Дезалдандыруу станциялары үчүн трансформаторлор: SWRO насосунун жүктөмүн чоңойтуу, гармоникалар жана коррозиядан коргоо

 

Jebel Ali жакасында суу тазалоочу заводунун курулушунда иштеген EPC-аткаруучу март айында бир линиялык схеманы жана электр көлөмү «негизинен жокко чыгарылган» деп аталган түшүндүрмө белгиси менен бизге жөнөттү. Схемада 33/11 кВ деңгээлиндеги бир 20 МВА трансформатор, 45°C дизайнын амбиент температурасы жана 11 кВ жалпы шинасынан баштап келген он бир басымдык насос двигательдери көрсөтүлгөн. Эч нерсе буйрууланбаганча, спецификацияны өзгөрткөн эки суроо болду: заводдун чындыгында июль айындагы амбиент температурасы канчалык жогору, жана ошол насостордун канчасы бирдей он мүнөттүк терезеде ишке кирет. Бул эки жооп трансформатордун өлчөмүн жүктөм тизмеси көрсөткөн дээрлик чоңдуктан ашырып чыгарат. тазалоочу завод үчүн трансформатор кызмат көрсөтүү.

Кагазда десялдандыруу трансформатору жөнөкөй негизги жүктөм машинасындай көрүнөт — бир сан кВА. Ал эми иштеп турганда ал жогорку амбиент температурада үзбөлүк иштейт, заводдун жалгаштырылган жүктөмүнө карата чоң моторлорго электр берет, мембраналык суйкултуу насосдордун озгортулма-жилдетишилген кыймылдаткычтарынан гармоникаларды жутат жана сайттагы бардык корпус, изолятор жана бекитүү бөлүктөрүн талкалаган туздуу аба ичинде турат. Бул колдонмо трансформатордун проекттөлгөн убактысында иштеп калышын камсыз кылууга төрт чечим кабыл алууну камтыйт.

 

Неге десялдандыруу жүктөмү стандарттагы трансформатордун техникалык шарттарын бузат

Деңиз суусунун кері осмосту — негизги жүктөм процесси. Заводдун иш күндөрүнүн ичинде дүйшөмбө жана жума күндөрүнө татыгыз; ал эми десялдандыруу линиясы татыгыз. Анын ичиндеги ири электр току тутумдары — жогорку басымдагы насосдор, алар көпчүлүк учурда түзүлгөн режимде иштейт. Жарыяланган деңиз суусунун кері осмосту боюнча энергиялык изилдөөлөрдө энергиянын нааданын чыгымы төмөнкүдөй болот 2,5–3,5 кВт·с/м³ энергияны кайра пайдалануу куралдары орнотулган учурда, ал эми энергияны кайра пайдалануу азыраак оптималдуу болгондо 3,5–5,5 кВт·с/м³ болот.

Бул эсептөөлөрдү 300 000 м³/күн иштеген завод жана электр талабы өңдөөгө чейин, ташуу насосу жана кошумча системалар эсепке алынбаганда, туруктуу жүктөмдүн 30–40 МВт деңгээлинде турат. АКШнын Рекультивация Бюросунун Десалинизация жана Суу Тазартуу Изилдөө Программасы башкача айтканда, бул энергия көрсөткүчтү төмөндөтүү үчүн гана иштейт, бул сизге акча кайда жайгашканын көрсөтөт: суу — бул өнүм, ал эми электр — иштетүүнүн эң чоң жалпы чыгымы.

 

Суу тазартуу заводунун электр жүктөмүн картага түшүрүү

Бир нерсени өлчөөгө чейин, заводду жүктөм топторуна бөлүңүз. Алардын иштөө ылайыктуулугу ар башка, жана чоң заводдордо алар адатта ар башка шиналардан питание алат.

 

Жүктүн тобу	Таралган баалоо	Иштөө характери
Жогорку басымдагы RO насостору	ар бири 3–8 МВт, 11 кВ же 6,6 кВ	Туруктуу базалык жүктөм; VFD же жумшак иштөө
Энергияны кайтаруу куралдары	0,5–2 МВт	Түзөңкү, ЖБ насосунун иштөөсүн көзөмөлдөйт
Көтөрүүчү жана которуучу насостор	200 кВт–2 МВт	Түзөңкү, жыш башталуулар менен
Алгачкы иштетүү (сүзгүчтөр, дозалоо)	100–800 кВт	Өзекті
Көмөкчү (ЖИК, жарык, башкаруу)	300–1 500 кВт	Туруктуу, төмөн гармоникалык мазмун

 

Башка бардык нерселерди башкаруучу жогорку басымдагы насос тобу. Ири SWRO заводу сегиз поезд менен, жогорку басымдагы насостор гана бириктирилген жүктөмдүн 40–50 МВт түзүшү мүмкүн. Калган топтор көмөкчү шина үчүн маанилүү, бирок негизги трансформатордун баасын, суутуу схемасын жана бирдиктин чыдамдуулугун чечүүчү — насос тобу.

 

Дезалляция заводунун милдетине ылайык трансформаторду өлчөө

Aтазалоочу завод үчүн трансформатор кызмат үч нерсеге бир убакта өлчөнөт: туруктуу жүктөм, эң ири мотордун ишке киргизилүүсү жана приводдордун гармоникалык мазмуну. Кичине өлчөмдөгү бирдиктер дээрлик ар дайым биринчи пунктта гана салыштырып көрүлгөн.

Туруктуу жүктөмдөн баштагыла. Мотордун паспорттарын кошуп, реалистик талап факторун колдонуңуз — заводдун проекттук чыгымында каралганда 0,85–0,95 — андан кийин көмөкчү шинаны кошуп алыңыз. Андан кийин мотордун ишке киргизилүүсүн текшерип көрүңүз: 6 МВт жогорку басымдагы насос тузганын түз ачылуу режиминде бир нече секунд боюнча номинал токтун беш-алты эсе чоңдугунда ток тартат, жана мотордун клеммаларындагы пайда болгон кернеу төмөндөөсү процесс жана электр энергиясын камсыз кылуучу компания тарабынан кабыл алынган чегинен ашпашы керек. Жумшак ишке киргизүүчүлөр жана өзгөрмө жыштыктагы кыймылдаткычтар бул ишке киргизүү тогун кыскартат, бирок трансформатордун бул токту берүүсүнө даярдалуу зарылдыгын жок кылбайт.

 

Өлчөмдүн текшерилүүсү	Текшериле турган нерселер	Типтик дизайн максаты
Үзгүлтүз иштөө үчүн белгиленген күч	Амбиент температура боюнча түзөтүлгөн, талап коэффициенти колдонулган үзгүлтүз жүктөм	Паспорттук кВАдан жогору үзгүлтүз иштөөгө рууланбайт
Моторду Иштетүү	Бардык башка жүктөм иштеп турганда ишке киргизилген эң чоң насос	Заводдун жана электр энергиясын камсыз кылуучу компаниянын чектеринде кернеу төмөндөөсү
Гармоникалык жүктөм	Кыймылдаткычтын импульстардын саны жана гармоникалык токтун спектри	Derating IEEE C57.110 боюнча эсептелген
Кошумча капаситет	Кийинки поезддар же мембрананы алмаштыруу	15–25% кошумча кВА
Кыйынчылыктын жүктөмү	Электр тармагынын сайттагы кыйынчылык тогу	Тастыкталган кыска токтун чыдамдуулугу
Жоготулган энергияны баалоо	Тынчтыкта жана жүктөмдөгү жоготулган энергияларды пайдалануу мөөнөтү боюнча капиталдаштыруу	Эң төмөнкү жалпы ийгиликтүүлүк, эң төмөнкү баа эмес

 

VFD-башкаруу менен башкарылган жогорку басымдагы насосдордон келген гармоникалык жүктөм

Азыркы заманда жаңылардын баарысы дээрлик SWRO заводу башкаруу үчүн өзүнүн жогорку басымдагы насосун көп жолдуу электр кыймылдаткычтар аркылуу иштетет, анткени 6 МВттук насосту токтотуу электр энергиясын чыгымдайт, ал эми кыймылдаткычтын баасынан көп. Кыймылдаткыч ошондой эле станциянын негизги ток тажрыйбасын тудурган башкаруу булагы. Алты импульстуу кыймылдаткыч 5-чи, 7-чи, 11-чи жана 13-чү тартиптеги характердүү гармоникаларды тудурат; он эки импульстуу конфигурация трансформатордо 5-чи жана 7-чи гармоникаларды жок кылат; он сегиз импульстуу жайгашуу биринчи маанилүү гармониканы дагы жогорураак тартиптеги орунга жыгырат.

Трансформатор бул гармоникалар үчүн эки жолу төлөйт. Кошумча вихревый жана чачыранган жогоруу жылдыздуу жогорулуулар жүктөм тогунун гана тудурганынан көп жылытат, ошондуктан гармоникалар менен жүктөлгөн бирдик K-фактордун баасына же эквиваленттүү төмөндөтүлгөн баага ийгиликтүү төлөнүшү керек — бул IEEE C57.110 стандартына ылайык, каталогдон көчүрүлгөн кВА санына эмес. Андан соң жалпылаштырылган тажрыйба жалпы бириктирүү чекитинде коммуналдык компания тарабынан белгиленген чектерден ашпашы керек — бул ишке киргизилгенде текшерилет, проекттөө этапында эмес. IEEE Стандарттар Ассоциациясы североамериканские электросети жарын чектөөлөрүн жарыялайт, жана бул документтерди кыймылдаткычтын таанымалын тандоодон мурун окуу керек, анткени ал кийинки этапта окуу өтө кийин болот.

Бир гана техникалык талаптын турмушка ашырылышы бул рискти көпчүлүк ичинен жок кылат: кыймылдаткычтын таанымалынан толук жүктөмдөгү ТГК санын эмес, нааданын иштеген учурдагы жагдайындагы гармоникалык ток спектрин сурасыңыз. Мембраналык заводдор көпчүлүк ичинен узак убакыт толук жүктөмдө иштебейт, жана бузулуштар көпчүлүк ичинен заводдун иштеген бөлүгүндө, башкача айтканда, жарым жүктөмдөгү аймакта эң күчтүү болот.

 

Коррозия, сырткы температура жана Гульф жээгинде күчтүүлүктүн төмөндөтүлүшү

Десалинациялык завод — бул трансформатордын иштеген электр ортосунун эң катуу шарты. Туздуу аэрозоль, жогорку салыштырмалуу ылгалдуулук жана Гульфта айлана температурасы айлана боюнча айлана боюнча 45°C жогору болгон айлана шарттары – булар бардыгы бир убакытта жабдууларга жана алардын техникалык сапаттарына таасир этет.

Коррозиядан коргоо корпусунун техникалык талаптарынан башталат. ISO 12944-8 , ISO 12944 сериясынын жаңы иштер үчүн коргогуч боямдык системаларды көрсөтүүнү башкаруучу бөлүгү, европалык жана борбордук азиялык контракторлор талаптарда аталган негиз. Адатта бул - C5-M деңгээлдеги деңиз коррозиясына каршы , жылытма гальванизацияланган болот конструкциялар же ошондой эле каптама катмары, шайбылардын бүтүнүндө токтогон челик болгон бекитүүлөр жана герметиктештирилген бушинг аралыктары.

Амбиент температурасы — экинчи туздук, ал жашырынча кубаттуулукту азайтат. Амбиенттүү түзөтүү эрежелери боюнча IEC 60076-2 жана IEEE C57.12.00, жумушчу температуранын орточо көтөрүлүшү сайттын амбиент температурасы референс мааниден жогорулашы менен төмөндөйт. Референс мааниден 10°C жогору турган электростанциянын изоляциясын жакшыртуу гана жетиштүү эмес — бирдик же төмөн температура көтөрүлүшүн кабыл алат, же кВАнын маанисин төмөндөт. Бул кубулуш Гульф регионундагы суроолордо даайым кездешет, анда проекттин амбиент температурасы тендер документинде "45°C" деп көрсөтүлгөн, бирок сайтта ал 50°C болуп чыгат.

Салкындатуу да ошондой эле терең изилдөөгө тиешелүү. Тынч, жылы, нымдуу жээк аймагында ONAN радиаторлор тобу өзүнүн аталышындагы күтүлгөн натыйжага жетпейт, ошондуктан жээк аймактарындагы электр станциялары көбүнчө ONAF салкындатуу менен жана сайттын проекттөө амбиенттүү шарттарында, стандарттык референс шарттарында эмес, иштөө көрсөткүчтөрүн көрсөтөт. маска топтуу трансформатор бул ошондуктан, төмөн чыгымдуу ортодон жана чоңураак салкындатуу чегине багытталган иштерди бирге талкуулоо зарыл.

 

 

Райан Электрик дезалтификациялык долбоорлорго кандай салым кошот

Ошол эле төрт суроо ар бир тазалоочу завод үчүн трансформатор биздин баалоосун чыгарганда чечилет, ошондуктан инженердик текшерүү стандартизацияланган, ал эми импровизацияланган эмес. Биз проблеманын эки бөлүгүн да Жянсу провинциясындагы Кытайда, 120 000 м² аянтта жайгашкан борбордубузда жасабыз. Биздин маска топтуу трансформатор диапазон кууштуулары 10 кВдан 200 МВАга чейин, ONAN/ONAF радиатор банктары жана жүктөмдөн тапчык көтөрүлгөн трансформаторлор менен камтылат; куймалуу резиналык жана VPI кургак түрдөгү бирдиктер ичке коммуникациялык бөлмөлөрүнө жана кошумча шинага ылайык келет. Ryan Electric 2007-жылдан бери трансформаторлорду өндүрөт, 37 патентке ээ, 180дан ашык өндүрүш жана сыноо жабдыктарын иштетет жана 2023-жылдан бери Eaton менен биргелешкен ишмердүүлүктүн сергектеши болуп иштейт.

Кылымдагы долбоорлор үчүн мейли даярдык көлөмүнө C5-M сырьёлоо системасы кирет, бул сырьёлоо катмарына 1000 сааттык туздуу шамал сыноосу жана клиенттин баалоо сыноосу биздин DEKRA жана CNAS аккредитацияланган лабораториясында IEC 60076-1 жана IEEE C57.12.90 стандарттарына ылайык жүргүзүлөт чыгарылыштан мурун.

Десалинизациялык трансформатор боюнча суроо кандай кылымда туура эмес жүрөт

Бул жараксыз иштөө үлгүсү жалпы түрдө түшүндүрүлүшү мүмкүн чыгышынан тартып көп жолу кайталанат. Гульфтун негизинде иштеген EPC 25 МВА, 33/11 кВ үчүн техникалык талаптарды берет. маска топтуу трансформатор 45°C дизайн амбиенттеги, мотордун паспортундагы жалпы көрсөткүчтөр боюнча өлчөнгөн. Кийинчерэки, башкаруу түзүүчүнүн гармоникалык спектри жана сайттагы июльдагы амбиенттеги жазылып алынган маалыматтар келет. Талап кылынган баалоо жогорулатылат, суутуу схемасы ONANдан ONAFка өтөт жана тап диапазону кеңейтилет. Эгерде өндүрүш слоту баштапкы баалоого карата брондоп алынган болсо, бул өзгөртүү иштөө мөөнөтүнүн ичинде, ал эми алдын ала эмес, жүрөт.

 

Тексерүү	Кандай катуу поставщик көрсөтөт
Өлчөө негизи	Талап коэффициенти менен жүктөм тизмеси, ошондой эле башкаруу түзүүчүнүн гармоникалык спектри кошумча катары кошулган
Жагылдын өрүнү	Ээси тастыктааган сайттын амбиенттеги дератинг расчети, жазуу формасында
Коррозия	Документталган C5-M сырьё системасы жана туздуу шамал сыноо далили
Муздатуу	ONAF өнүмдүүлүгү стандарттук референс амбиенттеги эмес, сайттын дизайн амбиенттеги көрсөтүлгөн
Сертификат	Долбоорлонгон баалоого так дал келген IEC 60076-1 / IEEE C57.12.90 үчүн сынама долбоорлору
Кесте	Заводдун ишке киргизилүү датасына карата өндүрүш слоту брондоп алынган, жазуу формасында көрсөтүлгөн

 

Бул иштердин эч бири экзотикалык эмес. Алар сызма токтогонго чейин жооп берилши кереги болгон суроолор, ал эми аларга кечиктирип жооп берүү рутиндык тапшырымды кайра баалоого алып келет.

 

Спецификацияны жыйынтыктаганга чейин жүктөмдүн тизмесин бизге жөнөтүңүз

Эгер сиз тазалоочу завод үчүн трансформатор кызматын белгилесеңиз, бизге төрт нерсе жөнөтүңүз: заводдун м³/күнгө белгиленген капаситети, жогорку басымдык насосунун графикти, стартер же караңгы типи, сайттын дизайн амбиенти (ээси тарабынан расмийлештирилген), жана коммуналдык кызматтардын кыска токтун тогу жана кернеу терезеси. Биздин инженерлер ысытуу схемасын, гармоникалык жүктөмдүн эсебин, коррозияга каршы коргоо системасын жана реалистик өндүрүш терезесин камтыган өлчөмдүн көрсөтмөсүн берет.

Команда менен байланышыңыз ryantransformers.com жана бир-линиялык сызманы кошуп жөнөтүңүз — түзөтүлгөн PDF файлы да баштоого жетиштүү. Сызманы карап чыгуу спецификациялык таблицадан жүктөмдүн тизмесин кайра чыгаруудан тезирээк, ал эми жээктеги долбоорлордо амбиент саны жана караңгы спектри жоопту көбүнчө өзгөртүүчүлөр.

Автор тууралуу: Бул макала Райан Электрик (Цзянсу Райан Электрик Ко., Лтд.) инженердик тобу тарабынан жазылган. Бул компания 2023-жылдан баштап Итон менен биргелешүүдөгү сертификатталган сергектер, куймалар жана жерге орнотулган трансформаторлорду Цзянсу, Кытайда өндүрүүчү компания. Райан Электрик Север Америка, Түштүк-Чыгыш Азия, Орто Азия жана Африка боюнча коммуналдык кызматтарга, EPC контракторлорго жана инфраструктураны өнүктүрүүчүлөргө кызмат көрсөтөт.