Transformer Tank Størrelsesstandarder: Forordninger, designfaktorer og praktiske applikationer

Relevant standardsystem

 

 IEC 60076-2: Power Transformers Del 2: Temperaturstigning

 IEC 60076-3: Power Transformers Del 3: Isolationsniveauer, dielektriske test og eksterne isoleringsklareringer

 

Giv en universel specifikationsramme for den globale transformerindustri. Disse standarder supplerer og koordinerer med hinanden for at sikre, at transformatorer produceret af forskellige producenter har en vis grad af kompatibilitet og udskiftelighed med hensyn til størrelse.

 

Faktorer, der påvirker transformerstankdimensioner

1. transformerkapacitet

Transformatorkapacitet er en af ​​de vigtigste faktorer, der bestemmer størrelsen på tanken. Generelt set, jo større kapacitet, jo større er størrelsen på viklinger, kerner og andre komponenter inde i transformatoren, og en større tank kræves for at rumme dem i overensstemmelse hermed.

2. Kølemetode

Forskellige kølemetoder påvirker også størrelsen på olietanken. Almindelige kølemetoder inkluderer olie - nedsænket selv - afkøling (Onan), olie - nedsænket luftkøling (ONAF) og tvungen oliecirkulation luftkøling (OFAF).

 

Onan: I olien - nedsænket selv - afkølingsmetode er olietanken primært afhængig af naturlig konvektion på dens overflade for at sprede varme, hvilket kræver en større varmeafledning overfladeareal. Dette kræver en større olietankstørrelse til at tilvejebringe tilstrækkelig varmeafledning.

 

Ofaf: Den tvungen oliecirkulationsluftkølingsmetode anvender en oliepumpe til at tvinge oliecirkulation og anvender en ventilator til at forbedre varmeafledningen, hvilket resulterer i større effektivitet. Under samme kapacitet kan størrelsen på dens vigtigste olietanklegeme (ekskl. Den eksterne radiatorgruppe) designes til at være relativt kompakt.

3. spændingsniveau

Jo højere spændingsniveau er, jo strengere er transformatorens interne isolering. Afstanden mellem kernen og viklingen forstørres, og isoleringsafstanden fra bøsningen til olietanken øges, hvilket resulterer i en samlet stigning i størrelsen på olietanken. For at sikre isoleringsydelsen er det nødvendigt at øge isoleringsafstanden og bruge tykkere isoleringsmaterialer, hvilket fører til en stigning i den samlede størrelse af transformeren og en tilsvarende stigning i størrelsen på olietanken. For eksempel vil olietankstørrelsen på en 110 kV transformer være større end en 10 kV transformer for at imødekomme isoleringskravene ved højere spændingsniveauer.

4. Transformatorstruktur og layout

Den interne strukturdesign af transformeren har en direkte indflydelse på størrelsen på olietanken, inklusive viklingsformen, bly - out -metoden og placeringen af ​​spændingsregulatoren.

(1) Winding Structure

Forskellige viklingsstrukturer har forskellige størrelser og afkølingskrav, som direkte vil påvirke det samlede volumen af ​​kroppen og derved bestemme det interne volumen og de eksterne dimensioner af olietanken. Almindelige viklingsformer inkluderer:
Cylindrisk vikling: Enkel struktur, lave omkostninger, der ofte bruges i små og mellemstore - -størrelsestransformatorer.
Spiralvikling: Velegnet til stort strømdesign, stor diameter og højere krav til olietankbredde.
Kontinuerlig (kontinuerlig skive) vikling: ofte brugt i høj - spænding og stor - kapacitetstransformatorer, kompakt struktur, men kan være høj i højden.

 

 

 

(2) Leadarrangement og bøsningsposition

Lead - out -metoden til høj - spænding og lav - Spændingsledninger har en betydelig indflydelse på olietankstrukturen. Almindelige måder til udgående ledninger er:
Top - Monterede bøsninger: Tilstrækkelig plads på toppen af ​​tanken skal være designet til at rumme bøsningsinstallation, blyisoleringsafstand og driftsrum.
Side - Monterede bøsninger: Tankens laterale dimensioner kan øges, men den samlede højde kan reduceres, hvilket er praktisk til transport og substationslayout.
Valget af bøsning af udgående trådform er generelt relateret til transformatorforbrugsscenariet, spændingsniveau, ledningsanlæg osv.

 

 

(3) Tap Changers position

Layoutet af tapskifteren påvirker også størrelsen på tanken. Topinstallation kræver at øge tankenes højde for at rumme tapskifterlegemet. Sideinstallation kan udvide tankenes længde eller bredde og nødvendiggøre reservation af en vedligeholdelseskanal. En intern olie - nedsænket tapskifter kræver forøgelse af det indre rum på tanken og optimering af oliecirkulationsstrukturen. Placeringen af ​​tapskifteren skal omfattende overveje faktorer som den samlede højde, stabilitet og let vedligeholdelse af transformeren.

 

5. Krav til transport og installation

I den faktiske tekniske anvendelse af transformere er transport og - installationsbetingelser vigtige eksterne begrænsninger, der skal overvejes i tankdesign.

(1) Begrænsninger for transportstørrelse

Transformatorer skal transporteres ad vej, jernbane, hav osv., Og skal overholde højden og breddebegrænsningerne for transportkanalen under denne proces:
I Kina er stor - skala transport normalt begrænset: højde <4,5 m, bredde <3,5-4,5 m (inklusive trailer)
Eksporttransformatorer skal opfylde lugestørrelsen på containere eller rulle - på/rulle - fra skibe.
Hvis størrelsen overstiger grænsen, kan det være nødvendigt at adskille og samle komponenter såsom bøsninger og radiatorer på stedet.
Derfor er det under olietankens designstadium nødvendigt at planlægge transportruten og bruge den maksimale transportstørrelse som en af ​​grænsebetingelserne for design af olietankstrukturen.

 

 

(2) Løft- og stiftelsesrum

De nødvendige strukturer til transformatorløftning og fundamentinstallation skal også reserveres i designet. Løfte ører, løftere eller forstærkning af bjælker skal indstilles på toppen af ​​olietanken for at sikre løftestyrken på hele maskinen; Bunden skal være udstyret med rulleguider eller basispositioneringsplader for at imødekomme kravene til på - stedets stiftelse eller boltfiksering.

Specifikt standardindhold i transformerolietankstørrelse

 

Længden af ​​transformeroliebeholderen bestemmes normalt i henhold til layoutet af interne komponenter. For de vigtigste komponenter, såsom kernen og viklingen, skal der sikres tilstrækkeligt aksialt rum til at undgå gensidig interferens og sikre elektrisk ydeevne. I standarden specificeres rækkevidden af ​​olietanklængde i henhold til forskellige kapaciteter og spændingsniveauer. For eksempel for en 10 kV olie - nedsænket transformer med en kapacitet på 1000 kVA eller 2000 kVA er olietanklængden generelt mellem 2-3 meter for at sikre, at de interne komponenter med rimelighed kan installeres og betjenes.

 

 

Bredden af ​​olietanken skal tage hensyn til de radiale dimensioner af viklingen, det nødvendige oliekanalplads for at sikre strømmen af ​​køleolie og mulige varmeafledningsstrukturer. På den ene side er det nødvendigt at sikre, at der er nok plads til viklingen, og på den anden side skal kanaler overlades til strømmen og varmeafledning af olien. For store transformatorer kan varmevaskene eller radiatorerne for at forbedre varmeafledningseffekten indstilles i bredderetningen af ​​olietanken, hvilket også vil påvirke standarden for bredden af ​​olietanken. For en stor 500 kV-transformer på grund af dens store viklingsdiameter og behovet for flere varmeafledningstiltag kan bredden af ​​olietanken nå 4-5 meter.

 

 

Højdestandarden er hovedsageligt relateret til olieniveauets kontrol og sikkerhedsbeskyttelse af transformeren. Olibeholderen skal være høj nok til at indeholde en vis mængde transformerolie for at sikre, at viklingerne og kernen kan isoleres fuldt ud og afkøles under forskellige driftsforhold. Tilstrækkelig plads skal reserveres til den termiske ekspansion af den isolerende olie. På samme tid skal højden også tage hensyn til installationspositionen for tilbehør såsom oliepuder, relæer, trykaflastningsventiler og termometre. For eksempel er højden på et medium - -størrelsesolie-tanken ca. 2-3 meter for at imødekomme kravene til ændringer i olieplan og installation af tilbehør.

 

4. Vægtykkelse Standard

Vægtykkelsen af ​​olietanken er direkte relateret til den mekaniske styrke, forsegling og evne til at modstå det indre tryk på olietanken. Vægtykkelsen bestemmes i henhold til faktorer som kapacitet, spændingsniveau og arbejdstryk for transformeren. For små transformatorer kan oliettanken på det relativt lille indre tryk være 3 - 5 mm; For store høje - spændingstransformatorer, for at modstå højere internt tryk og sikre lang - term driftssikkerhed, kan vægtykkelsen nå 8-12 mm eller endnu tykkere. Derudover skal anti-deformationsevnen under vakuumoliefyldning også være opfyldt.

Anvendelse i teknik og produktion

I den faktiske produktion skal transformerproducenter strengt designe og fremstille olietanke efter standarder.

 

Designstadium: Ingeniører skal designe og størrelse olietankstankstrukturen strengt i henhold til standardspecifikationerne baseret på de specifikke parametre for transformeren, såsom kapacitet, spændingsniveau, kølemetode, isoleringsniveau osv. For at sikre, at alle krav såsom internt rum, varmeafledning, isolering, mekanisk styrke og tilbehørinstallation er opfyldt. Størrelsen på olietanken bestemmes i henhold til relevante standarder.

 

Fremstillingsstadium: Sørg for, at størrelsen på olietanken opfylder standardkravene gennem præcis behandlingsteknologi. F.eks. Bruges CNC -behandlingsudstyr til skæring, bøjning, svejsning og andre operationer for at sikre, at den dimensionelle nøjagtighed af hver komponent i olietanken og den samlede struktur opfylder designkravene, og tolerancen kontrolleres inden for det tilladte interval.

 

Kvalitetsinspektion: Efter at produktionen er afsluttet, skal størrelsen på olietanken kontrolleres strengt, og måleværktøjer såsom calipers, mikrometer, lasermålingsinstrumenter osv. Bruges til at måle længden, bredden, højde osv. For at sikre, at de opfylder standardkravene. Til vægtykkelse kan ultralydstykkelsesmålere og andet udstyr bruges til test for at sikre, at vægtykkelsen er ensartet og opfylder standardkravene. Lækketest med tryk vil blive udført for tætning og tryk.

Opdatering og udvikling af standarder

Med den kontinuerlige fremme af strømteknologi forbedres ydeevnen og kravene til transformatorer også konstant, hvilket har ført til den kontinuerlige opdatering og forbedring af Transformer Tank Størrelsesstandarder.

 

Nye materialer og fremstillingsprocesser:

Fremkomsten af ​​nye materialer og fremstillingsprocesser har gjort størrelsen på transformatorens interne komponenter mere kompakte, hvilket kan have indflydelse på tankstørrelsesstandarden. Anvendelsen af ​​høj - styrke stål tillader moderat udtynding af vægtykkelse, samtidig med at man sikrer styrke; Optimeret viklingsdesign (såsom transponerede ledere, tynd isolering) og kompakt intern strukturlayout hjælper med at forbedre effekttætheden, hvilket kan skabe betingelser for at reducere tankvolumen.

 

Efterspørgsel efter højere spændingsniveauer og større kapacitetstransformatorer:

Efterspørgslen efter højere spændingsniveauer og større kapacitetstransformatorer kræver også, at standarder tilpasser sig nye teknologiske udviklinger. For eksempel, med udviklingen af ​​UHV -transformerteknologi, revideres relevante standarder konstant for at sikre, at størrelsen på UHV -transformertanke kan opfylde deres specielle driftskrav.

Transformer Tank Size Standard er et komplekst og strengt system, der tager højde for en række faktorer og er af stor betydning for design, fremstilling og drift af transformere. Kun ved strengt at følge disse standarder kan ydeevne og sikkerhed for transformatorer garanteres, og den stabile udvikling af kraftindustrien fremmes.

Oversigt

Designet af transformerstanstørrelse er et komplekst systemteknik, hvis kernemål er at sikkert, pålideligt og effektivt imødekomme transformerlegemet, isolerende medium (olie) i et begrænset rum og opnå effektiv varmeafledning. Designprocessen skal omfattende overveje flere faktorer, såsom transformerkapacitet, spændingsniveau, kølemetode, isoleringskrav, internt fejltryk, tilbehørslayout, fremstillingsproces, transportbegrænsninger osv. Selvom standarden normalt ikke direkte specificerer den specifikke størrelse af olietanken, den strenge specifikationer for termisk ydeevne (temperaturstigningsgrænse), elektrisk ydelse (isoleringsafstand direkte), mekanisk ydeevne (styrke, forsætning, kort {-}} kredsløb}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} Modstand), testmetoder osv. Grundlæggende begrænser og bestemmer den nødvendige strukturelle form og volumenområdet for olietanken. Rimelig anvendelse af IEC- og nationale/industristandarder (såsom GB) er nøglen til at sikre, at design af transformeroliebeholdere opfylder produktydelsen, sikkerhed, pålidelighed, generel udskiftning og miljøbeskyttelsesbehov og også er hjørnestenen for at imødekomme de diversificerede behov på indenlandske og udenlandske markeder. Streng overholdelse af disse standarder er vigtig for at sikre den stabile drift af elsystemet og fremme den sunde udvikling af industrien.