راهنمای طراحی ترانسفورماتور قدرت: اصول، اجزا و فرآیند مهندسی

بیایید یک چیز را واضح بگوییم: شبکه به طور تصادفی آنلاین نمی ماند. به دلیل مقداری آهن و مس بسیار سنگین-به‌ویژه، ترانسفورماتورهای عظیمی که نیروی خام را از نیروگاه‌ها می‌گیرند و آن را برای بقیه ما قابل استفاده می‌کنند، آنلاین می‌ماند. و درست در قلب آن طراحی ترانسفورماتور قدرت است.

راستش را بخواهید، کمی هیولا برای مقابله با آن است. این فقط وصل کردن اعداد به یک فرمول نیست. شما دقیقاً همزمان با تئوری الکتریکی، مغناطیسی، اتلاف گرما، تنش مکانیکی و علم عایق کار می‌کنید.

درست انجام دهید، و ماشینی دارید که در اوج راندمان کار می‌کند، ولتاژ را ثابت نگه می‌دارد، و برای چهل سال خوب کار نمی‌کند. اشتباه متوجه شوید، و خوب... شما عکس را دریافت می کنید. این که آیا این یک پست از راه دور، یک مزرعه خورشیدی گسترده، یا یک کارخانه صنعتی سنگین است، نحوه مهندسی این دستگاه تعیین می‌کند که در واقع انرژی شما چقدر ایمن و پایدار است.

در Yawei Transformer، ما با این چیزها زندگی می کنیم و نفس می کشیم. ما دائماً با ساختارهای جدید و ترفندهای تولید دست و پنجه نرم می کنیم تا مطمئن شویم که وقتی لاستیک با جاده برخورد می کند، تجهیزات ما واقعاً مقاوم هستند.

اکنون تماس بگیرید

در انگلیسی ساده قدیمی، طراحی ترانسفورماتور قدرت تمام رقص مهندسی است که شما انجام می‌دهید تا دقیقاً نشان دهید که ترانسفورماتور چگونه از نظر الکتریکی، مکانیکی و حرارتی رفتار می‌کند-به طوری که مانند یک دستکش با یک سیستم قدرت خاص مطابقت دارد.

در اینجا فهرست سریع-و-چیزی که در حال کشف کردن آن هستیم آمده است:

 انتخاب ولتاژ و ظرفیت

 قرار دادن هسته و سیم پیچ ها

 ساخت سیستم عایق ضد گلوله

 تصمیم گیری در مورد اینکه چگونه آن را خنک نگه می دارد

 اطمینان از اینکه در یک اتصال کوتاه بدون تبدیل شدن به ضایعات زنده می ماند

 متعادل کردن ضررها در برابر کارایی

 طراحی مخزن و سازه

 افزودن مانیتورینگ هوشمند و تجهیزات محافظ

یک سر بالا-: ما در مورد آن قوطی های کوچکی که روی تیرهای تلفن می بینید صحبت نمی کنیم. ما در مورد غول‌های ولتاژ بالا برای پست‌ها و انتقال صحبت می‌کنیم، جایی که "قابلیت اطمینان" یک کلمه کلیدی نیست- بلکه یک ضرورت است که در دهه‌ها اندازه‌گیری شده است.

1. طرح برق

این زمین صفر است. همه چیز دیگر روی آن ساخته شده است. مهندسان باید مشخصات الکتریکی را قفل کنند تا مطمئن شوند که برق به طور ایمن جریان می یابد، بدون درام.

در اینجا یک برگه تقلب برای عوامل مهم وجود دارد:

ما نسبت چرخش ها را تا نقطه اعشار محاسبه می کنیم تا تبدیل ولتاژ را ثابت کنیم. برای مثال، یک واحد پله‌ای{1}} ژنراتور تماماً در مورد تقویت ولتاژ برای فشار دادن برق به کشور است، در حالی که واحد پست آن را پایین می‌آورد تا کارخانه‌ها و محله‌ها بتوانند واقعاً از آن استفاده کنند.

2. هسته (این ماهیچه است)

هسته را به عنوان ماهیچه ای در نظر بگیرید که مسیر مغناطیسی را برای پرش انرژی بین سیم پیچ ها فراهم می کند.

این روزها، ما تقریباً به طور انحصاری از-غلات-فولاد الکتریکی با کیفیت بالا (GOES) استفاده می‌کنیم. مطمئناً گران است، اما بازده آن غیرقابل انکار است: تلفات مغناطیسی کمتر، نفوذپذیری فوق‌العاده بالا، آرام‌تر کار می‌کند و راندمان افزایش زیادی پیدا می‌کند.

هسته-نوع:سیم پیچ ها اندام های هسته را احاطه کرده اند. این وسیله برای دنده‌های ولتاژ بالا-استفاده می‌شود، زیرا ساخت آن ساده‌تر است، به طور مؤثر خنک می‌شود و نگهداری از آن آسان‌تر است.

پوسته-نوع:در اینجا، هسته دور سیم پیچ ها می پیچد. پشتیبانی مکانیکی بسیار بیشتری را ارائه می دهد و در طول سناریوی مدار کوتاه یک مخزن مطلق است.

3. سیم پیچی (سیستم عصبی)

اگر هسته عضله باشد، سیم پیچ ها سیستم عصبی هستند. آنها کارایی، تولید گرما و میزان سختی دستگاه در برابر خطاها را دیکته می کنند.

مواد:ما در حال صحبت از مس (مورد علاقه مطلق ما برای عملکرد) و گاهی اوقات آلومینیوم (مورد استفاده در زمانی هستیم که هزینه ها محدودیت اصلی است). ما به شدت به مس تکیه می کنیم زیرا رسانایی عالی است، از نظر مکانیکی قوی است و مانند یک حرفه ای گرما را کنترل می کند.

ما معمولاً موارد را به صورت-ولتاژ پایین، ولتاژ-بالا، و گاهاً در صورت لزوم سیم پیچی درجه سوم ترتیب می دهیم. ما روی جزئیات کوچک وسواس داریم: چگالی جریان، ضخامت عایق، طرح هادی و کانال های خنک کننده. این یک عمل متعادل کننده است، اما آن را میخکوب کنید، و شما تلفات را به شدت کاهش می دهید و طول عمر دستگاه را افزایش می دهید.

4. عایق (آن را نگه دارید)

اینجاست که همه چیز بحرانی می شود. شما می توانید مس و فولاد کامل داشته باشید، اما اگر عایق شما خراب شود، در آب مرده اید.

این سیستم باید در برابر ولتاژ عملیاتی، صاعقه، نوسانات سوئیچینگ، پیری در طول زمان و تنش های مکانیکی قدیمی مقاومت کند.

Oil-Immersed (The Heavy Hitter):استاندارد طلایی برای واحدهای بزرگ ما در مورد روغن معدنی، کاغذ کرافت و تخته پرس صحبت می کنیم. روغن کارکرد مضاعف دارد-عایق می‌کندوخنک می کند. استحکام دی الکتریک بالا آن را برای کاربردهای{1} ولتاژ بالا عالی می کند.

نوع-خشک (برای مناطق داخلی/حساس):به جای روغن، از رزین اپوکسی، Nomex یا VPI (آغشته سازی فشار خلاء) استفاده می کنیم. اینها در برابر آتش{1}}مقاوم هستند و برای محیط زیست بسیار بهتر هستند، و آنها را برای تاسیسات داخلی که در آن نشتی مایعات یک مشکل بزرگ است، ایده آل می کند.

5. خنک کردن (اجازه ندهید بپزد)

واقعیت جالب: ترانسفورماتورهای بزرگ یک تن گرما را از تلفات مس، تلفات هسته و جریان های گردابی تولید می کنند. اگر نتوانید آن گرما را بیرون بکشید، دستگاه به معنای واقعی کلمه خودش می پزد.

ما خنک کننده را بر اساس رتبه و محیط انتخاب می کنیم:

مطمئناً برای همه-اندازه-مناسب- نیست. برای انتخاب برنده، به محل نصب، نمایه بارگذاری و دمای محیط نگاه می کنیم.

6. استحکام مکانیکی (بقای بدترین ها)

وقتی یک اتصال کوتاه اتفاق می افتد، همه چیز خشن می شود. سیم‌پیچ‌ها با نیروهای الکترومغناطیسی دیوانه‌کننده برخورد می‌کنند-هل، کشیدن، تلاش برای خرد کردن هادی‌ها.

طرح های ما باید نیروهای محوری و شعاعی، فشار گیره و استحکام مخزن را در نظر بگیرند. ما مخزن، رادیاتورها، بوش ها و قاب های تکیه گاه را تقویت می کنیم تا مطمئن شویم که دستگاه تحت فشار تاب نمی خورد یا از هم جدا نمی شود.

7. روی Changers ضربه بزنید (-تنظیم دقیق ولتاژ)

شبکه ثابت نیست بارها تغییر می کنند، ولتاژها نوسان می کنند. برای ثابت نگه داشتن چیزها، از تغییر دهنده های شیر استفاده می کنیم.

روشن -تغییرگر ضربه زدن بارگذاری (OLTC):ولتاژ را در حالی که ترانسفورماتور فعال است و زمزمه می کند، تنظیم می کند. در پست های انتقال و شبکه های برق استاندارد است.

خاموش-تغییرگر ضربه مدار:از شما می‌خواهد که برای انجام تنظیمات، دستگاه را{0}}از حالت برق خارج کنید. این مورد را بیشتر در ترانسفورماتورهای توزیع یا تنظیمات ولتاژ ثابت{2}} خواهید دید.

در هر صورت، طراحی به تعویض قابل اعتماد، حداقل سایش تماس و عمر طولانی نیاز دارد.

در اینجا نقشه راه تقریبی است که ما برای ساخت ترانسفورماتور دنبال می کنیم:

تعریف الزامات:ولتاژ، MVA، فرکانس، روش خنک کننده و شرایط سایت را مشخص کنید.

طراحی الکترومغناطیسی:اعداد هسته، سیم‌پیچ‌ها، تلفات و قدرت اتصال کوتاه-را خرد کنید.

طراحی حرارتی:الگوهای افزایش دما و گردش روغن را تجزیه و تحلیل کنید.

طراحی مکانیکی:مخزن، مهاربندی لرزه ای و نحوه ارسال این غول را برنامه ریزی کنید.

ساخت و آزمایش:این بزرگ است. ما این محدوده را اجرا می کنیم: مقاومت سیم پیچ، تست های نسبت، مقاومت عایق، تخلیه جزئی، بدون اتلاف بار، افت بار، افزایش دما، و آزمایش های ضربه ای. اگر از دستکش عبور نکند، ارسال نمی شود. دوره

یکپارچه سازی انرژی های تجدید پذیر:مزارع خورشیدی، توربین‌های بادی و ذخیره‌سازی باتری، توپ‌های منحنی را به چپ و راست پرتاب می‌کنند. این منابع افت تولید برق متغیر- همراه با ابرها یا وزش باد هستند. ترانسفورماتورهای مدرن باید تغییرات بار مکرر، اعوجاج هارمونیک و کدهای پیچیده اتصال شبکه را کنترل کنند.

الزامات شبکه هوشمند:ذهنیت قدیمی "تنظیمش کن و فراموشش کن" مدتهاست که از بین رفته است. ما در حال ساخت واحدهایی با پایش دمای آنلاین، سنسورهای تجزیه و تحلیل گاز محلول (DGA)، نشانگرهای سطح روغن و مانیتورهای تخلیه جزئی هستیم. ارتباط از راه دور به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده را انجام دهند، که یک پیروزی بزرگ برای به حداقل رساندن زمان خرابی است.

ما آن را بال نمی زنیم. ما برای اطمینان از ایمنی، سازگاری و طول عمر از کتاب بازی بین المللی پیروی می کنیم:

در Yawei، ما از مهندسی پیشرفته برای ساخت راه‌حل‌های قابل اعتماد برای تاسیسات، انرژی‌های تجدیدپذیر، پست‌ها و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌کنیم.

چه چیزی به ما برتری می دهد؟

 هسته های مغناطیسی بهینه شده-با تلفات کم

 سیم پیچ های مسی-با کیفیت بالا

 سیستم های عایق{0}سطح بالا

 آزمایش دقیق در کارخانه-

 راه حل های سفارشی متناسب با نیازهای خاص مشتری

ما دائماً در حال ارتقای مواد و فرآیندهای تولید خود هستیم تا ترانسفورماتورهایی را تولید کنیم که کارآمد، سخت و برای دوام برای مشتریان در سراسر جهان باشند.

بیایید کاملاً واضح باشیم: طراحی ترانسفورماتور قدرت فقط یک تمرین فنی نیست-بلکه یک عمل شعبده بازی چند{1}}انضباطی است که تعیین می‌کند یک واحد چقدر کارآمد، قابل اعتماد و طولانی خواهد بود-. از فولاد هسته گرفته تا باله های خنک کننده، تک تک جزئیات مهم هستند.

از آنجایی که جهان از برق بیشتری استفاده می‌کند و بیشتر به انرژی‌های تجدیدپذیر متمایل می‌شود، طراحی پیشرفته ترانسفورماتور برای ساخت یک شبکه قوی و مدرن بسیار مهم‌تر می‌شود. یک واحد خوب-طراحی شده فقط یک قطعه سخت افزار نیست. این ستون فقرات کل زیرساخت انرژی است.

اکنون تماس بگیرید