Mobilieji transformatorių pastotės paaiškinti: Nominiai rodikliai, vežimo apribojimai ir audrų atsakas

Mobilieji transformatorių pastotės paaiškinti: Nominiai rodikliai, vežimo apribojimai ir audrų atsakas

 

Stipri vėjo audra su potvynio bangomis 138 kV skirstomajame įrenginyje. Skirstomasis transformatorius, kurio pristatymo terminas – keturiolika mėnesių. Miestelis, kuris veikia naudodamas dyzelinį generatorių. Kai šie trys įvykiai įvyksta per tą pačią savaitę, energijos tiekimo planuotojai nustabdo didesnio transformatoriaus pirkimą ir pradeda kelti sudėtingesnį klausimą: ką galime pristatyti ir paleisti? Šią užduotį atlieka mobilusis transformatorius skirstomajame punkte , o ribos, kurios nusprendžia, ar jis veiks, labai mažai susijusios su reikšme, nurodyta jo techninėje charakteristikos lentelėje.

Dauguma šių ribų yra ten, kur elektros inžinieriai paprastai nežiūri: plentuose.

 

 

 

Kas iš tikrųjų yra mobilusis skirstomasis transformatorius

 

IEEE Power & Energy Society techninėje pateiktyje šia tema įranga aprašoma taip, kaip tai daro lauko brigados – tai skirstomasis įrenginys ant ratukų. Vieno priekabos kėlimo įrenginys veža transformatorių kartu su jo aušinimo įranga, aukštosios ir žemosios įtampos grandinės apsauga, matavimo prietaisais, relėmis, kintamosios ir nuolatinės srovės pagalbinių maitinimo šaltinių įranga bei nuo pernapyties apsaugos įranga – visa tai jau sujungta, išbandyta ir paruošta prijungti.

Yra dvi konfigūracijos, ir pirkėjai jas nuolat supainioja. Visiškai komplektuota mobilusis transformatorius skirstomajame punkte pakuotė palieka aukštojo įtampos jungiklius toje pačioje priekabėje. Atskira mobilioji transformatorinė stotis veža tik transformatorių, o aukštojo įtampos įranga yra ant kitos priekabės – tokia tvarka dažniausiai pasirenkama projektuose, kai MVA reitingas turi likti aukštas, bet kelio matmenys negali pridėti papildomos įrangos. Antrasis variantas padidina galios našumą, tačiau už tai tenka mokėti antruoju vilkikų traukimu ir ilgesniu montavimu.

Nepriklausomai nuo konfigūracijos, visada pasitaiko tie patys penki komponentai: aukštojo įtampos skyrius, transformatorius su jo aušinimo sistema, žemojo įtampos skyrius, valdymo ir apsaugos skydinė su pagalbine maitinimo sistema bei priekabė, suprojektuota keturiems pirmiesiems komponentams.

 

Mobiliosios įrangos specifikaciją riboja svoris, o ne MVA

 

Štai dalis, kurią dažniausiai praleidžia dauguma pirkėjų. Mobiliosios transformatorinės pastotės paprastai turi 60 MVA ar mažesnę galios charakteristiką – ne dėl izoliacijos ribų, o dėl kelių ribų. IEEE PES medžiaga tiesiogiai nurodo priežastį: MVA ir įtampų deriniai apribojami transportavimo svorio ir matmenų.

Jungtinėse Amerikos Valstijose federalinis įstatymas riboja vienos ašies apkrovą iki 20 000 svarų (lb), dviejų ašių (tandem) apkrovą iki 34 000 svarų (lb) ir bendrą transporto priemonės svorį iki 80 000 svarų (lb) Interstate sistemoje, o tiltų formulė gali dar labiau sumažinti šiuos skaičius priklausomai nuo ašių atstumo. Šie reikalavimai paskelbti FHWA tiltų formulės svorių puslapyje . Dabar įdėkite 138 kV elektros transformatorių ant priekabos ir bandykite tilpti į šiuos ribinius parametrus. Transformatorius yra didžiausias, sunkiausias ir brangiausias vienetas, todėl priekabos montuojamo transformatoriaus šio tipo projektavimas pradedamas nuo leistino svorio biudžeto, o ne nuo apvijų brėžinio.

Aukštis ir plotis taip pat yra svarbūs. Standartinis mobilusis įrenginys paprastai gaminamas apie 2,59 m pločio ir 4,11 m aukščio. Viršijus šiuos matmenis, įrenginys patenka į per didelio ir per sunkaus krovinio kategoriją – reikia maršruto tyrimų, palydovų ir ribotų važiavimo laikų. Būtent tokį popierdarbį komunalinės paslaugos įmonė stengiasi išvengti skubios energijos tiekimo atkūrimo metu .

 

Parametras	Įprastas transformatorius skirstomajame punkte	Mobilusis transformatorius skirstomajame punkte
Nominaliųjų verčių diapazonas	833 kVA vienfazis ir didesnis	Bendrai ne daugiau kaip 60 MVA, transportavimo ribojamas
Svarbiausias apribojimas	Izoliacija, šiluminė apkrova ir trumpojo jungimo apkrova	Ašies apkrova, bendroji transporto priemonės masė, kelio gabaritiniai matmenys
Impedanso procentas	ANSI/IEEE standartinės reikšmės	Paprastai apie 2 kartus didesnės nei standartinės reikšmės
Aušinimas	ONAN arba ONAF, nejudanti	ODAF, siurbliai ir ventiliatoriai įjungti su įrenginiu
Apvijos temperatūros pakilimas	55 °C arba 65 °C – tipiška reikšmė	95 °C su hibridine Nomex izoliacija, kad būtų sumažinta masė
Kabliukai	Standartinis aukštis, oru arba alyva	Žemiau sumontuota; polimerinė, kur svarbi masė
Nuostoliai ir garsas	Įvertinta ir optimizuota	Nuostoliai paprastai neįvertinami; NEMA standartinis garsas
Aukštosios įtampos jungikliai	Fiksuota kiemo konstrukcija	Tas pats priekabos prietaisas arba antra priekabos prietaisas didelės MVA reikšmės atveju

 

 

Penki techniniai sprendimai, kurie nusprendžia, ar įrenginys veiks

 

Daugumos pirkėjų cituojamas standartas skystyje panardinamiems galios transformatoriams IEEE C57.12.10 aiškiai išskaito mobilius transformatorius iš savo taikymo srities, nes IEEE standartų puslapis tai nurodo. Todėl mobilusis specifikacijos dokumentas negali perimti fiksuotos transformatorinės pastotės vieneto projektavimo prielaidų. Penki sprendimai sukelia didžiausią riziką.

• Impedansas. Mobiliesiems vienetais paprastai būna apytiksliai dvigubai didesnis ANSI standarto procentinis impedansas to paties įvertinimo atveju, todėl keičiasi įtampų reguliavimas ir apkrovos pasiskirstymas, jei vienetas yra sujungiamas lygiagrečiai su esamu transformatoriumi.
• Aušinimas. ODAF – aušintuvai (siurbliai ir ventiliatoriai) įjungiami visada, kai įjungiamas transformatorius. Be veikiančių aušintuvų vienetas visiškai negali perduoti apkrovos. Numatyta atsarginė sistema: jei vienas siurblys neveikia, tinkamai suprojektuota aušinimo sistema vis tiek ilgalaikiškai gali perduoti apytiksliai 70 % nominalios apkrovos.
• Temperatūros kilimas. 95 °C apvijų temperatūros kilimas su patobulinta hibridine Nomex izoliacija leidžia sumažinti svorį ir gabaritus, nepaaukojant numatomos tarnavimo trukmės.
• Izoliacijos lygis. Didelės įtampos BIL sumažinimas yra vienas efektyviausių būdų sumažinti svorį. Mažosios įtampos BIL paprastai išlaikoma pilnu lygiu – iki 25 kV ir 150 kV BIL.
• Įtampų reguliavimas. Žemosios įtampos (LV) šoninis įtampos reguliavimas per perjungiklius, paprastai ±10 % per ±16 žingsnių. Kelios žemosios įtampos reikšmės atrodo lankstios popieriuje, kol neatsiranda būtinybė naudoti nuosekliąjį transformatorių abiem kryptimis padengti – o šis nuoseklusis transformatorius vėl prideda svorio ir dydžio prie priekabos.

Šablonas kartojasi. Kiekvienas sprendimas, kuris prideda elektros lankstumo, kainuoja kilogramais, o kilogramai – vienintelė biudžeto riba, nustatyta įstatymuose. Projektai, kurie tai ignoruoja, baigiasi dviem priekabinamaisiais projektais, nepriklausomai nuo užsakovo planų. Tą pačią fiziką dokumentuoja IEEE PES mobiliųjų transformatorių stoties pristatyme , kuriame išsamiai nagrinėjamos tikrosios 40 MVA ir 45 MVA įrangos vienetai bei jų svorio kompromisiniai sprendimai.

 

Kur mobilioji įranga pelno savo egzistavimą

 

Stichijų ir potvynių reagavimas – skubios energijos tiekimo atkūrimo metu kalbant kalba, kurią dažniausiai naudoja komunalinės paslaugos įstaigos pirkimo dokumentuose, – tai naudojimo atvejis, kuris vidinėje organizacijoje įtikina įdiegti šią sąvoką. Suplanuoti darbai yra tylesnis grąžinimas: vienetas, kuris apėjimo būdu apeina transformatorių remonto programos metu, užtikrina klientų energijos tiekimą vykstant darbams, todėl išvengiama politinės kainos, susijusios su numatyta pertrauka.

• Transformatoriaus apėjimas planuojant techninę priežiūrą, patikrinimus ar bandymus
• Avarinis keitimas po transformatoriaus ar jungiamosios įrangos gedimo
• Laikinoji galia, kol projektuojama ir statoma nuolatinė transformatorinė
• Papildoma galia sezoninėms viršūnėms ar gamyklos paleidimo laikotarpiui
• Pagrindinis tiekimas izoliuotose vietovėse ir nutolusiuose statybos objektuose
• Avarinė rezervinė sistema, kai žemės drebėjimai, potvyniai ar konfliktai gali pažeisti nuolatinę infrastruktūrą
• Didelės įtampos perdavimo linijų atlėdimas labai šaltyje

Komercinė logika nėra sudėtinga. mobilusis transformatorius skirstomajame punkte kuris vienuolika mėnesių stovi neveikdamas, o vieną mėnesį atkuria paslaugas, jau atsipirko, nes alternatyva – naujos transformatorinės statyba, kuri trunka metus.

 

Daugelio pirkėjų vėluojama sužinoti lauko detalė

 

Naftos ir dujų pramonės įmonė Gylfų pakrantės regione paprašė mūsų pateikti pasiūlymą 138 kV vienetui, vežamam viename priekabos priekabos ratais. Techninės specifikacijos užėmė trisdešimt puslapių ir šiame dokumente kelias minėtos tik vieną kartą. Pirmasis mūsų projektavimo komandos žingsnis nebuvo šerdies parinkimas – tai buvo transportavimo apkrovos apskaičiavimas. Svorio pasiskirstymas nusprendžia, kur transformatorius bus įrengiamas ant platformos, o šis sprendimas riboja kiekvieną tolesnį brėžinį.

Ši diskusija pakeitė visą projekto eilės tvarką. Ašių skaičius ir ašių tarpai buvo įtraukti į brėžinį dar prieš pradedant apvijų projektavimą. Galutinis priekabos projektas turėjo valdomas ašis, oro pakabą ir hidraulinį išlyginimą, taip pat specialius stabdymo blokus, kad vienetas liktų nepajudėjęs po to, kai traktorius būtų atjungtas. Kliento traktorius taip pat tapo mūsų atsakomybės dalimi, nes kartu su priekaba jis turi atitikti kelio įstatymus valstijose ir apylinkėse, kuriose vienetas bus eksploatuojamas.

Dabar kiekvienoje mobiliojo pasiūlymo dokumente atveriamos trys klausimų eilutės. Kokį pagrindinį įtampą ir MVA turi perduoti įrenginys? Per kurias valstijas ir maršrutus jis važiuos ir kam priklauso traktorius? Ir kiek žemosios įtampos lygių iš tikrųjų reikia objektui – nes kiekvienas papildomas lygis gali priversti įmontuoti serijinį transformatorių į platformą?

 

 

 

Kaip Ryan Electric sprendžia mobiliosios įrangos projektus

 

Ryan Electric gamina transformatorius nuo 2007 m. ir nuo 2023 m. yra oficialus Eaton bendrojo įmonės partneris. Gamykloje veikia 120 000 kvadratinių metrų plotas, kurioje įrengta daugiau kaip 180 gamybos ir bandymų įrangos rinkinių bei įgauta 37 patentai; mes gaminame tiek skystybe izoliuotus, tiek sausosios tipų transformatorius. Tose pačiose svorio logikos taisyklėse remiamasi ir mūsų Šiaurės Amerikos transformatorius su montavimo pagrindu gamintojo linijoje, kur kelios šimtai kilogramų nusprendžia, ar projektas gali būti pristatomas standartinėmis sąlygomis, ar vietoje reikės pakelti kraną. Sertifikavimo apimtis apima UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS ir CE standartus, o kiekvienas vienetas pristatomas su įprastiniais bandymų duomenimis – įtampos santykio, apvijų varžos, impedanso, tuščiosios eigos nuostolių, apkrovos nuostolių ir dielektrinių bandymų rezultatais.

Mobiliose veiklose mūsų inžinieriai pradeda nuo transporto apvalkalo ir juda į vidų: transporto priemonės svoris, ašių atstumas, kelių apribojimai, tada elektros charakteristikos. Jei jūsų maršrutas neleidžia naudoti vieno priekabos, mes mieliau tai pasakysime prieš pateikdami galiojančią charakteristiką, kurią jūs teisiškai negalėtumėte vežti. A priekabos montuojamo transformatoriaus nėra standartinio vieneto, dedamo ant plokščiosios platformos; priekaba ir transformatorius projektuojami kartu, nuo pirmųjų eskizų. Tai ta pati disciplina, kurią taikome transformatorius su montavimo pagrindu pagamintam pagal konkrečią korpuso, atstumo iki žemės ir rūsio standartus.

 

Planavimas prieš kitą audrų sezoną

 

Mobiliosios įrangos užsakymus pateikia komunalinės įmonės, kurios jau patyrė blogą savaitę, o gamybos laikas nepalankus tiems, kurie laukia, kol atvyks audra. Jei vertinate tokį įrenginį, priskirkite mums pagrindines ir anulines įtampas, MVA, kurį turėsite perduoti, žemosios įtampos konfigūraciją ir valstijas, kuriose įrenginys bus vežamas. Mes grąžinsime svorio biudžetą, priekabos išdėstymą ir bandymų dokumentus, kuriuos galėsite perduoti savo pačių perdavimo tinklo planuotojams. Mūsų maitinimo transformatorių komanda galima pasiekti per mūsų kontaktų puslapį .

Apie autorių: Šį straipsnį parašė inžinerijos komanda įmonėje Ryan Electric – Eaton bendradarbiavimo partneris ir UL/CSA sertifikuotas transformatorių gamintojas Džiansu provincijoje, Kinijoje, kuris aptarnauja naudingųjų apkrovų, duomenų centrų bei pramonės klientus Šiaurės Amerikoje, Vidurio Rytuose, Pietryčių Azijoje ir Afrikoje.