Технология транспозиции проводников обмоток низкого напряжения: как уменьшить потери на вихревые токи в масляных-погружных трансформаторах мощностью 2000 кВА

На GNEE, специализированном заводе по производству силовых трансформаторов, мы интегрируемТехнология транспозиции проводников обмоток низкого-напряженияв качестве стандартной функции для всех агрегатов высокой производительности. Эта передовая технология намотки является единственной наиболее эффективной инженерной мерой, позволяющей сократить потери на вихревые токи в масляном трансформаторе мощностью 2000 кВА, что напрямую повышает эффективность, снижает температуру в горячих точках и продлевает срок службы.

Нажмите, чтобы защитить свой масляный трансформатор мощностью 2000 кВА

 

Будучи сертифицированным по стандарту ISO 9001 производителем, осуществляющим поставки в более чем 150 стран, компания GNEE понимает, что в машине мощностью 2000 кВА даже небольшой процент паразитных потерь приводит к значительным потерям энергии в киловаттах и ​​ненужной потребности в охлаждении. Контролируя расположение и перемещение отдельных проводников внутри обмотки низкого напряжения, мы даем распределительным сетям и промышленным потребителям ощутимое преимущество как в энергетической эффективности, так и в надежности.

Цех намотки трансформаторов ГНЭЭ

 

Независимо от того, проектируете ли вы новую подстанцию, модернизируете промышленную электростанцию ​​или определяете энергосберегающую модернизацию, способ управления вихревыми токами внутри обмотки низкого напряжения напрямую определяет долгосрочные эксплуатационные затраты вашего масляного трансформатора мощностью 2000 кВА.

 

В этой статье объясняется технология, количественно оцениваются ее преимущества и показано, почему трансформатор GNEE с транспонированными низковольтными проводниками является логичным выбором для современных энергосистем.

 

 

Каждый масляный трансформатор мощностью 2000 кВА пропускает большие токи в обмотке низкого напряжения-часто до 2900 А при напряжении 0,4 кВ. Такой сильный ток создает интенсивное переменное магнитное поле рассеяния, которое пересекает сами проводники обмотки. Согласно закону Ленца, это вызывает вихревые токи внутри каждого проводника, создавая дополнительные резистивные потери, которые проявляются в виде тепла.

 

В обычном масляном трансформаторе мощностью 2000 кВА без эффективного перестановки проводников эти потери на вихревые токи могут составлять от 8 до 15 % дополнительных потерь постоянного тока в меди, непосредственно повышая температуру обмотки и ускоряя старение целлюлозной изоляции.

 

Для масляного трансформатора мощностью 2000 кВА, работающего непрерывно, каждый киловатт предотвращенных потерь на вихревые токи представляет собой экономию примерно 8760 кВтч в год.

 

При тарифах на промышленную энергию это приводит к существенной финансовой экономии и измеримому сокращению выбросов углекислого газа. Что еще более важно, температура горячей точки внутри обмотки низкого напряжения является доминирующим фактором, определяющим срок службы изоляции. Контролируя потери на вихревые токи в источнике, ожидаемый срок службы масляного трансформатора мощностью 2000 кВА можно значительно продлить, превысив стандартные 25 лет.

 

Вот почему ведущие производители, в том числе GNEE, вкладывают значительные средства в методы точного перемещения проводников.

 

 

Технология транспозиции проводников низковольтных обмотокпредставляет собой прецизионный метод намотки, при котором отдельные параллельные жилы, составляющие один виток низкого напряжения, периодически меняются местами в радиальном положении по мере намотки катушки. В масляном трансформаторе мощностью 2000 кВА обмотка низкого напряжения обычно состоит из нескольких прямоугольных медных или алюминиевых полос, уложенных параллельно для выдерживания большого тока. Если эти параллельные нити остаются в фиксированных радиальных положениях сверху вниз, каждая нить связывает немного разную величину потока рассеяния. Возникающие в результате неравные электродвижущие силы создают циркулирующие токи между нитями-, которые являются основным компонентом общих потерь на вихревые токи.

 

Перестановка проводников решает эту проблему путем систематического изменения положения жил так, чтобы по всей высоте обмотки каждая жила занимала каждую радиальную прорезь на равном расстоянии. Это выравнивает потокосцепление по всем параллельным путям и практически исключает потери внутривиткового циркулирующего тока.

 

В GNEE мы применяем специальную транспозицию корзинчатого типа для наших масляных трансформаторов мощностью 2000 кВА, при которой пучок полос складывается и пересекается через заданные интервалы. В результате получается плотно намотанная, механически стабильная катушка низкого напряжения, в которой остаточные потери на вихревые токи возникают только из-за скин-эффекта внутри самой отдельной жилы-, величина которой контролируется выбором толщины жилы.

 

✅️Ключевые этапы транспозиции проводников в обмотке низкого напряжения масляного трансформатора мощностью 2000 кВА

Чтобы добиться безупречного транспонирования, GNEE следует строго определенному процессу:

• Оптимизация размеров прядей– выбор толщины пряди ниже двойной толщины скин-слоя при частоте 50/60 Гц, чтобы потери на вихри на пряди были незначительными.
• Эмаль и бумажная изоляция– применение проверенной системы межжильной изоляции, которая выдерживает изгиб при перемещении и сохраняет диэлектрическую прочность.
• Предварительная гибка и группировка– механическое формирование прядей в пучки и их предварительное формование так, чтобы точки пересечения располагались точно на заданной осевой высоте.
• Непрерывная транспозиция обертывания– намотка катушки НН на оправке с выполнением перестановок через каждые 10–15 % от общей высоты намотки, обеспечивающая уравнивание потокосцепления без добавления чрезмерных механических напряжений.
• Контроль размеров после намотки– проверка радиальной конструкции и транспозиционной симметрии с помощью лазерного измерения перед тем, как катушка войдет в сборку сердечника.

 

 

Физика сокращения потерь проста. Когда параллельные нити переставляются, результирующая электродвижущая сила, действующая вокруг любой замкнутой петли, образованной двумя нитями, становится почти нулевой.

 

В масляном трансформаторе мощностью 2000 кВА, где компания GNEE реализовала полную транспозицию, составляющая контурного токапотери на вихревые токиобычно падает до менее 3 % потерь постоянного тока по сравнению с 10–15 % в нетранспонированных конструкциях. Это напрямую снижает общие потери нагрузки, улучшает регулирование напряжения и уменьшает тепло, которое необходимо рассеивать через масло.

 

Даже по сравнению с частично транспонированной конструкцией,-где транспозиции выполняются только в центре или на концах обмотки-, полностью транспонированный масляный трансформатор мощностью 2000 кВА демонстрирует заметное преимущество. Частичная транспозиция оставляет остаточные циркулирующие токи, поскольку высота обмотки делится неравномерно. Инженерные расчеты GNEE, подтвержденные типовыми испытаниями IEC 60076, подтверждают, что только регулярная схема множественных транспозиций по всей длине катушки может приблизиться к идеальному условию равного потока. Это философия проектирования, заложенная в каждый масляный трансформатор GNEE мощностью 2000 кВА.

 

 

 

Являясь непосредственным производителем, GNEE контролирует всю производственную цепочку масляного трансформатора мощностью 2000 кВА. Наш намоточный цех оснащен горизонтальными намоточными машинами, способными работать с широкими многожильными проводами, необходимыми для сильноточных катушек низкого напряжения. Станции транспозиции оснащены специальными приспособлениями для гибки, которые обеспечивают постоянный радиус пересечения без повреждения бумажной изоляции. Каждая катушка подвергается испытанию межжильной изоляции до и после намотки, что подтверждает, что процесс перестановки не нарушил диэлектрическую целостность.

 

Наша гарантия качества выходит за рамки этапа изготовления рулонов. Готовый масляный трансформатор мощностью 2000 кВА подвергается испытанию на потери при полной нагрузке, а также измерению паразитных потерь методом короткого замыкания на нашей собственной испытательной станции мощностью 6000 кВА. Результаты сравниваются с прогнозами анализа методом конечных элементов, чтобы убедиться, что достигнутые потери на вихревые токи попадают в целевой диапазон. Только после прохождения этого испытания трансформатор перемещают на линию заправки и заправки маслом. Поддерживая эту дисциплину, GNEE гарантирует, что каждый масляный трансформатор мощностью 2000 кВА, оснащенный системой транспозиции низковольтных проводников, будет обеспечивать обещанную эффективность с первого дня.

 

 

В следующей таблице сравниваются типичные рабочие параметры масляного трансформатора мощностью 2000 кВА, снабженного полностью транспонированной обмоткой низкого напряжения, с эквивалентным блоком, построенным без транспозиции проводников. Все значения относятся к охлаждению ONAN, 10 кВ/0,4 кВ, 50 Гц, на основе стандартного портфолио проектов GNEE.

Технические параметры	Без транспозиции проводника низкого напряжения	С полной транспозицией проводников низкого напряжения (стандарт GNEE)
Номинальная мощность	2000 кВА	2000 кВА
Напряжение ВН/НН	10 кВ / 0,4 кВ	10 кВ / 0,4 кВ
Потеря постоянного тока (НН)	7,8 кВт	7,8 кВт
Дополнительные вихревые и случайные потери (LV)	1,05 кВт (13,5 % постоянного тока)	0,22 кВт (2,8 % постоянного тока)
Общая потеря нагрузки (75 градусов)	14,9 кВт	13,7 кВт
КПД при 100 % нагрузке (cos φ=1)	98.93 %	99.02 %
Повышение средней температуры обмотки низкого напряжения	68 K	63 K
Повышение температуры горячей точки обмотки низкого напряжения (расчетное)	78 K	72 K
Ежегодное энергосбережение (8000 часов работы)	-	примерно. 9,600 кВтч
Ожидаемое продление срока службы изоляции	-	3 – 5 лет (при номинальных условиях)

 

Данные получены в результате лабораторных испытаний GNEE в соответствии со стандартами IEC 60076-1 и IEC 60076-2. Фактические значения могут отличаться в зависимости от требований конкретного проекта.

Из этой таблицы ясно видно, что перестановка проводов обмотки низкого напряжения не является незначительным усовершенствованием-, а является решающим фактором в тепловых и экономических характеристиках масляного трансформатора мощностью 2000 кВА.

 

 

Выбор масляного трансформатора мощностью 2000 кВА с полностью переставленными низковольтными проводниками — это стратегическая инвестиция, которая окупается в течение десятилетий. Первоначальная разница в капитале незначительна-обычно составляет менее 3 % от цены трансформатора-, однако продолжающаяся экономия энергии, более низкая температура и увеличенный срок службы изоляции создают цикл компаундирования стоимости. Кроме того, трансформатор, работающий при более низкой температуре, оказывает меньшую термическую нагрузку на изоляционное масло, сохраняя его диэлектрическую прочность и сокращая частоту технического обслуживания.

 

Производственная философия GNEE сосредоточена на инженерных трансформаторах, которые имеют превосходную годовую совокупную стоимость владения. Стандартизируя перестановку проводников обмоток низкого напряжения в нашей линии масляных трансформаторов мощностью 2000 кВА, мы делаем высочайшие энергетические характеристики доступными для коммунальных предприятий, EPC-подрядчиков и промышленных конечных пользователей, не требуя при этом специальных надбавок. Эта технология полностью поддерживается нашими собственными возможностями тестирования и нашей 24-месячной комплексной гарантией.

 

 

Потери вихревых токов являются неизбежным физическим явлением, но ими можно систематически управлять.Технология транспозиции проводников низковольтных обмотокявляется наиболее эффективным инструментом проектирования для снижения потерь на вихревые токи масляного трансформатора мощностью 2000 кВА, и компания GNEE внедрила эту технологию в основу каждого строящегося блока мощностью 2000 кВА. Наградой станет трансформатор, который работает меньше, потребляет меньше энергии и обеспечивает надежную работу в течение длительного срока службы.-Именно то, что требует современный мир, заботящийся об энергопотреблении.

 

Вы оцениваете масляный трансформатор мощностью 2000 кВА для своего будущего проекта?

Не соглашайтесь на устаревшие конструкции обмоток, из-за которых внутри вашей подстанции горят скрытые киловатты. Свяжитесь с командой инженеров GNEE прямо сейчас и запросите подробное предложение по гарантии потерь для полностью транспонированного масляного трансформатора мощностью 2000 кВА. Сообщите о своих требованиях к напряжению и условиях на объекте, и мы ответим вам индивидуальным предложением, техническими данными и результатами испытаний, подтверждающими эффективность, которую вы получите.

Запросить цену

 

Нажмите сегодня, чтобы приобрести энергоэффективный масляный трансформатор мощностью 2000 кВА от GNEE-, где заводской опыт сочетается с измеримой и проверенной экономией.

 

Сколько масла в трансформаторе 2000 кВА?

1-1. 22кВ - 400/230 В и 24 кВ - 416/240 В

Элемент	Емкость	Масло
	кВА	Литр
12	1,500	1,150
13	2,000	1,450
14	2,500	1,750

 

Что такое трансформатор 2000 кВА?

Трансформаторы 2000 кВАобрабатывает входы высокого напряжения и преобразует их в выходы с более низким напряжением. Это делает их пригодными для передачи электроэнергии на большие расстояния, снижения потерь при передаче и доставки мощности к различным типам нагрузок. Двумя основными компонентами являются первичная обмотка и вторичная обмотка.

 

Сколько весит трансформатор 2000 кВА в кг?

Учитывая мощность в кВА или киловольт-амперах, вы можете умножить это значение на BIL трансформатора или базовый уровень импульсной изоляции, чтобы получить расчетный вес. По этой оценке, трансформатор мощностью 2000 кВА может весить околоОт 4000 килограммов до 7000 килограммов.

 

Каковы характеристики трансформатора мощностью 2000 кВА?

В документе приводятся технические характеристики трансформатора мощностью 2000 кВА.Он имеет тип охлаждения ONAN, работает при высоком напряжении 11 000 В и низком напряжении 433 В, с частотой 50 Гц.. Общий вес составляет 5935 кг, вес сердечника и обмотки — 2575 кг, а объем масла — 1488 л.

 

Что означает 2000 кВА?

А 2000 кВА (киловольт-ампер) Трансформатор передает электричество между разными уровнями напряжения. Термин «кВА» представляет номинальную мощность трансформатора, которая сочетает в себе влияние напряжения и тока.