Transformator pentru centralele electrice pe bază de cărbune: tipuri, aplicații și ghid de selecție
A centrala electrica pe carbunedepinde de un sistem electric stabil la fel de mult ca și de boilerul, turbina și generatorul acestuia. Transformatoarele sunt o parte importantă a acestui sistem. Ele ridică sau scad tensiunea acolo unde este necesar, conectează generatorul la rețeaua de transport și furnizează energie numeroaselor sisteme auxiliare care funcționează în interiorul centralei.
Este ușor să te concentrezi pe generator și turbină atunci când discutăm despre o centrală electrică. Dar dacă un transformator major se cade, impactul poate fi la fel de grav. Un potrivittransformator pentru centrala electrica pe carbuneaplicațiile trebuie să gestioneze sarcini mari, curenți mari de defect, condiții de operare solicitante și ore lungi de funcționare continuă.
Prin urmare, selecția transformatorului nu se referă doar la alegerea unui rating MVA. Raportul de tensiune, izolarea, răcirea, rezistența la scurt-circuit, creșterea temperaturii, protecția, monitorizarea și condițiile de instalare contează.
Ce este un transformator pentru o centrală electrică pe cărbune?
Un transformator pentru o centrală electrică pe bază de cărbune transferă energie electrică între diferite niveluri de tensiune din cadrul stației de generare și între centrală și rețeaua de utilități.
În mod normal, generatorul produce energie electrică la medie tensiune. Cu toate acestea, electricitatea trebuie adesea transmisă la o tensiune mult mai mare pentru a reduce pierderile de transmisie. Aici este loculgenerator{0}}transformator superioară, numită în mod obișnuit atransformator GSU, intră. Se ridică tensiunea generatorului la tensiunea de transmisie.
Există o altă latură a sistemului. Instalația în sine consumă o cantitate mare de energie electrică. Transportoarele de cărbune, concasoarele, pulverizatoarele, pompele, ventilatoarele, echipamentele de răcire, sistemele de tratare a apei, echipamentele de manipulare-cenușii și sistemele-de control al poluării au nevoie de energie electrică.
Transformatoarele auxiliare și de serviciu ale stației alimentează aceste sarcini la tensiunea corespunzătoare.
Deci, în termeni simpli, transformatoarele asigură conexiunea electrică întregenerator, sisteme auxiliare ale instalației și rețea electrică.
Transformatoare principale utilizate într-o centrală electrică pe bază de cărbune
O centrală electrică pe cărbune are de obicei mai multe tipuri de transformatoare, mai degrabă decât o unitate mare care face totul. Fiecare transformator are un loc de muncă specific, iar ratingul său depinde de configurația instalației și de sistemul electric.
| Tip transformator | Funcția principală | Aplicație tipică |
|---|---|---|
| Generator Step-Transformator | Ridica tensiunea generatorului | Conexiune între generator și rețeaua de transport |
| Unitate Transformator auxiliar | Furnizează sarcini auxiliare | Pompe, ventilatoare, benzi transportoare, concasoare și alte echipamente ale fabricii |
| Transformator de service al stației | Oferă puterea stației | Sarcini comune auxiliare și de serviciu ale instalației |
| Porniți-Transformer | Furnizează energie în timpul pornirii-unității | Pornirea echipamentului înainte ca generatorul să fie sincronizat |
| Transformator de excitație | Furnizează sistemul de excitație | Echipament de excitare a generatorului |
| Transformator de împământare | Oferă un punct neutru/împământare | Împământarea sistemului și protecție împotriva defecțiunilor |
| Transformator de distribuție | Reduce tensiunea pentru sarcinile locale | Sisteme de iluminat, control și echipamente de joasă tensiune |
Aranjamentul exact poate varia destul de mult de la un proiect la altul. O centrală mare poate folosi mai multe transformatoare pentru a crea căi de alimentare separate și pentru a îmbunătăți fiabilitatea.
Generator Step-Transformator
Thegenerator{0}}transformator superioarăeste unul dintre
cele mai importante transformatoare dintr-o centrală electrică pe bază de cărbune.
Un generator poate produce energie electrică, de exemplu, la 15,75 kV, în timp ce rețeaua de transport funcționează la 220 kV, 330 kV, 500 kV sau la un alt-nivel de tensiune ridicată. Transformatorul GSU mărește puterea generatorului la tensiunea cerută de sistemul de transport.
Deoarece transformatorul GSU gestionează întreaga ieșire a unității de generare, de obicei are un rating MVA mare. De asemenea, are nevoie de o construcție mecanică puternică și un sistem de izolare atent proiectat.
Puterea{0}}scurtcircuitului este deosebit de importantă. În timpul unei defecțiuni, forțe electromagnetice foarte mari pot acționa asupra înfășurărilor transformatorului. Dacă structura de înfășurare nu este suficient de puternică, poate apărea o deformare gravă.
Transformatoarele mari GSU sunt în general scufundate în ulei-și pot include radiatoare, ventilatoare de răcire, bucșe de-înaltă tensiune, echipamente de robinet, sisteme de monitorizare și diverse dispozitive de protecție.
Transformatoare auxiliare pentru centrale electrice pe cărbune
O centrală electrică pe bază de cărbune nu trimite toată energia electrică generată la rețea. În interiorul stației se consumă destul de multă putere.
Motoarele mari acţionează pompe de apă de alimentare a cazanului, ventilatoare-cu tiraj forţat, ventilatoare-cu tiraj indus, pompe de apă de răcire-, transportoare de cărbune, pulverizatoare, echipamente de manipulare-cenuşii şi alte utilaje. Transformatoarele auxiliare asigură tensiunea necesară acestor sisteme.
Dimensionarea unui transformator auxiliar necesită mai mult decât simpla analiză a capacității generatorului. Inginerii trebuie să ia în considerare sarcina auxiliară reală, curenții de pornire a motorului, diversitatea sarcinii, modelele de funcționare, cerințele de tensiune și posibila extindere viitoare.
Acest lucru devine deosebit de important atunci când mai multe motoare mari pornesc în același timp. Un transformator cu capacitate insuficientă sau impedanță necorespunzătoare poate contribui la căderea excesivă a tensiunii și la funcționarea instabilă.
Porniți-Transformer
O unitate de generare are nevoie de electricitate înainte de a putea genera electricitate. Sună puțin ciudat la început, dar este o parte importantă a funcționării centralei electrice.
Înainte ca generatorul să fie sincronizat cu rețeaua, multe sisteme trebuie să funcționeze deja. Pompele, ventilatoarele, echipamentele de control, echipamentele de manipulare a cărbunelui, sistemele de lubrifiere și alte echipamente auxiliare pot necesita energie externă.
Theporniți-transformatorulprimește energie de la rețeaua externă și alimentează aceste sisteme în timpul pornirii centralei-. De asemenea, poate suporta sarcini auxiliare în timpul opririi sau când unitatea generatoare este indisponibilă.
Valoarea nominală și configurația necesare depind de secvența de pornire-instalației, de sarcina auxiliară, de conexiunea la rețea și de proiectul electric general.
Cerințe cheie ale transformatorului pentru o centrală electrică pe bază de cărbune
Se așteaptă ca transformatoarele din centralele-generatoare pe cărbune să funcționeze în mod fiabil timp de mulți ani. Ele sunt adesea expuse la sarcini mari și la condiții industriale solicitante, astfel încât designul trebuie să lase puțin spațiu pentru comenzi rapide.
Capacitate MVA mare
Transformatorul trebuie să suporte sarcina nominală în mod continuu, fără o creștere excesivă a temperaturii.
Pentru un transformator GSU, ratingul MVA este strâns legat de puterea generatorului. Transformatoarele de serviciu auxiliare și de stație sunt dimensionate în funcție de cererea electrică internă a centralei.
Sarcinile de vârf, pornirea motorului, sarcinile intermitente, diversitatea sarcinii și extinderea viitoare ar trebui luate în considerare în timpul etapei de proiectare.
Izolație puternică de-tensiune ridicată
Transformatoarele GSU pot fi conectate la sisteme de transmisie de foarte înaltă{0}}tensiune. Izolația lor trebuie să reziste la tensiunea normală de funcționare, precum și la supratensiuni de comutare, impulsuri de fulgere și alte solicitări tranzitorii.
O bună coordonare a izolației este deosebit de importantă în cazul în care transformatorul se conectează direct la o stație de comutație de-înaltă tensiune.
Puterea{0}} mare la scurtcircuit
Un scurtcircuit poate crea forțe mecanice enorme în interiorul unui transformator. Aceste forțe sunt deosebit de importante pentru transformatoarele mari conectate la generatoare puternice și la rețele de-capacitate mare.
Înfășurările, structura de prindere, cablurile și alte componente interne trebuie să fie proiectate pentru a rezista acestor solicitări fără deformare permanentă.
Răcire de încredere
Transformatoarele generează căldură prin miez și pierderi în înfășurare. Căldura trebuie îndepărtată eficient, mai ales atunci când transformatorul funcționează continuu la sarcină mare.
În funcție de dimensiunea și designul transformatorului, răcirea poate folosi circulația naturală a uleiului și răcirea naturală cu aer, răcirea forțată cu aer sau aranjamente mai avansate de răcire. Denumirile comune de răcire pentru transformatoarele mari-immerse în ulei includ ONAN și ONAF.
Pentru o centrală electrică pe bază de cărbune, echipamentele de răcire ar trebui, de asemenea, să fie ușor de inspectat și întreținut. Acolo unde este cazul, redundanța poate ajuta la reducerea riscului unei defecțiuni a sistemului de răcire-care afectează funcționarea transformatorului.
Monitorizare online
Transformatoarele de putere moderne pot fi echipate cu sisteme de monitorizare care oferă operatorilor informații utile despre starea lor.
Temperatura uleiului, temperatura înfășurării, nivelul uleiului, presiunea, gazele dizolvate, starea bucșei și starea sistemului-de răcire pot fi toate monitorizate, în funcție de designul transformatorului.
Acest tip de informații sunt valoroase deoarece pot dezvălui condiții anormale înainte ca acestea să devină o defecțiune majoră a transformatorului.
Răcirea transformatoarelor în centralele electrice pe cărbune
Răcirea merită o atenție deosebită la transformatoarele mari. Un transformator care funcționează continuu sub sarcină mare poate genera o cantitate considerabilă de căldură.
Într-un transformator-imersat în ulei, uleiul izolator face două lucrări simultan. Oferă izolație electrică și transferă căldura departe de miez și înfășurări. Uleiul încălzit circulă apoi către radiatoare sau alte echipamente de răcire, unde căldura este eliberată.
Aranjamentul adecvat de răcire depinde de capacitatea transformatorului, temperatura ambiantă, profilul de sarcină și cerințele proiectului.
Pentru acentrala electrica pe carbune, echipamentele de răcire ar trebui luate în considerare și din perspectiva întreținerii. Un ventilator de răcire, o pompă sau o componentă de control nu ar trebui să devină un singur punct de defecțiune inutil.
Protecția transformatorului
Protecția transformatorului este o altă parte importantă a sistemului electric al centralei electrice. O
defecțiunea unui transformator mare se poate dezvolta rapid și poate cauza deteriorarea extinsă a echipamentului.
În funcție de cerințele de transformator și de proiect, protecția poate include protecție diferențială, protecție la supracurent, protecție restricționată-la defecțiuni la pământ, protecție la supraexcitare, protecție la temperatură și protecție legată de presiune-.
Transformatoarele mari-immerse în ulei pot folosi, de asemenea, relee Buchholz, dispozitive de reducere a presiunii, indicatoare de nivel al uleiului și indicatoare de temperatură a uleiului-superioare.
Setările de protecție trebuie să fie coordonate cu generatorul, tabloul de distribuție, barele colectoare și sistemul de protecție a rețelei. Scopul este simplu: izolați rapid o defecțiune reală, evitând în același timp deplasările inutile în condiții normale de funcționare.
Considerații de selecție a transformatorului
La alegerea unuitransformator pentru centrala electrica pe carbune, este mai bine să priviți întregul sistem electric în loc să vă concentrați doar pe capacitatea nominală a transformatorului.
| Factorul de proiectare | De ce contează |
| Evaluat MVA | Determină capacitatea{0}}de manipulare continuă a puterii |
| Tensiune primară | Trebuie să se potrivească cu sistemul electric conectat |
| Tensiune secundară | Trebuie să se potrivească cu rețeaua sau sistemul de distribuție al instalației |
| Frecvenţă | De obicei 50 Hz sau 60 Hz în funcție de proiect |
| Metoda de răcire | Controlează creșterea temperaturii și capacitatea de încărcare |
| Nivel de izolare | Determină capacitatea de rezistență la solicitările electrice |
| Impedanta{0}}de scurtcircuit | Influențează reglarea curentului de defect și a tensiunii |
| Temperatura ambiantă | Afectează performanța termică |
| Atingeți Interval | Ajută la menținerea tensiunii adecvate |
| Mediul de instalare | Influențează cerințele de incintă, răcire și protecție |
| Sistem de monitorizare | Acceptă întreținerea bazată-condiții |
| Standarde aplicabile | Asigură conformitatea cu proiectarea, testarea și performanța |
Pentru un proiect real, specificațiile transformatorului ar trebui elaborate împreună cu generatorul, aparatul de distribuție, conexiunea la rețea, sistemul de protecție și sarcinile electrice auxiliare. Tratarea transformatorului ca pe un echipament izolat poate duce la probleme mai târziu.
De ce este importantă fiabilitatea transformatorului
De obicei, se așteaptă ca un transformator să rămână în funcțiune timp de zeci de ani. Când o unitate majoră eșuează, însă, consecințele pot fi imediate.
De exemplu, o defecțiune a transformatorului GSU poate deconecta o întreagă unitate de generare. Repararea sau înlocuirea unui transformator de putere mare poate dura o perioadă considerabilă de timp, mai ales dacă o unitate de înlocuire nu este disponibilă cu ușurință.
De aceea, fiabilitatea transformatorului începe cu mult înainte ca echipamentul să ajungă la centrala electrică.
Selecția materialelor, proiectarea miezului și înfășurării, calitatea producției, testarea în fabrică, transportul, instalarea, punerea în funcțiune și întreținerea, toate joacă un rol în durata de viață a transformatorului.
Monitorizarea stării devine, de asemenea, din ce în ce mai importantă. Pentru transformatoarele immerse în ulei-, analiza gazelor dizolvate (DGA) este utilizată în mod obișnuit pentru a identifica semnele de supraîncălzire, deteriorarea izolației, arcul electric și alte condiții anormale.
Testarea transformatoarelor pentru aplicații la centralele electrice pe cărbune
Testarea este un pas important înainte ca un transformator să fie expediat la o centrală electrică pe bază de cărbune.
În funcție de tipul de transformator și de standardele aplicabile, testarea din fabrică poate include măsurarea rezistenței înfășurării, testarea raportului de rotație a transformatorului, testarea rezistenței izolației, măsurarea fără-pierderi de sarcină și măsurarea curentului, testarea impedanței în scurt-circuit și a pierderilor de sarcină, teste dielectrice, teste de creștere-de temperatură și alte teste necesare.
Pentru transformatoarele de putere mari, testarea de acceptare din fabrică este deosebit de valoroasă. Oferă echipei de proiect posibilitatea de a confirma că transformatorul îndeplinește specificațiile tehnice convenite înainte de transport și instalare.
Odată ce transformatorul ajunge la amplasament, testele de punere în funcțiune ar trebui să verifice instalația, conexiunile, împământarea, sistemele de protecție și echipamentele asociate.
Standarde pentru transformatoarele centralelor electrice
Specificațiile transformatorului trebuie să respecte standardele cerute de proiect, de utilități și de reglementările locale.
IEC 60076este utilizat pe scară largă la nivel internațional pentru proiectarea și testarea transformatoarelor de putere. În funcție de locația proiectului, se pot aplica și standardele IEEE și alte standarde naționale sau regionale.
O specificație detaliată a transformatorului ar trebui să definească în mod normal puterea nominală, raportul de tensiune, frecvența, nivelul de izolație, grupul de vectori, impedanța, clasa de răcire, creșterea temperaturii, aranjarea robinetului, accesoriile, cerințele de monitorizare și cerințele de testare.
Obținerea acestor detalii chiar la început poate economisi multe probleme mai târziu.
Transformator Yawei pentru centralele electrice pe cărbune
Un transformator de încredere este o parte cheie a infrastructurii electrice a unuicentrala electrica pe carbune. De la transformatorul super-generator care conectează unitatea generatoare la rețeaua de transport la transformatoarele auxiliare-de pornire care alimentează echipamentele din interiorul centralei, fiecare transformator are un rol specific de jucat.
LaTransformator Yawei, soluțiile de transformatoare pot fi personalizate pentru diferite generații de energie și aplicații industriale. Designul transformatorului poate fi dezvoltat în funcție de nivelul de tensiune necesar, capacitatea MVA, metoda de răcire, sistemul de izolație, mediul de operare, cerințele de protecție, sistemul de monitorizare și standardele internaționale aplicabile.
Pentru proiectele de generare a energiei pe bază de cărbune-, selectarea corectătransformator pentru centrala electrica pe carbuneaplicațiile la începutul procesului de inginerie pot face o diferență reală. Un transformator proiectat corespunzător acceptă o tensiune stabilă, funcționarea fiabilă a instalației, întreținere mai ușoară și performanță de serviciu pe termen lung-.
Dacă vă aprovizionați cu untransformator pentru centrala electrica pe carbune, Yawei Transformer poate dezvolta o soluție bazată pe capacitatea generatorului, nivelurile de tensiune, sarcinile auxiliare, cerințele de conectare la rețea și specificațiile proiectului.
Î: Cât de curând puteți livra transformatorul?
R: Depinde de cantitatea și capacitatea transformatorului, în mod normal în termen de o lună de la data desenului confirmată de cumpărător.
Î: Cât timp puteți oferi garanția de calitate?
R: 24 de luni de la data în funcțiune a transformatorului.
Î: Ce metodă de plată acceptați?
A: Se preferă T/T (transfer bancar), L/C ambele acceptate.







