Na našom stole minulý mesiac pristál dátový list s 220 kV na vinutí VN a IEC 60076-16 v stĺpci normy. Oboje nemôže mať pravdu naraz. IEC 60076-16 sa zastaví pri najvyššom napätí 72,5 kV a jej rozsah jasne hovorí, že sa nevzťahuje na transformátor spájajúci niekoľko turbín do siete. To, čo bolo citované, bola exportná jednotka, trojnásobné napätie a mnohonásobne väčšia hmotnosť.
Medzera nie je akademická. Jednotka 220 kV navrhnutá podľa nesprávnej časti normy zdedí nesprávnu koordináciu izolácie, nesprávny zoznam testov a nesprávne predpoklady impedancie a chyba sa zvyčajne objaví na svedkom FAT tri mesiace pred odplávaním. Vietor na mori je teraz dostatočne veľký na to, aby na týchto balíkoch záležalo:GWECpočítalo sa s 92,5 GW pripojenými na celosvetovú sieť na konci roka 2025, z toho 9,3 GW v tom roku pribudlo, s priemerným výkonom novej turbíny 10,3 MW.
Dva stroje, jedna veterná farma
Turbínový transformátor a exportný transformátor zdieľajú továreň a takmer nič iné. Turbínová jednotka pracuje pri 0,69 kV alebo 1,1 kV na strane generátora a 33 kV alebo 66 kV na strane zberu, prenáša harmonické kmity meniča a profil zaťaženia, ktorý sa pohybuje pri každom poryve vzduchu a zmestí sa do rozpočtu na hmotnosť gondoly. To je povinnosť, pre ktorú bola IEC/IEEE 60076-16 napísaná.
Pobrežná rozvodňa je miesto, kde sa veterná farma stáva elektrárňou. Desiatky poľových napájačov prichádzajú na 66 kV apobrežný veterný transformátortam sa agregát zvyšuje na 132 kV alebo 220 kV pre exportný kábel alebo vyššie, kde to odôvodňuje vzdialenosť a straty. Jednotky 300 MVA až 450 MVA sú normálne na veľkých poliach a nádrž, olej a radiátory môžu spolu vážiť viac ako budova rozvádzača vedľa nich.
Ide o bežné výkonové transformátory v rade IEC 60076-1, dielektricky testované podľa 60076-3 a overené na skrat podľa 60076-5. Nič v tejto rodine nepredpokladá cyklické zaťaženie spôsobené nárazmi a nič v 60076-16 nepredpokladá úroveň impulzu 220 kV. TheRozsah IEC/IEEE 60076-16-2018je o tejto hranici explicitné, a preto je prvým rozhodnutím v špecifikácii správne usporiadanie rodiny.
| Parameter | Zosilňovacia jednotka turbíny | Vývozná jednotka pobrežnej rozvodne |
|---|---|---|
| Napätie | 0,69-1,1 kV / 33-66 kV | 66 kV / 132-220 kV |
| Typické hodnotenie | 5-15 MVA | 150-450 MVA |
| Riadiaci štandard | IEC/IEEE 60076-16 | IEC 60076-1, -3, -5 |
| Povinnosť | Nárazom riadené cyklické, meničové harmonické | Farmársky agregát, denné bicyklovanie, nabíjanie káblov |
Hmotnosť je elektrický parameter na platforme
Na súši stojí ťažší transformátor nákladnú dopravu. Na mori to stojí oceľ, kapacitu žeriavu a niekedy aj projekt. Každá tona na vrchnej strane je nesená plášťom, zdvíhaná žeriavom, ktorého diagram zaťaženia je pevne stanovený mesiace pred zmrazením konštrukcie transformátora, a zadržiavaný počas plavby po mori, ktorá zaťažuje jadro, puzdrá a nádrž v smeroch, ktoré nezakrývajú seizmické puzdro.
S tým sme sa stretli na 132 kV balíku minulý rok. Tabuľka výrobného dvora obmedzovala jeden zdvih na 180 t a naše štandardné usporiadanie 120 MVA prišlo o približne 9 t po započítaní prepravného vystuženia. Stenčenie steny nádrže na regeneráciu 3 t by zhltlo skratovú rezervu, preto sme premiestnili rad chladiča na vlastnú lyžinu, preložili olejové potrubie a znova spustili analýzu dopravy. Výťah sa zatvoril s rezervou 6 t.
O tom, či sa jednotka hodí, zvyčajne rozhodujú tri páky: hustota toku jadra, umiestnenie chladiča a konzervácia oleja. Nižšia hustota toku pridáva jadrovú hmotu, ale znižuje straty bez zaťaženia a akustický výkon, čo je často ten správny obchod, kde je produktom energetický výnos. Oddelenie radiátorov z nádrže rozloží zaťaženie, ale pridá objem oleja a spoje, ktoré musia byť testované ako jeden systém.
Morské upevnenie potrebuje svoj vlastný výpočet, nie poznámku o všeobecnom usporiadaní. Námorný garančný inšpektor sa spýta na prepravné zrýchlenia vg, aplikované vertikálne a laterálne, a na výsledné napätie v nádrži, svorkách jadra a podložkách puzdier. Puzdrá nad triedou 145 kV sa bežne prepravujú v debne a idú na mori a záznamník nárazu načítaný na nábreží je najlacnejším poistením v balíku.
Soľný vzduch: Kde sa rozhoduje o ochrane proti korózii transformátora na mori
Transformátor, ktorý strávi 30 rokov 60 km na mori, je korózna vzorka s vinutím vo vnútri.ISO 12944-9bol napísaný pre toto prostredie: pokrýva ochranné náterové systémy pre oceľ vystavenú kategórii korózie CX (offshore) a ponorenej kategórii Im4 a definuje laboratórne testy, vrátane cyklického starnutia a soľného spreja, ktoré musí systém prežiť, kým niekto uverí technickému listu.
V našej lakovni práca na mori mení proces dlho predtým, ako zmení farbu. Doska a profily sú otryskané na Sa 2 1/2, hrany a zvary majú pásový náter, pretože farba ťahá tenký cez ostrý roh, a hrúbka suchého filmu sa meria na pevnej mriežke cez každú nádrž, kryt a rad chladiča. Spojovacie prvky sú nerezové 316L alebo žiarovo pozinkované; galvanicky pokovovaný zinok nemá miesto na plošine.
Radiátory rozhodujú viac cenových ponúk ako nádrže. Chladiace rebrá sú svojou funkciou tenké, ohybné pri preprave a perforované rebrá sú únikovou cestou, ktorú nezachráni žiadny povlak. Hrúbku plutv a koróziu nastavujeme oddelene od špecifikácie nádrže a testujeme tesnosť banky pred lakovaním, nie po ňom.
Konzervácia oleja je druhá polovicaochrana proti korózii transformátora. Konzervátor so silikagélovým odvzdušňovačom nasáva vlhký, soľou naplnený vzduch do nádrže vždy, keď sa objem oleja pohne. Utesnená nádrž s dusíkovou prikrývkou odstraňuje túto dýchaciu cestu a odstraňuje odvzdušňovač zo zoznamu údržby, ktorý potrebuje nádobu na servis.
Cable Charging Mení impedanciu a rozsah odbočky
Exportný kábel je kondenzátor s vodičom vo vnútri. 220 kV XLPE kábel má dostatočnú kapacitu na kilometer, aby sa nabíjací prúd po 60 km alebo 80 km stal skutočným zlomkom menovitého prúdu. Pri miernom zaťažení farma produkuje 15 % počas pokojnej noci, tento prúd zdvihne napätie na pobrežnom konci a rozsah odbočky ho musí absorbovať bez toho, aby sa pobrežná rozvodňa dostala mimo limitov.
To je dôvod, prečo anexportný transformátorna veľkom poli často pristane na rozsahu odbočky mimo okruhu +/-8 x 1,25 % namiesto +/-2 x 2,5 % skopírovaného zo šablóny závodu. To je tiež dôvod, prečo pobrežný koniec zvyčajne nesie bočný reaktor: absorbovanie nabíjania Mvar je lacnejšie tam, kde sú ľudia na údržbu zariadenia.
Impedancia vykonáva dve úlohy naraz. Vyššie %Z obmedzuje poruchový prúd NN a chráni káble rozvádzačov a polí 66 kV; nižšie %Z drží reguláciu a znižuje reaktívnu spotrebu. Na jednotke v rozsahu 12-16 % nastaví chybová štúdia číslo a skontroluje ho skenovanie harmonickej impedancie. Kapacita kábla a zvodová indukčnosť tvoria paralelnú rezonanciu, a ak je blízko harmonickej meniča, dizajn filtra sa zmení, aj keď transformátor nie.
Testy, ktoré stojí za to vidieť pred vyplávaním jednotky
Svedkom FAT na anpobrežný veterný transformátor300 MVA sú dva dni v testovacej stanici a týždeň cestovania. Porucha zistená na plošine je plavidlo, žeriav a okno s počasím. Ekonomika nie je blízko, ale zoznam svedkov je miesto, kde sa kupujúci snažia ušetriť peniaze.
Rutinné a typové testy sa riadia IEC 60076-1 a 60076-3: odpor vinutia, pomer a vektorová skupina, bez záťaže a strata záťaže, impedančné napätie, izolačný odpor, odolnosť voči výkonovej frekvencii, bleskový impulz, čiastočný výboj, nárast teploty a akustický výkon. Dvaja si zaslúžia pozornosť. Čiastočné vybitie sa posudzuje podľa trendu počas celého trvania testu, nie podľa čísla jedného priechodu. Nárast teploty znamená iba niečo s deklarovaným stupňom chladenia, pretože výsledky ONAN nemožno predávať ako schopnosť ONAF.
Okrem elektrických testov si vyžiadajte záznam o nátere: systém, hrúbka mriežky, priľnavosť a soľný sprej z rovnakej šarže. Požiadajte o výpočet námornej pevnosti, plán zdvihu a záznamy NDT zvarov na nádrži. Dierkový zvar na mori sa stáva olejovým leskom, upozornením a otázkou poisťovateľa.
Čo by mala továreň na transformátory ponorené do oleja dokázať
Offshore balíky sa udeľujú na základe dôkazov, nie v jazyku brožúry. Keď kupujúci vykonáva audittováreň na transformátory ponorené do olejapri pobrežných alebo pobrežných prácach skúšobná stanica povie viac za hodinu ako katalóg za týždeň a papierovanie vám povie, či skúšobná stanica hovorí pravdu.
Čo by malo byť viditeľné: generátor impulzov dimenzovaný na BIL jednotky, tienené laboratórium čiastočného výboja s pozadím pod prijateľným limitom, schopnosťou zvyšovania teploty pri plnom výkone a lakovacia linka, ktorá môže držať systém CX s dokumentovanou hrúbkou. Potom matný dôkaz: kalibračný register, protokol o nezhode s uzávermi a zvárači kvalifikovaní podľa uznávanej normy.
Ryan Electric prevádzkuje 120 000 m2 výrobných priestorov s viac ako 180 sadami výrobných a testovacích zariadení a 37 patentmi a je držiteľom uznania UL, CSA, IEEE, DEKRA a CNAS. Od roku 2023 sme partnerom spoločného podniku Eaton. Naše vedenia výkonových transformátorov 66 kV, 110 kV a 161 kV pokrývajú triedy, ktoré tieto systémy zberu a vývozu používajú, a každá jednotka sa dodáva so záznamom o skúške, nie so súhrnom.
Kalendár obstarávania a štyri drahé chyby
Exportný transformátor je na kritickej ceste každého offshore projektu. Zmrazenie dizajnu potrebuje údaje o kábli, štúdiu úrovne porúch a nákresy rozhrania na vrchnej strane a tieto tri zriedka dorazia v rovnakom mesiaci. 12 až 18-mesačné okno od objednávky po dodanie je reálne pre veľkú jednotku a dátum FAT by mal visieť mimo plán integrácie na hornej strane, a nie podpis zmluvy.
- Citácia 220 kV exportnej jednotky podľa IEC 60076-16.
- Špecifikuje C5-M, kategóriu, ktorú nahradila revízia ISO 12944 z roku 2017, namiesto CX a Im4.
- Po zamrznutí konštrukcie nádrže ponechajte upevňovacie a zdvíhacie body výrobcovi.
- Nákup za cenu za MVA a ignorovanie straty bez zaťaženia.
Ten posledný má priložené číslo. Rozdiel 100 kW v strate bez záťaže pri jednotke, ktorá zaznamená 4 200 ekvivalentných hodín plného zaťaženia ročne, je 420 MWh ročne a približne 12,6 GWh počas 30-ročnej životnosti. Pri 90 USD/MWh je to zhruba 1,1 milióna USD pred akoukoľvek cenou uhlíka, čo je viac ako rozpätie medzi väčšinou konkurenčných ponúk.
Ak je balík na mori alebo pobrežie stále na rysovacej doske, pošlite nám jednoriadkový diagram, exportné napätie a prepravné limity. Vrátime obálku jednotky, odhad straty a testovací plán, ktorý môže ísť priamo námornému záručnému inšpektorovi. Napíšte na adresu Ryancustomerinquiry@redq.cc alebo použite kontaktný formulár na adrese ryan-transformers.com.
O autorovi: Autor je vedúci aplikačný inžinier v spoločnosti Ryan Electric, ktorý pracuje na výkonových transformátoroch ponorených do oleja pre energetické, obnoviteľné a priemyselné projekty. Podporuje balíky pobrežných a pobrežných rozvodní prostredníctvom preskúmania špecifikácií, zmrazenia dizajnu a svedka testovania v továrni a píše o detailoch, ktoré rozhodujú o tom, či sa jednotka uvedie do prevádzky čisto alebo sa stane reklamáciou.
