Transformatoru tvertnes lieluma standarti: noteikumi, projektēšanas faktori un praktiski pielietojumi

Atbilstošā standarta sistēma

 

 IEC 60076-2: Jaudas transformatori 2. daļa: temperatūras paaugstināšanās

 IEC 60076-3: Jaudas transformatori 3. daļa: izolācijas līmeņi, dielektriskie testi un ārējās izolācijas attīrīšana

 

Nodrošiniet vispārēju specifikāciju sistēmu globālajai transformatoru nozarei. Šie standarti papildina un koordinējas savā starpā, lai nodrošinātu, ka dažādu ražotāju ražotajiem transformatoriem ir noteikta saderības pakāpe un savstarpēji aizstājamība lieluma ziņā.

 

Faktori, kas ietekmē transformatora tvertnes izmērus

1. Transformatora ietilpība

Transformatora ietilpība ir viens no galvenajiem faktoriem, kas nosaka tvertnes lielumu. Vispārīgi runājot, jo lielāka ietilpība, jo lielāka ir tinumu, serdeņu un citu sastāvdaļu lielums transformatora iekšpusē, un lielāka tvertne ir nepieciešama, lai tos attiecīgi pielāgotos.

2. Dzesēšanas metode

Dažādas dzesēšanas metodes ietekmē arī eļļas tvertnes lielumu. Parastās dzesēšanas metodēs ietilpst eļļa - Iegremdēta sevis - dzesēšana (onan), eļļas - iegremdēta gaisa dzesēšana (ONAF) un piespiedu eļļas cirkulācijas gaisa dzesēšana (OFAF).

 

Onans: Eļļā - Iegremdēts pats - dzesēšanas metode, eļļas tvertne galvenokārt paļaujas uz dabisko konvekciju uz tās virsmas, lai izkliedētu siltumu, un tam ir nepieciešams lielāks siltuma izkliedes virsmas laukums. Tas prasa lielāku eļļas tvertnes izmēru, lai nodrošinātu pietiekami daudz siltuma izkliedes.

 

Off: Piespiedu eļļas cirkulācijas gaisa dzesēšanas metodei tiek izmantots eļļas sūknis, lai piespiestu eļļas cirkulāciju, un izmanto ventilatoru, lai uzlabotu siltuma izkliedi, kā rezultātā rodas lielāka efektivitāte. Ar tādu pašu ietilpību tā galvenā eļļas tvertnes korpusa lielums (izņemot ārējo radiatoru grupu) var izveidot tā, lai būtu samērā kompakts.

3. sprieguma līmenis

Jo augstāks sprieguma līmenis, jo stingrākas transformatora iekšējās izolācijas prasības. Atstatums starp kodolu un tinumu ir palielināts, un tiek palielināts izolācijas attālums no ieliktņa līdz eļļas tvertnei, kā rezultātā kopumā palielinās eļļas tvertnes lielums. Lai nodrošinātu izolācijas veiktspēju, ir nepieciešams palielināt izolācijas attālumu un izmantot biezākus izolācijas materiālus, kas palielina transformatora kopējo lielumu un atbilstošu eļļas tvertnes lieluma palielināšanos. Piemēram, 110kV transformatora eļļas tvertnes izmērs būs lielāks nekā 10kV transformatorā, lai izpildītu izolācijas prasības augstākā sprieguma līmenī.

4. Transformatora struktūra un izkārtojums

Transformatora iekšējās struktūras konstrukcijai ir tieša ietekme uz eļļas tvertnes lielumu, ieskaitot tinuma formu, svina - out metodi un sprieguma regulatora atrašanās vietu.

(1) tinuma struktūra

Dažādām tinumu struktūrām ir dažādi izmēri un dzesēšanas prasības, kas tieši ietekmēs ķermeņa kopējo tilpumu, tādējādi nosakot eļļas tvertnes iekšējo tilpumu un ārējos izmērus. Parastās tinumu formas ir:
Cilindrisks tinums: vienkārša struktūra, zemas izmaksas, ko parasti izmanto mazos un vidējos - izmēra transformatoros.
Spirāles tinums: piemērots lielai strāvas projektam, lielam diametram un augstākām prasībām naftas tvertnes platumam.
Nepārtraukta (nepārtraukta diska) tinums: parasti tiek izmantots augstā - spriegumā un lielos - jaudas transformatoros, kompaktā struktūra, bet, iespējams, ir augsts augstums.

 

 

 

(2) Svina izkārtojums un ieliktņa pozīcija

Svins - OUT metode ar augstu - spriegumu un zemu - sprieguma vadiem ir būtiska ietekme uz eļļas tvertnes struktūru. Kopīgi izejošo vadu veidi ir:
Augšā - Montāžas bukses: Pietiekama vieta tvertnes augšdaļā jāprojektē tā, lai pielāgotos ieliktnim, svina izolācijas attālumam un darbības telpai.
Sānu - Montāžas bukses: var palielināt tvertnes sānu izmērus, bet kopējo augstumu var samazināt, kas ir ērti pārvadāšanas un apakšstacijas izkārtojumam.
Bukses izejošās stieples veidlapas izvēle parasti ir saistīta ar transformatora lietošanas scenāriju, sprieguma līmeni, elektroinstalācijas metodi utt.

 

 

(3) TAP mainītāja novietojums

TAP mainītāja izkārtojums ietekmēs arī tvertnes lielumu. Augšējā uzstādīšanai ir nepieciešams palielināt tvertnes augstumu, lai pielāgotos krāna mainītāja korpusam. Sānu uzstādīšana var pagarināt tvertnes garumu vai platumu un prasīt apkopes kanāla rezervēšanu. Iekšējai eļļai - iegremdētais krāna mainītājs prasa palielināt tvertnes iekšējo telpu un optimizēt eļļas cirkulācijas struktūru. TAP mainītāja atrašanās vietai visaptveroši jāapsver tādi faktori kā transformatora kopējais augstums, stabilitāte un vieglums.

 

5. Pārvadāšanas un uzstādīšanas prasības

Faktiskā transformatoru lietojumprogrammā transportēšana un - vietnes uzstādīšanas nosacījumi ir svarīgi ārēji ierobežojumi, kas jāņem vērā tvertnes projektēšanā.

(1) Transporta lieluma ierobežojumi

Transformatori ir jānogādā pa ceļam, dzelzceļam, jūrai utt., Un tiem ir jāievēro transporta kanāla augstums un platuma ierobežojumi šajā procesā:
Ķīnā lielais - mēroga pārvadāšana parasti ir ierobežota: augstums <4,5 m, platums <3,5–4,5 m (ieskaitot piekabi)
Eksporta transformatoriem jāatbilst konteineru lūkas izmēram vai ripot - uz/ripot - no kuģiem.
Ja lielums pārsniedz robežu, var būt nepieciešams izjaukt un salikt komponentus, piemēram, bukses un radiatorus uz vietas.
Tāpēc naftas tvertnes projektēšanas posmā ir jāplāno transporta maršruts un jāizmanto maksimālais transporta lielums kā viens no robežnosacījumiem eļļas tvertnes konstrukcijas projektēšanai.

 

 

(2) Pacelšanas un pamata telpa

Nepieciešamās konstrukcijas transformatoru celšanai un pamatu uzstādīšanai ir jārezervē arī dizainā. Ausu pacelšana, gredzenu celšanas vai stiegrojuma sijas ir jāiestata eļļas tvertnes augšpusē, lai nodrošinātu visas mašīnas celšanas izturību; Apakšam jābūt aprīkotam ar rullīšu ceļvežiem vai bāzes pozicionēšanas plāksnēm, lai atbilstu - vietnes pamata slīdēšanas vai skrūvju stiprināšanas prasībām.

Īpašs standarta saturs transformatora eļļas tvertnes lielumā

 

Transformatora eļļas tvertnes garumu parasti nosaka atbilstoši iekšējo komponentu izkārtojumam. Galvenajiem komponentiem, piemēram, kodolam un tinumam, ir jānodrošina pietiekama aksiālā telpa, lai izvairītos no savstarpējas iejaukšanās un nodrošinātu elektrisko veiktspēju. Standartā eļļas tvertnes garuma diapazons tiek noteikts atbilstoši dažādām spējām un sprieguma līmenim. Piemēram, 10KV eļļai - iegremdētais transformators ar jaudu 1000kVA vai 2000kVA, eļļas tvertnes garums parasti ir starp 2-3 metriem, lai pārliecinātos, ka iekšējās sastāvdaļas var pamatoti uzstādīt un pārvaldīt.

 

 

Eļļas tvertnes platumam jāņem vērā tinuma radiālie izmēri, nepieciešamā eļļas kanāla telpa, lai nodrošinātu dzesēšanas eļļas plūsmu un iespējamās siltuma izkliedes struktūras. No vienas puses, ir jānodrošina, ka tinumam ir pietiekami daudz vietas, un, no otras puses, kanāliem jāatstāj eļļas plūsmas un karstuma izkliedēšana. Lieliem transformatoriem, lai uzlabotu siltuma izkliedes efektu, siltuma izlietnes vai radiatorus var iestatīt eļļas tvertnes platuma virzienā, kas ietekmēs arī eļļas tvertnes platuma standartu. Piemēram, lielam 500kV transformatoram, ņemot vērā tā lielo tinumu diametru un nepieciešamību pēc vairāk siltuma izkliedes rādītājiem, eļļas tvertnes platums var sasniegt 4-5 metrus.

 

 

Augstuma standarts galvenokārt ir saistīts ar transformatora eļļas līmeņa kontroli un aizsardzību pret drošību. Eļļas tvertnei jābūt pietiekami augstai, lai noturētu noteiktu daudzumu transformatora eļļas, lai nodrošinātu tinumu un serdes pilnībā izolāciju un atdzesēšanu dažādos darbības apstākļos. Ir jārezervē pietiekami daudz vietas izolācijas eļļas termiskajai paplašināšanai. Tajā pašā laikā augstumā jāņem vērā arī tādu piederumu, piemēram, eļļas spilvenu, releju, spiediena samazināšanas vārstu un termometru, uzstādīšanas pozīcija. Piemēram, barotnes - izmēra transformatora eļļas tvertnes augstums ir apmēram 2-3 metri, lai atbilstu eļļas līmeņa izmaiņu un piederumu uzstādīšanas prasībām.

 

4. sienas biezuma standarts

Eļļas tvertnes sienas biezums ir tieši saistīts ar mehānisko izturību, blīvējumu un spēju izturēt eļļas tvertnes iekšējo spiedienu. Sienas biezumu nosaka atbilstoši tādiem faktoriem kā transformatora ietilpība, sprieguma līmenis un darba spiediens. Nelieliem transformatoriem salīdzinoši mazā iekšējā spiediena dēļ eļļas tvertnes sienas biezums var būt 3 - 5 mm; Lieliem augstiem - sprieguma transformatoriem, lai izturētu augstāku iekšējo spiedienu un nodrošinātu garu - Darbības drošību, sienas biezums var sasniegt 8–12 mm vai pat biezāku. Turklāt ir jāizpilda arī antideformācijas spēja vakuuma eļļas pildīšanas laikā.

Pieteikums inženierzinātnēs un ražošanā

Faktiskā ražošanā transformatoru ražotājiem stingri jāizstrādā un jāizstrādā naftas tvertnes pēc standartiem.

 

Projektēšanas posms: Inženieriem eļļas tvertnes struktūras projektēšana un lielums ir stingri saskaņā ar standarta specifikācijām, pamatojoties uz transformatora īpašajiem parametriem, piemēram, ietilpību, sprieguma līmeni, dzesēšanas metodi, izolācijas līmeni utt., Lai nodrošinātu, ka ir izpildītas visas prasības, piemēram, iekšējā telpa, siltuma izkliede, izolācija, mehāniskā izturība un piederumu uzstādīšana. Eļļas tvertnes lielumu nosaka atbilstoši attiecīgajiem standartiem.

 

Ražošanas posms: Pārliecinieties, ka eļļas tvertnes lielums atbilst standarta prasībām, izmantojot precīzu apstrādes tehnoloģiju. Piemēram, CNC apstrādes iekārtas tiek izmantotas, lai sagrieztu, saliekšanu, metināšanu un citām darbībām, lai nodrošinātu, ka katras eļļas tvertnes komponenta izmēru precizitāte un vispārējā struktūra atbilst projektēšanas prasībām, un pielaide tiek kontrolēta pieļaujamajā diapazonā.

 

Kvalitātes pārbaude: Pēc ražošanas pabeigšanas eļļas tvertnes lielums ir stingri jāpārbauda, ​​un mērīšanas rīki, piemēram, suportiem, mikrometriem, lāzera mērīšanas instrumentiem utt., Tiek izmantoti, lai izmērītu garumu, platumu, augstumu utt., Lai nodrošinātu, ka tie atbilst standarta prasībām. Sienas biezumam testēšanai var izmantot ultraskaņas biezuma mērītājus un citu aprīkojumu, lai nodrošinātu, ka sienas biezums ir vienāds un atbilst standarta prasībām. Noplūdes pārbaude ar spiedienu tiks veikta blīvēšanai un spiedienam.

Standartu atjaunināšana un izstrāde

Nepārtraukti attīstoties enerģijas tehnoloģijai, transformatoru veiktspēja un prasības arī pastāvīgi uzlabojas, kas ir pamudinājusi nepārtraukti atjaunināt un uzlabot transformatoru tvertnes lieluma standartus.

 

Jauni materiāli un ražošanas procesi:

Jaunu materiālu parādīšanās un ražošanas procesi ir padarījuši transformatora iekšējo komponentu lielumu kompaktāku, kas var ietekmēt tvertnes lieluma standartu. Augsta - stiprības tērauda pielietojums ļauj veikt mērenu sienas biezuma retināšanu, vienlaikus nodrošinot stiprību; Optimizēts tinuma dizains (piemēram, transponēti vadītāji, plāna izolācija) un kompakts iekšējās struktūras izkārtojums palīdz uzlabot enerģijas blīvumu, kas var radīt apstākļus tvertnes tilpuma samazināšanai.

 

Pieprasījums pēc augstāka sprieguma līmeņa un lielāka jaudas transformatori:

Pieprasījums pēc augstāka sprieguma līmeņa un lielākiem jaudas transformatoriem ir nepieciešami arī standarti, lai pielāgotos jaunām tehnoloģiskām attīstības vietām. Piemēram, attīstot UHV transformatoru tehnoloģiju, pastāvīgi tiek pārskatīti attiecīgie standarti, lai pārliecinātos, ka UHV transformatoru tvertņu lielums var izpildīt viņu īpašās darbības prasības.

Transformatora tvertnes lieluma standarts ir sarežģīta un stingra sistēma, kurā ņemti vērā dažādi faktori, un tai ir liela nozīme transformatoru projektēšanā, ražošanā un darbībā. Tikai stingri ievērojot šos standartus, var garantēt transformatoru veiktspēju un drošību un veicināt stabilu enerģijas nozares attīstību.

Kopsavilkums

Transformatoru tvertnes lieluma dizains ir sarežģīta sistēmas inženierija, kuras galvenais mērķis ir droši, uzticami un efektīvi pielāgot transformatora korpusu, ierobežotā telpā izolācijas barotne (eļļa) un sasniedz efektīvu siltuma izkliedi. The design process needs to comprehensively consider multiple factors such as transformer capacity, voltage level, cooling method, insulation requirements, internal fault pressure, accessory layout, manufacturing process, transportation restrictions, etc. Although the standard usually does not directly specify the specific size of the oil tank, the strict specifications of thermal performance (temperature rise limit), electrical performance (insulation distance), mechanical performance (strength, sealing, short-circuit resistance), test Metodes utt. Pamatīgi ierobežojiet un nosakiet eļļas tvertnes nepieciešamo konstrukcijas formu un tilpuma diapazonu. IEC un nacionālo/nozares standartu (piemēram, GB) saprātīga pielietošana ir atslēga, lai nodrošinātu, ka Transformer eļļas tvertņu projektēšana atbilst produkta veiktspējai, drošībai, uzticamībai, vispārējai savstarpējai savstarpējai un vides aizsardzības prasībām, kā arī ir arī stūrakmens, lai apmierinātu vietējos un ārzemju tirgus dažādotās vajadzības. Stingri ievērot šos standartus ir būtiska, lai nodrošinātu energosistēmas stabilu darbību un veicinātu nozares veselīgu attīstību.