Manuale del prodotto per trasformatore di potenza immerso in olio da 110 kV

IO. Panoramica del prodotto

Il trasformatore di potenza in olio da 110 kV è un componente fondamentale delle apparecchiature nei sistemi di trasmissione e distribuzione di potenza. Viene utilizzato principalmente per trasformare l'alta tensione di 110 kilovolt (kV) a livelli di tensione inferiori come 35 kV o 10 kV, o viceversa, consentendo economico, trasmissione e distribuzione efficiente dell’energia elettrica. Rinomato per la sua elevata affidabilità, grande capacità, lunga durata, e una tecnologia di produzione matura, svolge un ruolo indispensabile nelle reti nazionali, reti regionali, e progetti industriali su larga scala.

Esempio di modello di prodotto: SFSZ11-50000/110

• S: Trifase
• F: Raffreddato ad aria
• S: Tre avvolgimenti
• Z: Commutatore sotto carico
• 11: Numero di serie del progetto (Codice del livello di prestazione, per esempio., Tipo 11 indica una perdita ridotta, prodotti ad alta efficienza energetica)
• 50000: Capacità nominale (kVA)
• 110: Livello di tensione nominale sul lato alta tensione (kV)

II. Struttura principale

Il trasformatore è composto principalmente dalle seguenti parti principali:

1. Nucleo e avvolgimenti (Componente principale)

• Nucleo: Realizzato in alta qualità, alta permeabilità, lamierini di acciaio al silicio a grani orientati laminati a freddo, impilati utilizzando un giro a gradini (giro a più fasi) processo. La sua funzione è quella di formare il circuito magnetico, offrendo un'eccellente permeabilità magnetica e una bassa perdita a vuoto.
• Avvolgimenti: Comprende l'avvolgimento ad alta tensione, avvolgimento di media tensione (se applicabile), e avvolgimento a bassa tensione. Tipicamente costruito utilizzando interleaved, disco continuo, o tipi elicoidali, avvolto da conduttori in rame privi di ossigeno, e sottoposto a rigoroso trattamento di isolamento. Gli avvolgimenti costituiscono il circuito elettrico del trasformatore.

2. Serbatoio e sistema di raffreddamento

• Cisterna: Saldato da piastre di acciaio, alloggia il nucleo con gli avvolgimenti e l'olio del trasformatore, e fornisce supporto meccanico e protezione esterna. Le pareti del serbatoio sono dotate di alette di raffreddamento o radiatori estraibili.
• Olio per trasformatori: Utilizza olio minerale di alta qualità o olio isolante estere sintetico. Funzioni principali: Isolamento, Raffreddamento, E Estinzione dell'arco (all'interno del commutatore sotto carico).
• Attrezzatura di raffreddamento: A seconda della capacità, utilizza principalmente Olio Naturale Aria Naturale (ONAN) O Forzata dall'aria forzata dal petrolio (OFAF) raffreddamento. Le ventole spingono l'aria sui radiatori per accelerare il raffreddamento dell'olio.

3. Sistema di protezione

• Conservatore (Serbatoio di espansione dell'olio): Compensa l'espansione e la contrazione dell'olio del trasformatore dovute alle variazioni di temperatura, riduce il contatto tra olio e aria, e ritarda l'invecchiamento dell'olio. Spesso dotato di diaframma (borsa o soffietto) per una sigillatura completa.
• Sfiato (Sfiato disidratante): Contiene gel di silice essiccante per assorbire l'umidità dall'aria che entra nel conservatore, mantenendo l'olio asciutto.
• Staffetta Buchholz (Relè del gas): Installato nel tubo tra il serbatoio principale e il conservatore. Attiva un allarme o fa scattare l'interruttore in caso di guasti interni minori che generano gas o improvvisi, violente ondate di petrolio.
• Dispositivo di scarico della pressione: Si apre rapidamente per alleviare la pressione interna in caso di guasto grave, prevenendo la rottura del serbatoio.
• Relè di pressione improvvisa (Opzionale): Fornisce ulteriore protezione limitando l'aumento di pressione dovuto a guasti da arco interno.
• Indicatore di temperatura: Monitora la temperatura superiore dell'olio, fornendo segnali remoti e lettura locale.

4. Boccole

• Boccola ad alta tensione: Porta in sicurezza i cavi ad alta tensione dagli avvolgimenti interni attraverso il serbatoio. In genere viene utilizzato il livello di 110 kV boccole del condensatore in carta impregnata d'olio, che offrono eccellenti prestazioni di classificazione del campo elettrico e di isolamento.
• Boccole per Media/Bassa Tensione: Far uscire i conduttori dagli avvolgimenti di media e bassa tensione.

5. Tocca Cambia

• Commutatore di presa fuori circuito (DET): Consente la modifica della posizione del rubinetto solo quando il trasformatore è disconnesso dalla rete.
• Commutatore sotto carico (OLTC): Modifica automaticamente o manualmente le posizioni delle prese mentre il trasformatore è energizzato e sotto carico, per stabilizzare la tensione di uscita. Questo è un componente chiave nelle moderne reti intelligenti.

III. Principio di funzionamento

Basato sul principio diinduzione elettromagnetica. Quando viene applicata una tensione CA al primario (alta tensione) avvolgimento, crea un flusso magnetico alternato nel nucleo. Questo flusso alternato si collega al secondario (bassa tensione) avvolgimento, inducendo una forza elettromotrice (Campo elettromagnetico) in esso. Il rapporto di tensione è uguale al rapporto di spire:U1U2=N1N2U2​U1=N2​N1​​

Modificando il numero di giri nell'avvolgimento (i.e., funzionamento del commutatore), si ottiene la trasformazione della tensione.

IV. Caratteristiche principali & Vantaggi

• Alta affidabilità: Costruzione matura, materiali stabili, sistemi di protezione completi, la durata di progettazione in genere supera 30 anni.
• Alta efficienza & Risparmio energetico: Utilizza acciaio al silicio a basse perdite e design avanzato, con conseguenti basse perdite a vuoto e a carico, conformi agli standard nazionali di efficienza energetica (per esempio., GB 20052).
• Eccellenti prestazioni di isolamento: Il sistema isolante in carta oleata formato da olio per trasformatori e carta isolante possiede una rigidità dielettrica molto elevata.
• Dissipazione del calore superiore: Il flusso circolante dell'olio trasporta efficacemente il calore generato dal nucleo e dagli avvolgimenti.
• Manutenzione facile: Dotato di vari dispositivi di monitoraggio e protezione, facilitare il monitoraggio delle condizioni e la manutenzione regolare.
• Forte adattabilità: Può essere configurato con commutatori sotto carico, sistemi di raffreddamento potenziati, ecc., per soddisfare le diverse esigenze di carico e ambienti operativi.

V. Principali parametri tecnici

VI. Campi di applicazione

• Sottostazioni regionali: Funge da hub tra le reti di trasmissione e di distribuzione, riducendo da 110 kV a 10 kV o 35 kV.
• Grandi impianti industriali: Come l'acciaio, petrolchimico, centri dati, fungendo da apparecchiatura principale nella sottostazione step-down principale.
• Centrali elettriche: Funge da trasformatore step-up del generatore, elevando la tensione di uscita del generatore a 110 kV per la connessione alla rete.
• Costruzione della rete elettrica urbana & Ristrutturazione: Soddisfa la crescente domanda di energia nei centri di carico urbani.

VII. Trasporti, Installazione & Manutenzione

Eseguire l'ispezione periodica e la sostituzione dell'olio per il commutatore sotto carico.

Trasporti: Deve essere trasportato sotto una pressione positiva di azoto o aria secca, impedendo rigorosamente l'ingresso di umidità. Limiti rigorosi si applicano all'angolo di inclinazione durante il trasporto.

Installazione: Deve essere eseguito da personale specializzato: posizionamento su fondazione, riempimento dell'olio, assestamento, pompaggio a vuoto, ciclo dell'olio caldo, ecc., per garantire il ripristino delle prestazioni di isolamento.

Manutenzione ordinaria:

Controllare regolarmente il livello dell'olio, temperatura dell'olio, e colore del gel di silice traspirante.

Prelevare periodicamente campioni di olio per i test (cromatografia, contenuto di umidità, rigidità dielettrica – DGA). Questo è un metodo efficace per diagnosticare i guasti interni incipienti.

Effettuare test elettrici regolari (resistenza dell'avvolgimento, resistenza di isolamento, rapporto giri, ecc.).