2500kVA ONAN Cooling Step-Up Transformer cho nhà máy thủy điện 0.4kV đến 20kV

Máy biến áp tăng áp ba pha ngâm dầu dung lượng 2500kVA này được thiết kế cho các ứng dụng nhà máy thủy điện, đóng vai trò là giao diện giữa máy phát điện tuabin thủy lực và mạng lưới phân phối hoặc truyền tải điện áp trung thế. Được cấu hình với phía sơ cấp điện áp thấp 0.4kV và phía thứ cấp điện áp cao 20kV, thiết bị này tăng điện áp đầu ra của máy phát lên mức phù hợp cho việc truyền tải điện và kết nối lưới điện. Được sản xuất theo loạt tiêu chuẩn quốc tế IEC 60076, máy biến áp này được thiết kế để hoạt động liên tục trong các điều kiện vận hành điển hình của sản xuất thủy điện — bao gồm lưu lượng nước thay đổi, nhu cầu tải biến động và môi trường nhà máy có độ ẩm cao. Phương pháp làm mát ONAN (Dầu tự nhiên Không khí tự nhiên) cung cấp khả năng quản lý nhiệt thụ động, trong khi cấu trúc thùng máy cho phép tuổi thọ dài trong các chu kỳ sản xuất theo mùa và hàng ngày.

• Được thiết kế cho các ứng dụng tăng áp máy phát thủy điện

  Dùng để kết nối với máy phát điện tuabin thủy lực hoạt động ở điện áp đầu ra 0.4kV, tăng điện áp lên 20kV để kết nối với thanh cái điện áp trung thế của nhà máy, hệ thống thu gom hoặc mạng lưới phân phối cục bộ. Máy biến áp đáp ứng các đặc tính điện điển hình của hệ thống sản xuất thủy điện.

• Làm mát ONAN với Quản lý nhiệt thụ động

  Làm mát Dầu tự nhiên Không khí tự nhiên dựa vào đối lưu tự nhiên và bức xạ để tản nhiệt — không cần quạt hoặc bơm. Phương pháp làm mát thụ động này giảm nhu cầu bảo trì và hỗ trợ hiệu suất nhiệt đáng tin cậy tại các địa điểm nhà máy thủy điện xa xôi. Thiết kế thành thùng máy có gân cung cấp diện tích bề mặt để trao đổi nhiệt với không khí xung quanh.

• Sản xuất theo Tiêu chuẩn IEC 60076

  

  Việc chế tạo và thử nghiệm tuân theo loạt tiêu chuẩn IEC 60076, tiêu chuẩn quốc tế cho máy biến áp điện bao gồm các yêu cầu chung, giới hạn tăng nhiệt độ, mức cách điện, khả năng chịu ngắn mạch và các thông số hiệu quả năng lượng. Các thử nghiệm định kỳ tại nhà máy được thực hiện trước khi giao hàng, với các báo cáo thử nghiệm có sẵn để hỗ trợ tài liệu chất lượng dự án và quy trình kết nối lưới điện.

• Cấu trúc lõi tổn hao không tải thấp

  Được chế tạo bằng vật liệu lõi thép silic cán nguội định hướng hạt để hạn chế tổn hao lõi và dòng điện không tải. Trong các ứng dụng thủy điện, nơi máy biến áp có thể được cấp điện liên tục, tổn hao không tải giảm góp phần giảm tiêu thụ năng lượng vận hành.

• Cấu trúc cơ khí có khả năng chịu ngắn mạch

  Được thiết kế để chịu được ứng suất cơ học trong điều kiện lỗi mà không bị dịch chuyển cuộn dây hoặc biến dạng thùng máy. Hệ thống kẹp cuộn dây, cấu trúc cách điện và cụm hỗ trợ lõi được thiết kế để duy trì tính toàn vẹn cấu trúc dưới các lực động.

• Thiết kế chống ẩm cho môi trường nhà máy

  Các nhà máy thủy điện vốn có môi trường độ ẩm cao. Thiết bị này tích hợp các vật liệu cách điện chống ẩm và cấu trúc thùng máy kín để hạn chế nước xâm nhập và tiếp xúc với cách điện, hỗ trợ hiệu suất lâu dài trong điều kiện vận hành ẩm ướt.

Thông số chung

Thông số hiệu suất điện (Điển hình ở 50Hz)

Tính năng cấu tạo

• Lõi thép silic cán nguội định hướng hạt với cấu trúc ghép bậc
• Tùy chọn cuộn dây đồng hoặc nhôm với bố trí cách điện để phân bố điện trường đồng đều
• Hệ thống kẹp lõi với các bộ phận gỗ ép cách điện mật độ cao
• Thiết kế thành thùng máy có gân để tản nhiệt đối lưu tự nhiên
• Tùy chọn thùng máy kín khí hoặc loại bình chứa
• Lớp phủ bảo vệ bên ngoài chống ăn mòn
• Dầu khoáng cách điện tuân thủ IEC 60296, có sẵn các lựa chọn dầu ester thay thế
• Các thiết bị bảo vệ bao gồm van xả áp, chỉ báo mức dầu và các quy định giám sát nhiệt độ

Kiểm tra & Tài liệu chất lượng

• Các thử nghiệm định kỳ (theo IEC 60076):

  • đo điện trở cuộn dây
  • kiểm tra tỷ số điện áp và độ lệch pha
  • đo điện áp trở kháng và tổn hao tải
  • đo tổn hao và dòng điện không tải
  • thử nghiệm điện môi định kỳ (thử nghiệm điện áp đặt và thử nghiệm điện áp cảm ứng)

• Các thử nghiệm loại (theo IEC 60076):

  • thử nghiệm loại tăng nhiệt độ (IEC 60076-2)
  • thử nghiệm loại điện môi (IEC 60076-3)

• Các thử nghiệm đặc biệt tùy chọn:

  • đo phóng điện cục bộ
  • xác định mức âm thanh (IEC 60076-10)
  • phân tích đáp ứng tần số
  • kiểm tra khả năng chịu ngắn mạch

• Công suất máy phát biến đổi do lưu lượng nước biến động

  Các nhà máy thủy điện — đặc biệt là các nhà máy thủy điện dòng chảy — có công suất máy phát thay đổi do thay đổi lưu lượng nước. Máy biến áp có thể hoạt động trong dải tải rộng.

  Cách tiếp cận thiết kế: Máy biến áp này được cấu hình để hoạt động trong một phổ tải rộng, từ tải một phần đến công suất định mức đầy đủ. Thiết kế lõi và cuộn dây hỗ trợ điều chỉnh điện áp ổn định dưới tải biến đổi. Phương pháp làm mát ONAN phản ứng với sự thay đổi tải thông qua tản nhiệt tự nhiên, không phụ thuộc vào thiết bị phụ trợ. Biên độ nhiệt cho phép các mẫu tải theo chu kỳ điển hình của chu kỳ làm việc thủy điện.

• Độ ẩm trong môi trường nhà máy

  Máy biến áp thủy điện thường được lắp đặt trong tầng hầm hoặc hang động của nhà máy nơi độ ẩm môi trường cao. Tiếp xúc lâu dài với độ ẩm có thể ảnh hưởng đến hiệu suất cách điện.

  Cách tiếp cận thiết kế: Máy biến áp bao gồm các tính năng thiết kế chống ẩm. Cấu trúc thùng máy kín — cho dù kín khí hay được trang bị bình chứa và bộ hút ẩm — hạn chế nước xâm nhập và giảm thiểu tiếp xúc dầu-không khí. Các vật liệu cách điện có khả năng chống ẩm được tăng cường được sử dụng. Lớp phủ bảo vệ bên ngoài cung cấp khả năng chống ăn mòn cho việc tiếp xúc liên tục với điều kiện ẩm ướt. Có các tùy chọn bảo vệ chống ăn mòn nâng cao cho các lắp đặt ven biển.

• Vị trí xa xôi và khả năng tiếp cận bảo trì

  Nhiều nhà máy thủy điện nằm ở những vị trí xa xôi, nơi việc tiếp cận địa điểm có thể bị hạn chế. Độ tin cậy và giảm yêu cầu bảo trì là những cân nhắc vận hành.

  Cách tiếp cận thiết kế: Phương pháp làm mát ONAN không yêu cầu quạt, bơm hoặc các mạch điều khiển liên quan. Thiết kế thùng máy và hệ thống bảo quản dầu được thiết kế để kéo dài khoảng thời gian bảo trì. Cấu hình kín khí loại bỏ tiếp xúc dầu-không khí, bảo quản chất lượng dầu và giảm nhu cầu lấy mẫu dầu định kỳ. Thiết kế này phù hợp với thực tế vận hành của các cơ sở thủy điện xa xôi.

• Tuân thủ mã lưới điện và chất lượng điện năng

  Các tiêu chuẩn kết nối lưới điện yêu cầu các cơ sở phát điện phải đáp ứng các thông số chất lượng điện năng. Các nhà máy thủy điện phải chứng minh rằng máy biến áp tăng áp và thiết bị liên quan của họ tuân thủ các mã lưới điện hiện hành.

  Cách tiếp cận thiết kế: Tuân thủ loạt tiêu chuẩn IEC 60076 cung cấp nền tảng được công nhận để chứng minh khả năng của máy biến áp. Tiêu chuẩn bao gồm giới hạn tăng nhiệt độ, phối hợp cách điện và khả năng chịu ngắn mạch. Các đặc tính trở kháng của máy biến áp hỗ trợ điều chỉnh điện áp ổn định và hạn chế dòng sự cố. Tài liệu thử nghiệm tại nhà máy cung cấp bằng chứng có thể xác minh về hiệu suất để hỗ trợ quy trình phê duyệt kết nối.

• Hạn chế không gian trong cơ sở hạ tầng nhà máy hiện có

  Các cơ sở thủy điện — đặc biệt là các nhà máy cũ đang được cải tạo hoặc mở rộng công suất — có thể có không gian sàn hạn chế cho thiết bị mới.

  Cách tiếp cận thiết kế: Máy biến áp có sẵn trong nhiều cấu hình thùng máy để phù hợp với các hạn chế cụ thể của nhà máy. Thiết kế thùng máy có gân cung cấp diện tích bề mặt làm mát trong một diện tích tổng thể nhỏ gọn. Các khoang đấu nối cáp có thể được cấu hình cho các kết nối lắp trên đỉnh, lắp bên cạnh hoặc đấu nối từ dưới lên. Nhóm của chúng tôi làm việc với các nhà vận hành nhà máy và nhà thầu EPC trong giai đoạn đặc tả để điều chỉnh kích thước giao diện với các yêu cầu lắp đặt cụ thể của địa điểm.

• Nối đất trung tính máy phát và phối hợp bảo vệ

  Các ứng dụng máy biến áp tăng áp máy phát yêu cầu xem xét các bố trí nối đất trung tính và phối hợp bảo vệ giữa máy phát, máy biến áp và lưới điện kết nối.

  Cách tiếp cận thiết kế: Máy biến áp này có sẵn với nhiều tùy chọn nhóm vector — Dyn11 là tiêu chuẩn, với YNd11 và các cấu hình tùy chỉnh có sẵn — để phù hợp với sơ đồ nối đất trung tính cụ thể. Cấu hình Dyn11, với sơ cấp đấu tam giác và thứ cấp đấu sao có trung tính có thể truy cập, thường được sử dụng cho các ứng dụng tăng áp máy phát. Nhóm kỹ thuật của chúng tôi có thể cung cấp hướng dẫn về lựa chọn nhóm vector dựa trên triết lý bảo vệ nhà máy và phương pháp nối đất.

1. Q1: Tại sao điện áp sơ cấp 0.4kV phù hợp cho các ứng dụng thủy điện và máy biến áp này hỗ trợ các kích thước máy phát nào?

   Điện áp sơ cấp 0.4kV (400V) thường được sử dụng cho các máy phát thủy điện cỡ nhỏ đến trung bình trong các ứng dụng phân tán, thủy điện quy mô cộng đồng và lưới điện nhỏ. Máy biến áp 2500kVA ở điện áp sơ cấp 0.4kV tương ứng với dòng điện sơ cấp đầy tải khoảng 3600A, làm cho nó phù hợp với các máy phát điện tuabin thủy lực trong phạm vi 1500kW đến 2500kW (tùy thuộc vào hệ số công suất của máy phát). Cấu hình này điển hình cho các lắp đặt thủy điện dòng chảy, thủy điện kênh tưới tiêu và các cơ sở dựa trên hồ chứa nhỏ.

2. Q2: Các thử nghiệm định kỳ và thử nghiệm loại nào được thực hiện trên máy biến áp này theo IEC 60076 và tài liệu nào được cung cấp?

   Mỗi đơn vị đều trải qua các thử nghiệm định kỳ theo yêu cầu của IEC 60076 trước khi giao hàng. Các thử nghiệm định kỳ bao gồm đo điện trở cuộn dây, kiểm tra tỷ số điện áp và độ lệch pha, đo điện áp trở kháng và tổn hao tải, đo tổn hao và dòng điện không tải, và các thử nghiệm điện môi định kỳ (thử nghiệm điện áp đặt và thử nghiệm điện áp cảm ứng). Một báo cáo thử nghiệm định kỳ được cung cấp cùng với mỗi máy biến áp. Giấy chứng nhận thử nghiệm loại cho các thông số như tăng nhiệt độ và hiệu suất điện môi có sẵn dựa trên các đơn vị đại diện. Các thử nghiệm đặc biệt tùy chọn — bao gồm đo phóng điện cục bộ và xác định mức âm thanh theo IEC 60076-10 — có thể được sắp xếp dựa trên thông số kỹ thuật của dự án.

3. Q3: Phương pháp làm mát ONAN hoạt động như thế nào trong môi trường thủy điện và nó có đủ cho hoạt động liên tục không?

   Làm mát ONAN dựa vào sự tuần hoàn dầu tự nhiên trong thùng máy và sự tuần hoàn không khí tự nhiên xung quanh bề mặt thùng máy để tản nhiệt — không cần quạt hoặc bơm. Phương pháp làm mát thụ động này giảm thiểu bảo trì liên quan đến các bộ phận làm mát chủ động. Đối với máy biến áp 2500kVA trong các ứng dụng thủy điện, làm mát ONAN cung cấp dung lượng nhiệt trong điều kiện môi trường xung quanh bình thường và hồ sơ tải tiêu chuẩn. Thiết kế thành thùng máy có gân tối đa hóa diện tích bề mặt để làm mát đối lưu tự nhiên. Đối với các lắp đặt có điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, thùng máy và cấu hình làm mát có thể được xem xét trong giai đoạn đặc tả.

4. Q4: Cần xem xét những yêu cầu lắp đặt và chuẩn bị mặt bằng nào cho máy biến áp tăng áp thủy điện?

   Máy biến áp nên được lắp đặt trên nền bê tông phẳng hoặc khung thép có khả năng chịu được tổng trọng lượng (khoảng 5500 đến 6500 kg đối với đơn vị loại bình chứa 2500kVA). Cần duy trì khoảng trống đủ xung quanh thiết bị để thông gió, tiếp cận đấu nối cáp và các hoạt động bảo trì — thường là tối thiểu 1 mét ở tất cả các mặt. Các kết nối điện phải được thực hiện bởi nhân viên có trình độ theo quy định điện địa phương và sơ đồ kết nối được cung cấp. Việc nối đất đúng cách cho thùng máy và đầu cuối trung tính (nếu có) là rất quan trọng đối với an toàn và hoạt động của hệ thống bảo vệ. Bản vẽ tổng thể chi tiết và hướng dẫn lắp đặt được cung cấp trong giai đoạn lập kế hoạch dự án.

5. Q5: Máy biến áp xử lý sự thay đổi theo mùa của lưu lượng nước và công suất máy phát như thế nào?

   Các nhà máy thủy điện thường có sự thay đổi công suất do nguồn nước theo mùa. Máy biến áp này được cấu hình để hoạt động trong một dải tải rộng, duy trì điều chỉnh điện áp từ điều kiện tải một phần đến công suất định mức đầy đủ. Thiết kế lõi và cuộn dây hạn chế tổn hao không tải, điều này có liên quan trong các giai đoạn kéo dài của công suất máy phát thấp khi máy biến áp có thể vẫn được cấp điện nhưng tải nhẹ. Phương pháp làm mát ONAN phản ứng thụ động với sự thay đổi tải, với khả năng tản nhiệt tăng lên tự nhiên khi nhiệt độ cuộn dây tăng trong các giai đoạn công suất cao.

6. Q6: Máy biến áp này có thể được tùy chỉnh cho các yêu cầu dự án thủy điện cụ thể bao gồm các biến đổi điện áp hoặc điều kiện môi trường đặc biệt không?

   Có, máy biến áp hỗ trợ tùy chỉnh trên các thông số kỹ thuật chính. Các tùy chọn có thể tùy chỉnh bao gồm các tổ hợp điện áp thay thế (ví dụ: sơ cấp 0.69kV, thứ cấp 11kV hoặc 33kV), cấu hình nhóm vector (Dyn11, YNd11, Dyn5, v.v.), vật liệu cuộn dây (đồng hoặc nhôm), loại thùng máy (kín khí hoặc bình chứa có bộ hút ẩm), thông số bộ chuyển đổi nấc (không tải hoặc có tải) và yêu cầu hoàn thiện bên ngoài. Đối với các dự án ở độ cao lớn hơn, có sẵn các tính toán hoặc điều chỉnh thiết kế. Đối với các địa điểm nhạy cảm với môi trường, có thể chỉ định các lựa chọn dầu ester thay thế cho dầu khoáng. Nhóm của chúng tôi làm việc với các nhà vận hành nhà máy và nhà thầu EPC trong giai đoạn đặc tả.

Liên hệ với nhóm của chúng tôi để nhận đề xuất kỹ thuật và báo giá theo yêu cầu dự án cho máy biến áp tăng áp nhà máy thủy điện của bạn.