IEEE трансформатори с наземно монтиране за зареждане на електромобили и модернизиране на електрическата мрежа

Електрическата разпределителна инфраструктура на Северна Америка преминава през значителна трансформация. Стареещите електроуреди на дружествата за доставка на електроенергия, разширяващото се търговско строителство, интеграцията на възобновяеми енергийни източници и бързото внедряване на мрежи за зареждане на електромобили пораждат нови изисквания към надеждното среднонапрежение разпределително оборудване.

Докато дружествата за доставка на електроенергия и застрояващите фирми инвестират в подземно разпределение на електроенергия, Стандарт на IEEE трансформатори с монтиране на пода са станали незаменима част от съвременната електрическа инфраструктура.

В отличие от обичните трансформатори, монтирани на стълбове, трансформаторите с наземно разположение се инсталират на нивото на земята в сигурни, устойчиви на повреди и несанкциониран достъп корпуси. Те осигуряват ефективно свързване между средноволтовите подземни разпределителни системи и нисковолтовите електрически натоварвания, като подпомагат достъпа на електроснабдителните компании, обществената безопасност и дългосрочната поддръжка.

За инженерите на електроснабдителните компании, изпълнителните проектиращи и строителни фирми (EPC), електрическите дистрибутори и операторите на търговски зарядни станции за електромобили (EV) изборът на подходящ трансформатор изисква повече от просто съвпадение на напрежението и киловолтамперните (kVA) характеристики. Инженерите трябва да оценят приложимите стандарти IEEE/ANSI, конфигурациите на захранващите вериги, топлинната производителност, координацията на защитните устройства, цялостността на корпуса и специфичните за мястото условия на експлоатация.

Това техническо ръководство обяснява ключовите технически характеристики и инженерните аспекти, свързани с избора на трехфазни трансформатори с наземно разположение за подземни разпределителни проекти и проекти за търговско зареждане на електромобили (EV) в Северна Америка .

1. Защо Трансформатори с монтиране на пода Важен въпрос за модернизацията на електрическата мрежа в Северна Америка

1.1 Растящата роля на подземното електроснабдяване

Подземното електроснабдяване се използва широко в жилищни райони, търговски обекти, индустриални паркове и проекти за градска инфраструктура в Северна Америка.

Въпреки че подземното разпределение обикновено води до по-високи първоначални строителни разходи в сравнение с надземните системи, то предлага няколко предимства при подходящи приложения:

• Намалена изложенист на основните проводници на вятър, падащи клони и определени опасности, свързани с времето.

• Подобрена визуална привлекателност в търговски и жилищни райони.

• Намалени конфликти с необходимите разстояния между надземните линии.

• Гъвкава интеграция с търговски обекти и електрическа инфраструктура.

• Достъп до оборудването на нивото на земята за квалифициран персонал от електроразпределителните компании.

Обаче подземното електроснабдяване не елиминира рисковете от прекъсвания. Повреди на кабели, наводнения, деградация на изолацията и повреди на оборудването остават важни инженерни аспекти.

Трансформатори за разпределение, монтирани на под служат за критични интерфейси между подземните среднонапрежението фидери и вторичните електрически системи, които захранват сгради, промишлено оборудване и инсталации за зареждане на електромобили.

1.2 Новите електрически натоварвания променят изискванията към трансформаторите

Традиционните разпределителни мрежи главно са проектирани около относително предвидими профили на битови и търговски натоварвания.

Днес електроenerгийните компании трябва да осигуряват работа при по-сложни експлоатационни условия, включително:

• Търговски обекти с висока плътност.

• Центрове за обработка на данни и промишлени обекти.

• Разпределена слънчева генерация и системи за съхранение на енергия с батерии.

• Търговски площадки за зареждане на електромобили.

• Електрифицирани транспортни флотили.

• Растяща нужда от мониторинг и автоматизация на електрическата мрежа.

Тези приложения внасят нови аспекти, свързани с капацитета на трансформаторите, променливостта на натоварването, топлинното остаряване, регулирането на напрежението и координацията на защитата.

Например търговски обект за зареждане, оборудван с няколко бързи постояннотокови зарядни устройства с мощност 350 kW, може да изисква значително по-голям трансформаторен капацитет в сравнение с конвенционален търговски обект.

Следователно изборът на трансформатор трябва да взема предвид както текущата електрическа консумация, така и реалистичното бъдещо разширение.

2. Разбиране на стандартите IEEE и ANSI за наземни трансформатори

Съответствието с приложимите северноамерикански стандарти е един от най-важните аспекти при специфициране на наземен трансформатор.

Семейството стандарти IEEE C57 определя изисквания и насоки относно конструкцията, работните характеристики, изпитванията и приложението на трансформаторите.

2.1 Основни стандарти IEEE за наземни разпределителни трансформатори

Стандартно	Основна област на приложение	Инженерна значимост
IEEE C57.12.34	Трехфазни, 60 Hz, течностно охлаждани наземни разпределителни трансформатори	Електрически номинали, изисквания към конструкцията и работните характеристики
IEEE C57.12.22	Трехфазни разпределителни трансформатори с охлаждане чрез течност и 60 Hz, монтирани на основа, с високоволтови изводи	Изисквания за приложимите конфигурации на трансформатори
IEEE C57.12.28	Цялостност на корпуса за наземно монтирани устройства	Устойчивост към повреди, корозионна устойчивост и цялостност на корпуса
IEEE C57.12.00	Общи изисквания за разпределителни, силови и регулиращи трансформатори с охлаждане чрез течност	Общи електрически и експлоатационни изисквания
IEEE C57.12.90	Методика за изпитване на трансформатори с охлаждане чрез течност	Потвърждаване на електрическата и диелектричната производителност
IEEE C57.91	Ръководство за натоварване на трансформатори с охлаждане чрез минерално масло	Оценка на топлинното натоварване и остаряването на изолацията
IEEE C57.12.70	Маркировка на клемите и връзки	Идентификация на връзките и подреждане на клемите

Инженерна бележка: IEEE C57.12.22 и IEEE C57.12.34 засягат различни конфигурации на трансформатори и не са взаимозаменими стандарти. Инженерите трябва да потвърдят приложимия стандарт, изданието, класа напрежение и подредбата на оборудването преди поръчка.

2.2 Защо е важна цялостността на корпуса според IEEE C57.12.28

Трансформаторите с наземно монтиране често се инсталират в зони, достъпни за обществеността, включително търговски паркинги, жилищни комплекси и станции за зареждане на EV.

Следователно конструкцията на корпуса е основен фактор за безопасност.

IEEE C57.12.28 определя изискванията за цялостност на корпуса за приложимото наземно монтирано оборудване, включително устойчивост срещу несанкциониран достъп и зададени екологични условия.

Важни проектирани аспекти включват:

• Конструкция на отворите срещу подправяне.

• Сигурни врати за достъп и устройства за заключване.

• Материали, устойчиви на корозия, и защитни покрития.

• Механична цялост на компонентите на корпуса.

• Подходящо разделяне на отсеки и подредби за достъп.

За инсталации по крайбрежните зони инженерите трябва също така да оценят експозицията към сол, влажността, ефективността на покритията и дългосрочната устойчивост срещу корозия.

Съответствието с IEEE C57.12.28 трябва да се потвърждава чрез съответна проектна документация и резултати от изпитания. Специфичните за проекта изисквания към покритията или към изпитанията в солен разтвор могат да надхвърлят минималните изисквания на стандарта.

2.3 Изисквания за одобрение според UL, CSA и електрическите дружества

Закупуването на трансформатори за Северна Америка може да включва няколко различни изисквания за съответствие.

Това включва проектирането според стандарти IEEE/ANSI, приложимите изисквания за сертифициране или списъчно одобрение в областта на безопасността, спецификациите на електрическите дружества и местните електротехнически норми.

Трансформатор, проектиран според стандарти IEEE, не е автоматично одобрен от UL или сертифициран от CSA.

По същия начин съответствието с публикуван стандарт не гарантира задължително одобрението от дадена електрическа компания.

Преди закупуване проектните екипи трябва да проверят:

1. Съответните стандарти IEEE/ANSI и техните издания.

2. Трансформаторни конфигурации, одобрени от електрическата компания.

3. Задължителните сертификации или оценки от трета страна.

4. Задължителните изисквания за енергийна ефективност на Министерството на енергетиката на САЩ.

5. Канадските регулаторни и провинциални изисквания, когато е уместно.

6. Фабрични протоколи за изпитания и поддържаща техническа документация.

За вносните трансформатори тези изисквания трябва да се уточнят по време на етапа на заявката за цитиране на цена (RFQ), а не след доставката на оборудването.

3. Ключови спецификации за подземни Разпределителни трансформатори

Изборът на подходящ трансформатор включва координирани решения относно електрическите номинали, конфигурациите на захранващите линии, изолационните системи и защитните устройства.

3.1 Циклично захранване срещу радиално захранване – трансформатори с наземно монтиране

Две често срещани конфигурации за високо напрежение са радиалното и цикличното захранване.

Конфигурация с радиално захранване

Трансформатор с радиално захранване получава енергия от една-единствена първична захранваща линия.

Тази конфигурация се използва обикновено, когато трансформаторът е разположен в края на разпределителна верига или когато алтернативни връзки към захранващи линии не са необходими.

Предимства:

• Относително проста конфигурация на захранващата линия.

• По-малко точки за връзка на първичния кабел.

• Подходящ за независими търговски натоварвания.

• Потенциално по-ниска сложност на оборудването и инсталацията.

Обаче повреда или прекъсване, засягащо захранващия фидер, може да прекъсне захранването на оборудването по-надолу по веригата.

Конфигурация с циркулиращ фидер

Трансформатор с циркулиращ фидер осигурява първични кабелни връзки, които позволяват разпределителната верига да продължи през местоположението на трансформатора.

В зависимост от дизайна на мрежата на електроснабдителя и инсталираното комутационно оборудване тази конфигурация може да поддържа секциониране и алтернативни схеми за захранване.

Предимства:

• По-голяма гъвкавост при проектирането на подземни фидери.

• Поддръжка на комутацията и секционирането от страна на електроснабдителя.

• Възможност за подобряване на възстановяването на захранването.

• Подходяща за търговски кампуси и разпределителни системи с множество трансформатори.

От особено значение е, че конфигурацията с циркулиращ фидер не осигурява автоматично непрекъснато захранване. Резервността зависи от общата топология на мрежата, схемата за комутация и наличието на алтернативен източник.

Фактор при избор	Радиално захранване	Кръгово хранене
Разположение на първичния фидер	Единична входяща захранваща линия	Входящи и изходящи фидерни връзки
Типични приложения	Натоварвания в края на линията	Мрежи с повече от един трансформатор под земята
Сложност на инсталирането	Обикновено по-ниски	Обикновено по-високи
Гъвкавост при секциониране	Ограничено	По-голяма при подходящо превключване
Възможност за възстановяване	Зависи от мрежата по-горе по веригата	Може да поддържа възстановяване чрез алтернативен фидер
Чести приложения	Малки търговски обекти	Утилитарни URD, кампуси и търговски обекти

Препоръка за избор: За утилитарни разпределителни проекти, изискващи секциониране на фидерите, трябва да се оценят конфигурации с циркулиращо захранване, докато независимите търговски инсталации могат да спечелят от радиални захранващи схеми.

3.2 Избор на мощност и напрежение на трансформатора

Трансформаторите с наземно монтиране са налични в широк спектър от номинални стойности, в зависимост от конструкцията, класа напрежение, изискванията за охлаждане и възможностите на производителя.

Често срещани номинални стойности на трифазни разпределителни трансформатори включват:

• 75 kVA

• 150 kVA

• 300 kVA

• 500 КВА

• 750 kVA

• 1 000 kVA

• 1 500 kVA

• 2 000 kVA

• 2 500 kVA

Могат да се предложат и проекти с по-голяма капацитетна мощност, при условие че отговарят на приложимите стандарти и изискванията за проекта.

Често срещани среднонапреженни системи в Северна Америка са 13,8 kV, 24,94 kV и 34,5 kV, макар действителните номинални напрежения на трансформаторните намотки да трябва да съответстват на номиналното системно напрежение и заземителната конфигурация на електроснабдителя.

Типични опции за вторично напрежение включват:

Вторично напрежение	Чести приложения
208Y/120 V	Търговски сгради и по-малки електрически натоварвания
480Y/277 V	Промишлени обекти, големи търговски сгради и инфраструктура за зареждане на EV
600Y/347 V	Някои канадски търговски и промишлени инсталации
Потребителски конфигурации	Специфични за електроснабдителя и промишлени приложения

Изборът на клас напрежение трябва да взема предвид координацията на изолацията, основното импулсно изолационно ниво (BIL), заземяването и техническите спецификации на електроснабдителя.

3.3 Конструкция с изолирани предни части и основна защита

За подземни разпределителни приложения обикновено се изискват трансформатори с конструкция с изолирани предни части.

Конструкциите с изолирани предни части използват изолирани, разделяеми първични връзки, за да намалят експозицията към под напрежение компоненти по време на упълномощени операции.

Типични аксесоари могат да включват:

• Лактичести конектори за прекъсване под товар или без товар.

• Първични изолатори и гнезда за изолатори.

• Противопреносни предпазители.

• Предпазителни съединения тип Bay-O-Net.

• Резервни предпазители с ограничаване на тока.

• Индикатори за температурата на маслото.

• Индикатори за ниво на течност.

• Устройства за релевно налягане.

• Предвиждания за заземяване.

Защитното оборудване трябва да е съгласувано с горните защитни устройства и с електрическите натоварвания в посоката на разпределението.

Използването на оборудване с неизложени тоководещи части не елиминира електрическите опасности. Превключването, тестването и поддръжката трябва да се извършват според приложимите процедури на електроснабдителната компания и изискванията за електрическа безопасност.

4. Инженерни трансформатори с наземно монтиране за търговско бързо зареждане на ЕПК

Инфраструктурата за търговско зареждане на електромобили внася експлоатационни характеристики, които се различават от тези на много конвенционални разпределителни натоварвания.

Трансформаторът, обслужващ станция за директно бързо зареждане, трябва да осигурява висока мощност, характеристиките на преобразуване на зарядните устройства, потенциални колебания в натоварването и разширение на капацитета в бъдеще.

4.1 Изчисляване на капацитета на трансформатора за директно бързо зареждане

Разгледайте търговски паркинг за зареждане на ЕПК, оборудван с четири DC бързи зарядни устройства по 350 kW.

Максималната комбинирана изходна мощност на постояннотоковите източници е:

4 × 350 kW = 1 400 kW

При допускане на илюстративен коефициент на ефективност на зарядното устройство от 95 % и коефициент на мощноста от страна на променливотока от 0,99:

Изисквана пълна мощност:

KVA на трансформатора = 1 400 ÷ (0,95 × 0,99)

≈ 1 489 kVA

Този пример показва, че трансформатор с мощност 1 500 kVA би работил почти при номиналната си мощност, когато всички четири зарядни устройства функционират при максимален изход.

Обаче окончателният подбор на трансформатор трябва да вземе предвид също така:

• Входните спецификации, предоставени от производителя на зарядните устройства.

• Едновременната потребност от зареждане.

• Управление на енергията на обекта и контрол на разпределението на натоварването.

• Вспомогателно оборудване и натоварвания на сградата.

• Околна температура и условия на инсталиране.

• Граници на натоварване на трансформатора.

• Бъдещо разширение на капацитета за зареждане.

Трансформатор с мощност 2000 kVA може да осигури допълнителен капацитет в някои проекти, но не трябва да се избира автоматично, без инженерна оценка на натоварването.

Преувеличаването на размерите също увеличава капитала разходи и може да увеличи общото енергийно потребление в режим на празен ход, в зависимост от конструкцията на трансформатора.

4.2 Хармонично изкривяване и загряване на трансформатора

Бързите постояннотокови зарядни устройства използват преобразуватели на силова електроника, за да превърнат променливотоковата електрическа мощност в регулиран постоянно-токово изходно напрежение.

Тези преобразуватели могат да внесат хармонични токове в разпределителната система.

Хармоничните токове могат да увеличат загубите от вихрови токове в намотките на трансформатора, страничните загуби и работната температура.

Фактическият хармоничен спектър зависи силно от топологията на зарядното устройство, корекцията на коефициента на мощност, филтрирането и работните условия.

Съвременните активни входни зарядни устройства могат да показват относително ниско изкривяване на входния ток при зададени работни условия.

Следователно инженерите не трябва да предполагат, че всеки трансформатор за зареждане на EV изисква определена K-факторна класификация.

Вместо това при избора на трансформатор трябва да се вземат предвид:

• Хармоничният спектър на входния ток на зарядното устройство.

• Общото хармонично изкривяване на тока (THDi).

• Разпоредбите за качеството на електрическата енергия по IEEE 519 в точката на обща връзка.

• Характеристиките на трансформатора относно страничните загуби и загубите в намотките.

• Топлинните изчисления на производителя.

• Операционни условия, специфични за мястото.

Трансформаторите с рейтинг K-фактор са един от възможните подходи за управление на хармоничното натоварване, но терминологията K-фактор е по-често свързана с определени приложения на сухи трансформатори.

За течностно охлаждани трансформатори с наземно монтиране документираната оценка на хармоничните загуби или термичен дизайн, специфичен за приложението, може да е по-подходящ от задаването на K-4 или K-13 без подкрепящи изчисления.

4.3 Динамично натоварване и термична производителност

Търсенето на електрическа енергия за зареждане на ЕПМ може да се променя, когато превозните средства се свързват, прекъсват връзката или регулират мощността за зареждане.

Въпреки че силовата електроника на зарядните устройства обикновено контролира входния ток, а не генерира неконтролирани пускови токове като електродвигатели, множество високомощни зарядни устройства все пак могат да предизвикат значителни промени в натоварването.

Следователно термичната производителност на трансформатора трябва да се оценява, използвайки реалистични профили на търсенето за зареждане.

Ключовите съображения включват:

Температура на горещата точка в намотките: Прекомерните температури могат да ускорят остаряването на изолацията.

Температура на горната част на маслото: Температурата на маслото дава важна информация за топлинните работни условия.

Циклиране на натоварване: Повтарящите се цикли на натоварване и охлаждане влияят върху топлинното поведение на трансформаторите.

Амбиентни условия: Високите летни температури и ограниченият въздушен поток могат да намалят наличните топлинни резерви.

IEEE C57.91 предоставя насоки за оценка на натоварването и стареенето на изолацията при подходящите трансформатори с минерално масло.

За големи зарядни хъбове часовите или подчасовите профили на натоварването могат да подпомогнат по-точно определяне на мощността на трансформатора, отколкото една единствена оценка на максималното натоварване.

4.4 Енергийна ефективност и намаляване на загубите при празен ход

Зарядните станции за EV може да остават постоянно под напрежение, дори когато търсенето на зареждане е ниско.

Следователно загубите на трансформатора при празен ход допринасят за експлоатационните разходи през цялата година.

Проектирането на трансформатори обикновено включва оценка на две основни технологии за сърцевини:

Ориентирана електротехническа стомана (GOES/CRGO)

Конвенционалната ориентирана електротехническа стомана осигурява добре установено решение с предсказуеми магнитни характеристики, гъвкавост при производството и характерни разходи.

Аморфни метални сърцевини

Аморфните материали за сърцевини могат значително да намалят загубите при празен ход в сравнение с определени конвенционални конструкции на сърцевини.

Всъщност постиганата ефективност зависи от цялостната конструкция на трансформатора, включително геометрията на сърцевината, изпълнението на намотките, работната плътност на магнитния поток и производствените процеси.

Екипите за набавки трябва да сравняват гарантирани загуби при празен ход и при натоварване, а не да разчитат изключително на описанията на материала за сърцевини.

Комплексната оценка трябва да включва общата собственическа стойност (TOC), като се вземат предвид разходите за закупуване, загубите при празен ход, загубите при натоварване, цените на електроенергията и очакваният експлоатационен срок.

4.5 Умно наблюдение за инфраструктурата за зареждане на ЕП

Големите търговски центрове за зареждане на електромобили могат да имат полза от наблюдение на състоянието на трансформаторите.

В зависимост от приложението, средствата за наблюдение могат да включват:

• Измерване на температурата на маслото.

• Показване на нивото на течността.

• Мониторинг на налягането.

• Измерване на товарния ток.

• Температурни аларми.

• Интерфейси за дистанционна комуникация.

Тези функции могат да подпомогнат профилактичното поддържане и да подобрят прозрачността на експлоатацията.

Обаче архитектурата на комуникацията, киберсигурността, интеграцията с електроенергийните компании и изискванията за дистанционен мониторинг трябва да бъдат дефинирани по време на инженерния проект.

5. Минерално масло срещу естествени естерни изолационни течности

Изборът на изолационна течност влияе върху топлинното поведение на трансформатора, съображенията за пожарна безопасност, изискванията за поддържане и екологичната му производителност.

Минералното масло продължава да се използва широко в течностно потопени разпределителни трансформатори поради установените си експлоатационни и стойностни характеристики.

Естествените естерни течности предлагат алтернатива за определени приложения, особено когато са важни подобрена пожарна безопасност или екологични съображения.

Параметър	Минерално масло	Естествена естерна течност
Приложение в индустрията	Широко установено	Увеличаващо се използване в избрани приложения
Температура на възпламеняване	Обикновено по-ниска	Обикновено значително по-висока
Биоразлагаемост	Обикновено по-ниски	Обикновено по-високи
Поведение при влага	Конвенционални характеристики на минералното масло	Различно абсорбиране на влага и изолационно поведение
Първоначална цена на течността	Обикновено по-ниски	Обикновено по-високи
Типични приложения	Електроенергийни компании и търговски разпределение	Инсталации, чувствителни към пожар и към околната среда

Естествените естерни течности могат да осигуряват висока температура на възпламеняване, но проектът на трансформатора, съвместимостта с течността, процедурите за поддръжка и съответните изисквания за пожарна защита трябва да се оценяват комплексно.

За инсталациите за зареждане на ЕПС, разположени близо до сгради или обществени места, инженерите трябва да прегледат приложимите пожарни норми, минималните разстояния при монтажа, мерките за съдържание и изискванията на електроснабдителя, преди да изберат изолационната течност.

Не следва да се приема, че естествената естерна течност отменя всички задължения по пожарна защита или съответствие с изискванията за околната среда.

6. Избор на трансформатор с наземно разположение за проекти в Северна Америка

За инженери от електроснабдителните компании и екипи за набавки на EPC структуриран процес на спецификация може да намали техническата неясност и да предотврати скъпи несъответствия в оборудването.

6.1 Препоръчителен списък за инженерни спецификации

Спецификация	Информация, която трябва да бъде предоставена
Заявка	Разпределение на електроенергия от електроснабдителни компании, търговски сгради, зарядни станции за ЕПС или промишлени обекти
Номинална мощност	кВА/МВА
Честота	60 Hz
Първично напрежение	Номинално напрежение и напрежение на намотките, определени от електроснабдителя
Вторично напрежение	480Y/277 V, 208Y/120 V или друго
Клас напрежение и BIL	Според изискванията на електроснабдителната компания и координацията на изолацията
Конфигурация на захранването	Кръгово захранване или лъчево захранване
Първично завършване	Безопасно (dead-front) или посочена алтернатива
Изолираща течност	Минерално масло или одобрен алтернативен вариант
Разположение за охлаждане	Приложима маркировка за охлаждане при течностно потопяване
Импеданс	Процент, определен от проекта и електроразпределителната компания
Защита	Изисквания за предпазители, преградни устройства и комутационни устройства
Ограждение	Изисквания на IEEE C57.12.28, когато са приложими
Ефективност	Действащи изисквания на Министерството по енергетика на САЩ (DOE), канадските или на електроразпределителната компания
Наблюдение	Изисквания за температура, налягане и комуникации
Документация	Чертежи, протоколи от изпитания и доказателства за съответствие

6.2 Защо импедансът на трансформатора има значение

Импедансът на трансформатора влияе върху тока при късо съединение, регулирането на напрежението и координацията на защитните устройства.

Трансформатор с по-нисък импеданс може да подобри регулирането на напрежението при определени условия на натоварване, но може да увеличи наличния ток при повреда.

Трансформатор с по-висок импеданс може да намали тока при повреда, но увеличава падането на напрежението под натоварване.

Затова импедансът трябва да се координира с цялата електрическа система, а не да се избира независимо.

За приложенията за зареждане на електромобили (EV) инженерите трябва да оценят пада на напрежението по време на работа при високо натоварване и да потвърдят, че наличният ток при късо съединение остава в границите на прекъсващите способности на по-нискостепенното оборудване.

6.3 Заводско изпитване и документация за качество

Гаранцията за качество на трансформаторите трябва да включва подходящи рутинни изпитвания и задокументирани процедури за инспекция.

В зависимост от типа трансформатор и приложимия стандарт заводските изпитвания могат да включват:

• Измерване на съпротивлението на намотките.

• Проверка на съотношението и полярността.

• Загуби при празен ход и ток на възбуждане.

• Загуби при натоварване и импеданс.

• Диелектрично изпитване с приложено напрежение.

• Тестване чрез индуцирано напрежение.

• Тестване за течове на оборудване, пълнено с течност.

Покупателят може да изисква допълнителни видове, конструктивни или специални изпитания.

Документацията за фабрично приемане трябва ясно да идентифицира тестваното устройство, приложимите стандарти, критериите за приемане и измерените резултати.

За проекти в Северна Америка покупателите също трябва да проверят наличността на чертежи, информация за табелката, инструкции за експлоатация и документация, подходяща за преглед от страна на електроснабдителната компания или компетентните органи.

7. Jiangsu Dingxin Electric: Персонализирани решения за трансформатори с наземно монтиране

Jiangsu Dingxin Electric е производител на силови трансформатори с повече от 30-годишен опит в отрасъла и предлага решения за разпределителни и силови трансформатори на международни пазари.

Асортиментът ѝ от продукти включва:

• Еднофазни разпределителни трансформатори за монтиране на стълб.

• Разпределителни трансформатори с маслено охлаждане.

• Разпределителни трансформатори с наземно монтиране.

• Трансформатори за разпределение сух тип.

• Маслени силови трансформатори.

• Предварително изработени подстанции.

• Трансформатори за фотоволтаични системи с наземно монтиране.

За проекти в Северна Америка Dingxin може да работи с клиенти, за да оцени специфичните изисквания към трансформаторите за дадено приложение и да разработи персонализирани технически спецификации за оборудването.

7.1 Трансформаторно инженерство, ориентирано към приложението

Различните проекти изискват различни електрически и механични конфигурации.

Проект за подземно разпределение на електроенергия от електроразпределителна компания може да поставя акцент върху стандартизирани първични връзки, схеми за превключване и одобрени от електроразпределителната компания аксесоари.

Проект за търговски зарядни станции за електромобили (EV) може да поставя по-голям акцент върху вторичното разпределение с висока мощност, ефективност при загуби под товар, оценка на хармониците и термично наблюдение.

Инсталация за възобновяема енергия може да въведе допълнителни изисквания, свързани с двупосочен поток на мощност, заземяване и координация на защитата.

Инженерните дискусии на Dingxin могат да обхващат:

• Напрежение и капацитет, специфични за проекта.

• Навивки на трансформатора и начини на свързване.

• Размери на корпуса и механична конфигурация.

• Опции за изолираща течност.

• Разположение на първичните и вторичните връзки.

• Изисквания за мониторинг и аксесоари.

• Очаквания относно фабричното тестване и документация.

Наличността на крайния продукт и съответствието му трябва да бъдат потвърдени спрямо уговорената техническа спецификация.

7.2 Поддръжка на проекти за EPC и разпределение в Северна Америка

За международното набавяне на трансформатори техническата комуникация е толкова важна, колкото и производствените възможности.

Покупателите от Северна Америка трябва да предоставят предвиденото приложение, спецификациите на електроенергийната компания, приложимите стандарти и изискванията за инсталиране още в началото на процеса по набавяне.

Пълният технически заявк-за-предложение (RFQ) помага да се изясни съвместимостта на оборудването и да се идентифицират потенциални проблеми с одобрението преди производството.

Dingxin подкрепя дискусии с електроенергийни компании, EPC-изпълнители, дистрибутори на електрическо оборудване и разработчици на търговска инфраструктура, които търсят трансформаторни решения, специфични за проекта.

За проекти, изискващи конфигурации според IEEE/ANSI, документацията за съответствие и изискванията за изпитания трябва да бъдат установени и проверени преди потвърждение на поръчката.

8. Често задавани въпроси относно трансформаторите с основа според IEEE

Какво представлява стандартен трансформатор с основа според IEEE?

Стандартният трансформатор със земно монтиране според IEEE е разпределителен трансформатор на нивото на земята, проектиран според приложимите изисквания на IEEE относно неговите електрически характеристики, конструкция, изпитания и конфигурация на корпуса.

Съответните стандарти зависят от типа трансформатор, класа напрежение и приложението.

Каква е разликата между трансформатори с радиално захранване и трансформатори с контурно захранване, монтирани на земята?

Трансформаторът с радиално захранване получава енергия чрез единична първична фидерна аранжировка.

Трансформаторът с контурно захранване осигурява връзки, които позволяват подземна разпределителна верига да продължи през местоположението на трансформатора, поддържайки допълнителни опции за превключване и секциониране при правилно проектиране.

Какъв размер трансформатор е необходим за търговска EV зарядна станция?

Капацитетът на трансформатора зависи от мощността на зарядното устройство, ефективността на AC входа, коефициента на мощност, едновременната потребност, допълнителните натоварвания и плановете за разширение.

Например, четири зарядни устройства с мощност 350 kW, работещи едновременно, може да изискват приблизително 1489 kVA видима мощност при илюстративна ефективност от 95 % и коефициент на мощността 0,99.

Окончателното определяне на размерите изисква подробна оценка на електрическата натовареност.

Дали IEEE C57.12.28 и IEEE C57.12.34 са един и същ стандарт?

Не. IEEE C57.12.28 регулира изискванията за цялостност на корпусите за подходящо оборудване с наземно монтиране.

IEEE C57.12.34 регулира изискванията за определени трисфазни течности-охладени разпределителни трансформатори с наземно монтиране.

И двата стандарта могат да са релевантни за конкретен проект с трансформатор, но те засягат различни изисквания.

Могат ли трансформаторите с наземно монтиране да използват естествени естерни изолационни течности?

Да. Някои течности-пълнени трансформатори с наземно монтиране могат да бъдат проектирани за употреба на естествени естерни изолационни течности.

Трансформаторът трябва да бъде проектиран специално за избраната течност, като се вземат предвид съвместимостта на материалите, термичните характеристики, диелектричната производителност и приложимите стандарти.

Дали трансформаторите за зареждане на електромобили изискват проектиране, устойчиво към хармоници?

Не задължително.

Изискванията за хармоници зависят от входните характеристики на оборудването за зареждане и от цялата електрическа система.

Инженерите трябва да оценят спектъра на хармониците от зарядното устройство, загубите в трансформатора и термичните работни условия, преди да определят специални проектиране, свързани с хармониците.

9. Заключение: Създаване на надеждна подземна разпределителна мрежа и инфраструктура за електромобили

Съвременнизирането на електрическата мрежа в Северна Америка и разширяването на търговското зареждане на електромобили увеличават търсенето на надеждни, ефективни и приложно-специфични разпределителни трансформатори с наземно монтиране.

За електроснабдителните дружества, EPC-изпълнителите и разработчиците на инфраструктура за зареждане успешният подбор на трансформатори зависи от няколко взаимосвързани фактора:

• Правилен подбор на стандартите IEEE/ANSI.

• Подходяща конфигурация с обратно захранване или радиално захранване.

• Точна съвместимост по мощност и напрежение.

• Синхронизирана електрическа защита.

• Оценка на топлинната и хармоничната производителност.

• Подходящ дизайн на корпуса и изолиращата течност.

• Потвърдено фабрично тестване и проектна документация.

Правилно специфициран трансформатор може да подобри надеждността на разпределението, да поддържа дългосрочна експлоатационна ефективност и да намали рисковете при инсталиране и поддръжка.

Поискайте персонализирана спецификация за наземен трансформатор.

Планирате модернизиране на подземно разпределение или проект за бързо зареждане на търговски електромобили в Северна Америка?

Jiangsu Dingxin Electric предоставя производство на трансформатори, ориентирани към проекти, и поддръжка за персонализация за международни приложения в областта на енергийното разпределение за комунални и търговски цели.

Споделете с нашата инженерна група напрежението за вашия проект, необходимата мощност, конфигурацията на захранването, приложимите стандарти и техническите чертежи.

Свържете се с Dingxin Electric, за да обсъдите изискванията си за наземни трансформатори и да поискате персонализирано техническо предложение (RFQ).