Mobil Trafo Merkezleri Açıklaması: Değerler, Taşıma Sınırları ve Fırtına Yanıtı

Mobil Trafo Merkezleri Açıklaması: Değerler, Taşıma Sınırları ve Fırtına Yanıtı

 

138 kV’luk bir saha boyunca kasırga dalgası. On dört ayda teslim edilecek şekilde fiyatlandırılan bir iletim transformatörü. Dizel jeneratörlerle çalışan bir şehir. Bu üç olay aynı hafta gerçekleştiğinde, şebeke planlamacıları daha büyük bir transformatör aramayı bırakır ve daha zor bir soru sormaya başlar: ‘Neyi getirebilir ve enerjilendirebiliriz?’ Bu işin sorumlusu mobil trafo merkezi transformatörü ve bunun çalışıp çalışmayacağına karar veren sınırların çoğu, adının plakasında yazan sayı ile çok az ilgisi vardır.

Bu sınırların çoğu, elektrik mühendislerinin genellikle bakmadığı bir yerde bulunur: otoyol.

 

 

 

Mobil Trafo Merkezi Transformatörünün Gerçekten Ne Olduğu

 

Konuyla ilgili bir IEEE Power & Energy Society teknik sunumu, bu ekipmanı saha ekibinin kullandığı şekilde tanımlar: tekerlekli bir trafo merkezi. Tek bir römork, transformatörü ve soğutma ekipmanlarını, yüksek ve düşük gerilim devre korumalarını, ölçüm cihazlarını, koruma rölelerini, AC ve DC yardımcı güç kaynaklarını ile aşırı gerilim korumasını taşır; tümü önceden kablolanan, test edilen ve bağlantıya hazır hâldedir.

İki konfigürasyon mevcuttur ve alıcılar bunları sürekli karıştırır. Tam bir mobil trafo merkezi transformatörü paket, yüksek gerilim anahtarlama sistemini aynı römorkta tutar. Sadece transformatör taşıyan mobil bir transformatörün kendisi, yüksek gerilim ekipmanlarını ikinci bir römorkta taşır – bu, MVA derecelendirmesinin yüksek kalması gerektiğinde ancak yol sınırlaması ek donanımı karşılayamadığında çoğu projenin tercih ettiği yol. İkinci seçenek kapasite kazandırır; ancak bunun bedeli olarak ikinci bir çekme işlemi ve daha uzun kurulum süresi ödenir.

Konfigürasyon ne olursa olsun, aynı beş montaj her zaman bulunur: yüksek gerilim bölümü, transformatör ve soğutma sistemi, düşük gerilim bölümü, kontrol ve koruma dolabı ile yardımcı güç kaynağı ve ilk dört bileşen etrafında tasarlanmış bir römork.

 

Mobil Bir Ünitenin Sınırlayıcı Özelliği MVA Değil, Ağırlıktır

 

İşte çoğu alıcının gözden kaçırdığı kısım. Mobil trafo merkezleri genellikle 60 MVA veya daha az değerlerde belirlenir — bu, yalıtım sınırlamaları nedeniyle değil, yolların taşıma sınırlamaları nedeniyledir. IEEE PES dokümanları bu durumun nedenini doğrudan açıklar: MVA ve gerilim kombinasyonları, taşınan ağırlık ve boyutlarla sınırlandırılmıştır.

Amerika Birleşik Devletleri’nde federal yasa, tek aks için maksimum ağırlığı 20.000 lb (9.072 kg), çift aks için 34.000 lb (15.422 kg) ve Uluslararası Otoyol Sistemi’ndeki toplam araç ağırlığını 80.000 lb (36.287 kg) olarak belirler; ayrıca Köprü Formülü, aks aralığına bağlı olarak bu değerleri daha da düşürebilir. Bu kurallar FHWA Köprü Formülü Ağırlıkları sayfasında yayınlanmıştır. Şimdi bir 138 kV güç transformatörünü bir römorka yerleştirin ve bu sınırlar içinde kalmayı deneyin. Transformatör, ünitenin en büyük, en ağır ve en pahalı parçasıdır; bu yüzden bu sınıf bir römork monteli transformatör tasarımı, sarım çiziminden ziyade başlangıçta bir ağırlık bütçesiyle oluşturulur.

Yükseklik ve genişlik de aynı şekilde önemlidir. Standart bir mobil ünite, yaklaşık 8 ft 6 in (2,59 m) genişliğinde ve 13 ft 6 in (4,11 m) yüksekliğinde inşa edilir. Bu değerleri aşarsanız, ünite büyük boyutlu ve aşırı ağırlıklı yük kategorisine girer — rota araştırması, eşlik araçları ve sınırlı seyahat saatleri gerekir. Tam da bu belgeleri, bir elektrik dağıtım şirketi, acil Güç Sağlama .

 

Parametre	Geleneksel trafo merkezi transformatörü	Mobil trafo merkezi transformatörü
Değerlendirme aralığı	833 kVA tek faz ve üzeri	Genellikle 60 MVA veya daha az; taşıma ile sınırlı
Sınırlayıcı faktör	Yalıtım, termal ve kısa devre dayanımı	Aks yükü, toplam araç ağırlığı, yol sınırı
Yüzde empedans	ANSI/IEEE standart değerleri	Genellikle standart değerlerin yaklaşık 2 katı
Soğutma	ONAN veya ONAF, sabit	ODAF, üniteyle birlikte pompalar ve fanlar çalışır durumda
Sargı Sıcaklık Artışı	Tipik olarak 55 °C veya 65 °C	Ağırlığı azaltmak için hibrit Nomex yalıtım ile 95 °C
Bushings	Standart yükseklik, hava veya yağ	Altta monte edilmiş; ağırlık önemliyse polimer
Kayıplar ve gürültü	Değerlendirilmiştir ve optimize edilmiştir	Genellikle değerlendirilmeyen kayıplar; NEMA-standard ses
Yüksek gerilim anahtarlama	Sabit saha yapısı	Aynı römork ya da yüksek MVA’de ikinci bir römork

 

 

Cihazın çalışıp çalışmayacağını belirleyen beş teknik seçim

 

Sıvı ile soğutulan güç transformatörleri için çoğu alıcının referans aldığı standart IEEE C57.12.10, kapsamına mobil transformatörleri açıkça dahil etmez; çünkü IEEE standartları sayfası bunu belirtir. Dolayısıyla mobil bir spesifikasyon, sabit bir trafo merkezi ünitesinin tasarım varsayımlarını devralamaz. Beş karar, riskin büyük bölümünü taşır.

• Empedans. Mobil üniteler genellikle aynı güç derecelendirmesi için ANSI standart yüzdesel empedansının yaklaşık iki katı değerinde çalışır; bu durum, ünitenin mevcut bir transformatörle paralel çalıştırılması halinde gerilim regülasyonunu ve yük paylaşımını değiştirir.
• Soğutma. ODAF, transformatör çalışırken pompa ve fanlar her zaman enerjilendirilir. Soğutucular çalışmazsa cihaz hiç yük taşıyamaz. Yedeklilik tasarımı şöyledir: bir pompa devre dışıyken, doğru şekilde inşa edilmiş bir soğutucu bankı hâlâ sürekli olarak nominal yükün yaklaşık %70’sini taşıyabilir.
• - Sıcaklık artışı. Geliştirilmiş hibrit Nomex yalıtım sistemiyle 95 °C’lik sargı sıcaklık artışı, beklenen ömürden ödün vermeden ağırlığı ve boyutu azaltır.
• Yalıtım seviyesi. Yüksek gerilim BIL değerini düşürmek, mevcut en büyük ağırlık tasarrufu yöntemlerinden biridir. Düşük gerilim BIL değeri genellikle tam seviyede tutulur — 25 kV ve 150 kV BIL’e kadar.
• Gerilim regülasyonu. Alçak gerilim tarafında yük altında kademe değiştirme (LTC), tipik olarak ±16 adımda ±%10 aralığında yapılır. Çoklu alçak gerilim seviyeleri, LTC’nin her ikisini de kapsayabilmesi için bir seri transformatöre ihtiyaç duymadığı sürece teoride esnek görünür; ancak bu seri transformatör ağırlığı ve boyutu doğrudan römorka geri yükler.

Desen tekrarlanır. Elektriksel esnekliği artıran her seçim kilogram maliyeti doğurur ve kilogram, yasal bir tavanı olan tek bütçedir. Bu gerçeği göz ardı eden tasarımlar, alıcının bunu öngörmüş olup olmamasına bakılmaksızın iki römorklu projelere dönüşür. Aynı fizik kuralları IEEE PES tarafından belgelenmiştir. mobil trafo merkezi sunumu , burada gerçek 40 MVA ve 45 MVA üniteleri ile bunların arkasındaki ağırlık ödünleşimleri adım adım açıklanmaktadır.

 

Mobil Ünitenin Kendini Kazandığı Yer

 

Fırtına ve sel tepkisi – acil Güç Sağlama çoğu şebeke şirketi satın alma belgelerinin diliyle ifade edildiğinde – bu kavramın iç kurumda kabul görmesini sağlayan kullanım senaryosudur. Planlı çalışmalar ise daha sessiz bir getiri sağlar: bir bakım programı sırasında bir transformatörü atlayabilen bir ünite, iş yapılırken müşterilerin enerjiye bağlı kalmasını sağlar; bu da planlı bir kesintinin politik maliyetini ortadan kaldırır.

• Planlı bakım, inceleme veya test programları sırasında transformatörü atlayarak geçici bağlantı sağlama
• Transformatör veya anahtarlama ekipmanı arızasından sonra acil yerine koyma
• Kalıcı bir trafo merkezi tasarlanıp inşa edilirken geçici kapasite
• Mevsimsel zirve dönemlerinde veya santralin devreye alınmasında kapasite aşımı hizmeti
• Uzak bölgeler ve uzak inşaat sahaları için birincil tedarik
• Deprem, sel veya çatışma riski nedeniyle sabit altyapının tehdit altında olduğu durumlarda yedek çözüm
• Çok soğuk bölgelerde yüksek gerilim iletim hatlarının buzdan arındırılması

Ticari mantık karmaşık değil. Bir mobil trafo merkezi transformatörü on bir ay boyunca park halinde duran ve bir günde hizmeti yeniden sağlayan cihaz, zaten kendini amorti etmiştir; çünkü alternatif, yıllar içinde yeniden inşa edilen bir trafo merkezidir.

 

Çoğu Alıcı, Çok Geç Olarak Öğrendiği Alan Detayları

 

Gulf Coast bölgesindeki bir kamu kuruluşu, tek bir römorkta taşınabilen 138 kV’lik bir ünite için fiyat teklifi istemiştir. Teknik şartname otuz sayfa uzunluğundaydı ve otoyoldan yalnızca bir kez bahsedilmişti. Tasarım ekibimizin ilk yaptığı şey bir çekirdek seçmek değil, taşıma yükünü hesaplamaktı. Ağırlık dağılımı, transformatörün döşeme üzerinde nereye yerleştirileceğine karar verir ve bu karar, takip eden tüm çizimleri sınırlandırır.

Konuşma, projeyi yeniden düzenledi. Şaft sayısı ve şaft aralığı, sargıdan önce çizime aktarıldı. Römork tasarımı, yönlendirilebilir şaftlar, hava süspansiyonu ve hidrolik seviyeleme ile birlikte, traktör bağlantısı çözüldükten sonra ünitenin sabit kalmasını sağlayan blok desteklerle sonuçlandı. Müşterinin traktörü de kapsamımıza dahil oldu çünkü römork ve çekici birlikte, ünitenin çalışacağı eyaletlerin ve ilçelerin otoyol düzenlemelerini karşılamak zorundadır.

Şimdi yazdığımız her mobil teklif için üç soru açılıyor: Ünite hangi ana gerilim ve MVA değerini taşımalıdır? Hangi eyaletlerde ve rotalarda seyahat edecektir ve traktörün sahibi kimdir? Ve saha aslında kaç adet düşük gerilim çıkışına ihtiyaç duymaktadır – çünkü her ek çıkış, güverteye seri bir transformatör getirebilir?

 

 

 

Ryan Electric’in Mobil Projelere Yaklaşımı

 

Ryan Electric, 2007 yılından beri transformatörler üretmektedir ve 2023 yılından itibaren resmi ortak girişim ortağı olarak Eaton ile çalışmaktadır. Fabrika, 120.000 metrekarelik bir alana sahip olup 180’den fazla üretim ve test ekipmanına ve 37 patente sahiptir; sıvı daldırma ve kuru tip ünitelerin ikisini de üretmekteyiz. Aynı ağırlık mantığı, Kuzey Amerika pazarımızda da geçerlidir. döşeme Monteli Trafo burada birkaç yüz kilogramlık fark, bir tasarımın standart olarak mı yoksa sahada vinçle mi taşınacağını belirler. Sertifikasyon kapsamı UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS ve CE’yi içermektedir; her ünite, oran, sargı direnci, empedans, boşta kayıp, yük altında kayıp ve dielektrik testleri gibi rutin test verileriyle birlikte sevk edilir.

Mobil uygulamalarda mühendislerimiz taşıma sınırlarından başlayarak içeriye doğru ilerler: araç ağırlığı, dingil aralığı, yol kısıtlamaları ve ardından elektriksel değerler. Eğer rota, tek bir römorkla taşımayı engelliyorsa, yasal olarak hareket ettiremeyeceğiniz bir değer için teklif vermeden önce bunu sizinle paylaşmayı tercih ederiz. A römork monteli transformatör düz bir yataklı kamyonun üzerine standart birim olarak yerleştirilmeyen bir ünitedir; römork ve transformatör, ilk taslaktan itibaren birlikte tasarlanmıştır. Bu, aynı disiplini bir döşeme Monteli Trafo belirli bir muhafaza, açıklık ve kasalık standardına göre inşa edilmiştir.

 

Bir Sonraki Kasırga Mevsimi Öncesi Planlama

 

Mobil üniteler, zaten kötü bir haftayı yaşamış olan şebeke şirketleri tarafından sipariş edilir ve teslimat süresi, kasırganın gelmesini bekleyen herkes lehine çalışır. Eğer bir tanesini değerlendiriyorsanız, birincil ve ikincil gerilim değerlerini, taşımanız gereken MVA değerini, düşük gerilim tarafı konfigürasyonunu ve ünitenin seyahat edeceği eyaletleri bize gönderin. Size, kendi iletim planlayıcılarınıza verebileceğiniz bir ağırlık bütçesi, bir römork düzeni ve test belgeleriyle dönüş yapacağız. Bizim güç transformatörü ekibi aracılığıyla ulaşılabilir. iletişim sayfamızdan .

Yazar Hakkında: Bu makale, Kuzey Amerika, Orta Doğu, Güneydoğu Asya ve Afrika genelinde kamu hizmeti, veri merkezi ve endüstriyel müşterilere hizmet veren, Jiangsu, Çin'de bulunan ve Eaton ile ortak girişim yapan, UL/CSA sertifikalı bir transformatör üreticisi olan Ryan Electric mühendislik ekibi tarafından yazılmıştır.