Трансформатори ветрове енергије: дизајн, примене и решенија за производњу

Пројекти ветроенергије постављају јединствену захтев на електричну опрему. За разлику од конвенционалних дистрибутивних система, ветропаркове доживљавају променљиве оптерећења, честа прекидања, хармонично искривљење, вибрације и сурова спољашња или поморска окружења. Преобраћач ветрове енергије стога није само стандардни преобраћач за повећање. Морају бити дизајнирани за дуг радни век, стабилну везу са мрежом и низак ниво одржавања у захтевним условима рада.

Дингсин производи прилагођене трансформаторе за апликације ветроенергије, укључујући наземне ветропарке, офшор ветропарке, обновљиве електране и системе за повезивање са мрежом. Као произвођач трансформатора, Дингсин може дизајнирати трансформаторе ветроенергетске енергије у складу са пројектним напоном, капацитетом, простором инсталације, методом хлађења, системом изолације и захтевима за животну средину.

Шта је трансформатор ветрове енергије?

Трансформатор ветроенергије је обично стап-ап трансформатор који се користи за повећање напона који генерише ветровинска турбина пре него што се електрична енергија пренесе у колекторски систем или електричну мрежу. У многим ветропаркама, трансформатор се инсталира близу турбине, унутар куле, у подручју носеле или у компактну спољну подстанцију.

Главна функција трансформатора ветра је:

• Подигните слаби напон турбине на средњи напон
• Подржавање стабилног преноса енергије у мрежу
• Издржавати флуктуирајуће оптерећења узрокована променљивом брзином ветра
• Смањење електричних губитака током прикупљања енергије
• Безбедно ради у окружењу са високим вибрацијама и тешким условима

Уобичајене класе напона укључују 0,69 кВ, 0,8 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ и друге одређене номинације за пројекте.

Зашто је потребан посебан дизајн ветропрерађивача

Производња ветроенергије је по природи променљива. Турбина се може много пута у једном дану померати са ниског оптерећења на номиналну снагу. То ствара понављајући топлотни и механички стрес унутар трансформатора. У поређењу са конвенционалним индустријским трансформатором, трансформатор ветрове енергије мора да се носи са сложенијим условима рада.

Кључни изазови дизајна укључују:

• Хармонике из конвертора и инвертора
• Веома брза прелазна пренапорна током преласка
• Често флуктуација оптерећења
• Високе механичке вибрације
• Ограничена просторија за инсталацију
• Строга ограничења тежине
• Корозија, влажност, прскање соли и промена температуре
• Високи трошкови одржавања, посебно за офшорске ветропаркове

За пројекте офшор ветра поузданост постаје још важнија јер је приступ поправкама тежак и време простора је скупо.

Разлози за електрични дизајн

Квалитетни трансформатор ветра треба да буде дизајниран уз пажњу на координацију изолације, чврстоћу у кратком кругу, повећање температуре и хармоничне перформансе.

Хармоника и несинусоидна оптерећења

Преобраћачи ветровинских турбина могу генерисати хармоничне струје и компоненте високе фреквенције. Ове хармонике могу повећати губитке навијања, губитке, буку, повећање температуре и ризик од локалног прегревања.

Да би побољшала перформансе, Дингсин може прилагодити дизајне трансформатора са:

• Оптимизована структура намотања
• Електростатичка штитња између намотања
• Оцене хармоничних губитака
• Побољшање пројекта хлађења
• Висококвалитетна челик од срж
• Смањење губитака без оптерећења и оптерећења

Заштита од прелазног пренапоњења

Операције прекидања, вакуумски прекидачи, кабелни системи и опрема за конверторе могу створити брзе прекомерне пренапоре. Ови напори могу утицати на изолацију од окрета до окрета и слоја до слоја.

Управо дизајнирани трансформатор ветра може захтевати:

• Зајачана изолација на завршцима намотања
• Побољшано импулсног дизајна издрже
• Координација затварача претераног напона
• Оптимизована природна фреквенција намотавања
• Побољшано тестирање поузданости изолације

Механички дизајн и отпорност на вибрације

Ветротурбине стварају континуирану вибрацију. За трансформаторе инсталиране у кули или носеле, отпорност на вибрације је главни захтев за дизајн. Механичка резонанца, лабави болтови, слаби оловни потпори и лоше заплене могу смањити трајање трансформатора.

Дингсин може дизајнирати ветропреобраћаче са:

• Ујачана конструкција резервоара
• Силно затварање намотања
• Поуздано фиксирање олова
• Завршице против распуштања
• Компактне димензије за приступ кули
• Конструкција погодна за услови вибрације

За офшор или обалне ветропарке, заштита од корозије се такође може прилагодити у складу са окружењем пројекта.

Опције хлађења и изолације

Живот трансформатора је снажно утицао на температуру гореће тачке. Ветротрансформатори често захтевају ефикасно хлађење јер циклуси оптерећења и хармонике могу повећати производњу топлоте.

Доступне опције дизајна могу укључивати:

• Улазни преображачи
• Ветротрансформатори сувог типа
• Естери и синтетички естерски течности
• Изолација минералним уљем
• ОНАН, ОНАФ, КНАН или системе присилног хлађења
• Уређаји за праћење температуре

Естер течност се често разматра за ветрове апликације због своје преддности за заштиту од пожара и животну средину, посебно у офшорским и затвореним инсталацијама. Коначни избор треба да зависи од нивоа напона, захтева за ватром, политике заштите животне средине, стратегије одржавања и буџета.

Типичне спецификације ветрових трансформатора

Дингсин може прилагодити трансформаторе ветрове енергије према захтевима купца. Типични параметри укључују:

• Називни капацитет: дизајн на основу снаге турбине
• Класа напона: ниско напон до средње напоне, укључујући 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ и више
• Фаза: трифазна
• Фреквенција: 50 Hz или 60 Hz
• Материјал за намотање: бакар или алуминијум
• Изолационо средство: минерално уље, природни естер, синтетички естер или сува изолација
• Метода хлађења: природно или присилно хлађење
• Степен заштите: прилагођен за употребу у затвореном, спољном, обалном, пустињском или офшорском простору
• Стандарди: ИЕЦ, ИЕЕЕ, АНСИ, ГБ или захтеви специфични за пројекат

Дингсин Производња ветрових трансформатора

Сваки пројекат ветроенергетске енергије има различите техничке услове. Дингсин прихвата прилагођавање трансформатора за системе ветроенергетске енергије и може пружити инжењерску подршку од прегледа спецификација до производње.

Дингксин може прилагодити:

• Улазници за ветрове турбине
• Трансформатори са падовима за ветропаркове
• Улазни преображачи
• Ветротрансформатори сувог типа
• Трансформатори за ветроенергију на обали
• Трансформатори за подстанције за обновљиву енергију
• Специјални трансформатори за сурове окружења

Обезбеђивањем прилагођених решења за трансформаторе, Дингсин помаже програмерима ветропарка, извођачима EPC и електричним интеграторима да побољшају поузданост, смање ризик од одржавања и усаврше локалне захтеве за мрежу.

Закључак

Трансформатори ветрове енергије морају бити дизајнирани за више од основне конверзије напона. Потребна им је поуздана изолација, хармонична отпорност, топлотна стабилност, механичка чврстоћа, заштита од корозије и дуготрајна сигурност рада.

За пројекте ветроенергетске енергије који захтевају прилагођени напон, капацитет, структуру, хлађење или дизајн животне средине, Дингсин може пружити прилагођена решења за производњу трансформатора. Као произвођач трансформатора, Дингсин подржава пројекте обновљиве енергије са прилагођеним дизајном ветротрансформатора изграђених за поуздану везу са мрежом и дуг живот.