais de resfriamento e a eficiência para garantir a circulação adequada do fluido e a dissipação de calor em intervalos de alta e baixa temperatura.

9. Como os sistemas de ventilação, resfriamento e à prova de poeira dos transformadores fotovoltaicos e de armazenamento de energia devem ser projetados quando operam em regiões desertificadas de poeira, areia e alta temperatura?

• RespostaAs regiões deserticas enfrentam tempestades de areia durante todo o ano e calor extremo. Para transformadores montados em almofadas que utilizam resfriamento a ar forçado ou ventilação natural, persianas eficientes a prova de poeira em vários estágios, filtros de areia substituíveis ou trocadores de calor de circulação externa totalmente fechados (como resfriadores óleo-ar com taxas de proteção IP55) devem ser projetados para evitar que areia fina e poeira entrem em compartimentos elétricos, o que causa rastreamento de vazamentos, curto-circuitos ou vias de resfriamento obstruídas.

10. Como os transformadores lidam com cargas assimétricas frequentes e problemas de viés CC em microredes de energia renovável e modos de operação fora da rede / isolamento?

• RespostaEm ambientes de operação de microrede ou fora da rede, cargas não lineares parciais ou desvios de controle podem facilmente gerar cargas trifásicas assimétricas e rastrear injeções de componentes CC (viés CC). Isso provoca uma rápida meia-saturação do núcleo, aumento de perdas sem carga e aumentos anormais de vibração e ruído. Os projetos de transformadores devem aumentar apropriadamente as margens de densidade de fluxo magnético, otimizar as juntas de laminação do núcleo e melhorar a resistência ao viés CC para manter uma fonte de energia estável durante os modos de isolamento.

Garantia de qualidade e processo principal:

1. Aço elétrico orientado ao grão de alta permeabilidade

Utilizamos aço elétrico orientado a grãos de alta permeabilidade (HPGO) Hi-B - a mesma qualidade especificada pela TBEA e CHINT - como o material do núcleo do transformador, com espessuras nominais padrão de0.23 mm e 0.27 mm. As laminações do núcleo são fabricadas usando equipamentos de corte de alta precisão para garantir umaltura da barra de ≤0.02 mm. A assembleia incorpora umestrutura de laminação step-lap de precisãomantendo uma pressão de fixação óptima sem transmitir excessivos esforços mecânicos ao aço elétrico, combinando características de aço de alta B com uma densidade de fluxo magnético otimizada.

2. Condutores de enrolamento de alta condutividade e montagem da bobina do núcleo

Os condutores eletrólitos de cobre ou alumínio de alta condutividade são selecionados com base na capacidade do transformador, classe de tensão e requisitos de perda. Os materiais recebidos são submetidos a rigorosas inspeções de qualidade para dimensões, resistência elétrica, qualidade da superfície e rastreabilidade. Durante o processo de enrolamento, a tensão do condutor, a altura do enrolamento, o isolamento da camada e o posicionamento do condutor são controlados com precisão para garantir a consistência da resistência e a estabilidade mecânica, minimizando assim as perdas de carga e o aumento da temperatura durante a operação.

Durante a montagem da parte ativa do núcleo-bobina, a altura da bobina, a força de fixação axial, o suporte radial e o posicionamento do bloco de espaçador são controlados com precisão. A fixação mecânica adequada impede o deslocamento da bobina durante o transporte, a operação normal e as condições de curto-circuito. Enquanto isso, as forças de fixação são estritamente reguladas para evitar tensões excessivas sobre condutores e materiais de isolamento. Nosso projeto mecânico conta com forças eletromagnéticas radiais e axiais, salvaguardando a capacidade de resistência ao curto-circuito e a estabilidade dimensional a longo prazo.

3. Sistema de isolamento avançado (tipo seco e imerso em óleo)

Para transformadores imersos em óleo, utilizamos materiais de isolamento de alta qualidade, incluindo papel Kraft, papel atualizado térmicamente, painel prensado e painel laminado de qualidade transformador. Para transformadores de tipo seco, empregamos sistemas de DMD, NMN, Nomex, fibra de vidro e resina epóxida. A espessura do isolamento, a largura da sobreposição, as dimensões do duto de óleo, os espaços elétricos e o posicionamento mecânico são estritamente regulados. Todos os materiais de isolamento são armazenados em condições climáticas controladas para minimizar a absorção de umidade e a contaminação, garantindo resistência dielétrica estável e confiabilidade de isolamento a longo prazo.

4. Secação a vácuo controlada

Aplicamos uma curva de secagem controlada regulada por temperatura, nível de vácuo e parâmetros de duração, em vez de confiar em tempos de ciclo fixos. O processo inclui pré-aquecimento controlado, evacuação, secagem primária e fases finais de mergulho, com monitoramento contínuo e registro de temperatura e vácuo. A determinação do ponto final é baseada em critérios de processo validados e limites de umidade. Este processo minimiza a umidade residual no isolamento de celulose, maximizando a resistência dielétrica, retardando o envelhecimento do isolamento e estendendo a vida útil geral.

5. fundição de resina epóxi de vácuo

Para transformadores de tipo seco de resina fundida, utilizamos tecnologia de fundição a vácuo controlada. A relação resina-endurecedor, a temperatura do material, o nível de vácuo, o tempo de mistura, as condições de derramamento e as temperaturas de cura são estritamente reguladas. A desgasificação a vácuo minimiza os micro-vazios antes do vertimento, enquanto a cura controlada garante propriedades mecânicas e térmicas estáveis. As bobinas acabadas são submetidas a inspeções visuais e elétricas minuciosas, incluindo testes de descarga parcial (DP) de rotina. Este processo elimina vazios internos, garantindo um desempenho de isolamento confiável durante toda a vida útil do transformador.

6. Montagem limpa e controle de binário

A montagem final ocorre em um ambiente controlado para minimizar a contaminação por poeira, partículas metálicas e objetos estranhos. Os componentes críticos são inspecionados para limpeza, precisão dimensional e condição de isolamento. As margens elétricas, o encaminhamento de chumbo, as conexões de aterragem e os suportes mecânicos são rigorosamente controlados durante toda a montagem. As juntas parafusadas críticas são apertadas para valores de binário especificados usando equipamentos calibrados e totalmente registradas. Antes de selar o tanque ou o recinto, uma inspeção interna minuciosa garante que não permaneçam ferramentas, peças soltas ou material estranho.

7. 100% teste de rotina de fábrica

Cada transformador é submetido a 100% de testes de rotina antes do envio, cumprindo as normas IEC aplicáveis, especificações técnicas aprovadas e requisitos do cliente. As rotinas de teste padrão incluem resistência CC de enrolamento, relação de tensão, verificação de grupo vetorial, perda de carga e corrente, perda de carga e impedância de curto-circuito, resistência à tensão aplicada e testes de resistência à sobretensão induzida. Testes especiais, como descarga parcial (PD), fator de dissipação (tan δ) ou análise de resposta de frequência de varredura (SFRA), são conduzidos mediante pedido. Cada unidade recebe um número de série único ligado aos seus registros de materiais, dados de fabricação e relatórios finais de teste, garantindo rastreabilidade de ponta a ponta.

Transformador da juventude Co., Ltd.