Transformadores UHV 550kV/750kV

Os transformadores UHV 550kV/750kV utilizam o software de projeto da Siemens para otimizar e verificar de forma abrangente os componentes do núcleo, enrolamento, peça ativa, chumbo e tanque, garantindo um desempenho excepcional do produto. Equipamento de processo superior, seleção meticulosa de materiais e fabricação eficiente resultam em transformadores com tamanho compacto, peso leve, baixas perdas, baixa descarga parcial e baixo ruído. Os produtos oferecem qualidade superior, eficiência energética, ecologia, instalação e manutenção convenientes, operação confiável e custos operacionais efetivamente reduzidos.

O transformador YT-500000/750GY produzido pela nossa empresa obteve a certificação KEMA, cumprindo totalmente os padrões internacionais de equipamentos elétricos e especificações técnicas.

Apresentando um desempenho estável e confiável, nossos produtos são amplamente aplicáveis à construção de redes elétricas globais, centros de computação de IA em grande escala, usinas de energia renovável (eólica / solar) e parques industriais de alta gama, perfeitamente adequados para indústrias principais, como contratação de engenharia elétrica, operação de rede e desenvolvimento de energia renovável.

As características estruturais dos componentes do YT-500000/750GY são as seguintes:

1. NúcleoO núcleo é um tipo de relutância magnética desigual de quatro pernas de fase única (tipo MO). A seção transversal do núcleo é racionalmente otimizada através de programas de computador. A laminação do núcleo utiliza chapas de aço de silício premium de alta permeabilidade com um design de volta de passo completo, garantindo um desempenho favorável sem carga ao mesmo tempo que exige alta precisão de usinagem. A tecnologia avançada de laminação de duas peças elimina a necessidade de empilhamento superior do jugo, reduzindo substancialmente a corrente excitante e reduzindo as perdas sem carga. As pernas do núcleo e as estruturas do jugo são ligadas com fita adesiva não tecida de fibra de vidro de resina epóxida, garantindo segurança e confiabilidade. O núcleo é completamente isolado dos componentes de fixação e aterrizado através de uma casca no tanque para evitar a formação de giros de curto-circuito.

2. enrolamentosO interior dos enrolamentos adota blindagem contínua, equipada com condutores transpostos e dutos de óleo radiais / axiais para garantir uma dissipação eficaz do calor do enrolamento e um aumento menor da temperatura do enrolamento.

Os enrolamentos de alta tensão (HV) e baixa tensão (LV) adotam uma estrutura de série de duas pernas, enquanto o enrolamento de média tensão (MV) adota uma estrutura paralela de duas pernas, reduzindo assim as dimensões externas do transformador e facilitando o transporte. Os enrolamentos são feitos de cobre livre de oxigênio de alta qualidade com baixa resistividade. O enrolamento HV emprega um tipo contínuo de ferida mais escudo inserido, com distribuição de gradiente potencial melhorada nos segmentos de linha final sob tensão de impulso; o enrolamento MV é de tipo contínuo de escudo inserido; e o enrolamento LV é de tipo helicoidal único. A distribuição amp-turn dos enrolamentos é otimizada, aumentando o suporte radial e as forças de compressão axial. Os enrolamentos processados através da montagem geral e técnicas de secagem a pressão constante melhoram significativamente a capacidade de resistência à corrente de sobretensão de curto-circuito do transformador.

1. Estrutura de isolamentoA estrutura de isolamento principal dos enrolamentos do transformador incorpora um tubo de papel fino incorporado com um design de isolamento de pequena lacuna de óleo. Nesta estrutura, a espessura do tubo de papel é menor que 4 mm, a largura da lacuna de óleo é menor que 15 mm e anéis eletrostáticos são posicionados nas extremidades do enrolamento para melhorar a distribuição de tensão de impulso em seções adjacentes e uniformizar o campo elétrico nas extremidades do enrolamento. O transformador utiliza um dispositivo de parafuso de pressão cilíndrico para a fixação, o que não só garante uma pressão contínua nos enrolamentos, mas também evita danos ao transformador causados ​​pela energia eletromagnética gerada durante curto-circuitos. Tanto os dispositivos de jacking entre o transformador e o tanque de óleo, como os dispositivos de posicionamento do transformador, são submetidos a um tratamento especial para alcançar um isolamento completo entre o transformador e o tanque, evitando a formação de giros de curto-circuito.

2. LíderesO terminal de alta tensão está localizado na saída central, com dois circuitos de ramificação conectados em série através de um tubo equipotencial. A saída utiliza componentes de isolamento moldados Weidmann para isolamento para garantir a qualidade dos fios.

3. tanqueO tanque principal apresenta uma estrutura tipo sino, com a seção inferior sendo uma estrutura tipo caixa. O corpo principal do tanque é reforçado com placas dobradas onduladas e reforçado com reforços de núcleo. As camadas de blindagem de cobre e blindagem magnética são fornecidas no tanque para proteger eficazmente o fluxo magnético errado da entrada no tanque, reduzir as perdas erradas e evitar o sobreaquecimento local.

750kV Classe 260MVA ~ 380MVA Transformador de fase única

750kV Classe 750MVA ~ 1140MVA Transformador trifásico

750kV Classe 500MVA ~ 700MVA Transformador automático de bobinagem de três fases única

550kV/750kV Diagrama estrutural do transformador UHV

(Apenas para fins de ilustração estrutural. Os detalhes reais do projeto podem diferir)

Bushing primário 1.HV 2. Torreta do bushing 3.Conductor Dica 4. MV bushing 5.Buchholz Relay 6.Conservador 7. Válvula obturadora conservador8. On-load interruptor selector trocador de torneira

9. On-load trocador de torneira (OLTC) 10.Voltage regulando enrolamento 11.High e enrolamentos de baixa tensão (cinco colunas três enrolamento)12.Voltage regulação enrolamento

13.Cooling sistema 14.Lead terminais 15.Lead conectores 16.HV caixa neutra 17.Oil tanque 18. Base do tanque de óleo

500kV Transformador de potência de torneira de mudança de circuito de bobina dupla de fase única imersa em óleo

500kV Transformador de potência de torneira de mudança de circuito duplo-enrolamento de três fases imerso em óleo

Perguntas frequentes sobre Transformador UHV:

1. Qual é o princípio de trabalho fundamental dos transformadores UHV 500kV e 750kV?

Os transformadores de ultra alta tensão (UHV) 500kV e 750kV operam no princípio central da indução eletromagnética. Uma corrente alterna que flui através do enrolamento primário de alta tensão cria um fluxo magnético variável no tempo dentro de um núcleo de aço de silício laminado de alta permeabilidade. Este fluxo magnético induz uma força eletromotor no enrolamento secundário, permitindo uma transformação eficiente de tensão de aumento ou redução entre redes elétricas maciças, minimizando as perdas de energia em transmissões de energia a granel de longa distância.

2. Quais são os estágios e campos de aplicação primários para esses transformadores UHV?

Estes transformadores são predominantemente implantados em estágios de transmissão de energia de ultra-alta e ultra-alta tensão, atuando como nós centrais em redes elétricas regionais espinhal, ligações de energia em massa interprovinciais de longa distância e centros de integração de energia renovável em grande escala. Eles são vitais para evacuar enormes saídas de energia de megausinas hidroelétricas, usinas nucleares e vastas bases de energia solar eólica para centros de consumo urbanos densamente povoados localizados a centenas de quilômetros de distância.

3. Por que os transformadores 750kV são tipicamente projetados com configurações monofásicas em vez de trifásicas?

Devido ao tamanho físico extremo, peso da unidade maciça e restrições estritas de liberdade de transporte impostas pelas estradas e ferrovias, os transformadores de potência UHV 750kV são geralmente fabricados como unidades de fase única. Três unidades monofásicas são então bancadas juntas no local para formar um banco de transformadores trifásicos completo. Esta abordagem modular alivia os gargalos logísticos, simplifica a elevação pesada, aumenta a confiabilidade estrutural e otimiza a simetria eletromagnética interna e a dissipação térmica.

4. Quais são os requisitos críticos de isolamento para bobinas de transformador 500kV e 750kV?

Como operam sob tensão elétrica severa, esses transformadores utilizam sistemas avançados de isolamento óleo-papel com tubos de papel finos com lacunas de óleo minimizadas e anéis de blindagem eletrostática. O isolamento sólido deve apresentar resistência dielétrica excepcional, mantendo níveis de umidade abaixo de 1% e contaminação por óleo abaixo de 10 ppm. Esta configuração garante uma distribuição uniforme do campo elétrico e evita descargas parciais ou falhas sob raios e impulsos de comutação.

5. Como a gestão térmica e o resfriamento são tratados em transformadores UHV?

Os transformadores UHV geram calor substancial a partir de perdas de cobre e ferro de núcleo. Para manter temperaturas de funcionamento seguras, eles utilizam sistemas de resfriamento sofisticados, como o Ar Forçado por Óleo (OFAF) ou a Água Forçada por Óleo (OFWF). As passagens internas axiais e radiais de óleo dentro dos enrolamentos de condutores transpostos garantem a circulação do fluido sem obstáculos, evitando pontos quentes localizados e mantendo os aumentos de temperatura do enrolamento bem dentro dos limiares de segurança da classe térmica.

6. Quais processos de fabricação essenciais são críticos para reduzir perdas sem carga?

O núcleo magnético utiliza chapas de aço de silício orientadas para grãos de alta qualidade processadas com juntas totalmente inclinadas e tecnologias avançadas de laminação step-lap. Os núcleos são muitas vezes projetados com uma estrutura MO multi-membro ou desigual, onde membros e jugos são fortemente ligados com fita de fibra de vidro epóxi. Esta construção mecânica precisa reduz drasticamente a relutância magnética, minimiza a vibração do núcleo, reduz a corrente de excitação e reduz significativamente as perdas gerais de energia sem carga.

7. Que papel desempenha o processo de secagem a vácuo e impregnação de óleo durante a produção?

A secagem a vácuo e a impregnação de óleo são estágios de fabricação obrigatórios para eliminar a umidade residual e os bolsos de ar microscópicos presos dentro de matrizes de isolamento de celulose densas. Os transformadores são submetidos a processamento a vácuo de ciclo térmico prolongado antes de serem impregnados com óleo de transformador ultrapuro e desgasificado sob vácuo profundo. Este processo maximiza os limites de tensão de falha, garante a integridade absoluta do isolamento e evita curto-circuitos internos catastróficos durante operações de rede ao vivo.

8. Como os fabricantes protegem os transformadores UHV contra fortes forças eletromagnéticas de curto-circuito?

Durante falhas repentinas da rede, imensas correntes de curto-circuito geram forças electrodinâmicas radicais capazes de deformar enrolamentos. Para resistir a isso, os enrolamentos do transformador UHV são submetidos a secagem a pressão constante e processos de montagem integrais. Eles são estruturalmente reforçados usando cilindros de pressa de alta densidade, placas de fixação pesadas e dispositivos de compressão hidráulicos ou parafusos que bloqueiam permanentemente os enrolamentos no lugar contra fortes forças radiais e axiais.

9. Como o fluxo magnético errado é gerenciado dentro dos tanques maciços do transformador de aço?

As unidades 500kV e 750kV de alta capacidade produzem campos magnéticos de vazamento intensos que podem induzir correntes de remolinho e causar sobreaquecimento localizado perigoso nas paredes de tanques de aço convencionais. Para mitigar isso, os fabricantes alinham as paredes interiores de tanques em forma de sino com escudos de cobre cuidadosamente posicionados e shunts eletromagnéticos. Estes caminhos condutores e ferromagnéticos absorvem com segurança linhas de fluxo erradas, reduzindo drasticamente as perdas de carga errada e protegendo a concha estrutural.

10. Que procedimentos especializados de teste devem passar esses transformadores antes do despacho da fábrica?

Antes da entrega, os transformadores UHV devem suportar rigorosos testes de aceitação de fábrica (FAT) dentro de laboratórios especializados de teste de alta tensão. Os diagnósticos essenciais incluem testes de tensão de impulso de relâmpago e comutação, medição de descarga parcial sob configurações de alta frequência, verificação de aumento de temperatura, avaliações de resistência a curto-circuito e verificações de linha de base de análise de gás dissolvido (DGA) para garantir a confiabilidade de campo a longo prazo em condições severas da rede.

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.