Ölgetauchter Dreiphasen-Leistungstransformator mit drei Wicklungen

Eine Einheit mit drei Wicklungen vereint Hoch-, Mittel- und Niederspannungssysteme in einem einzigen ölgefüllten Tank. Anstatt zwei separate Transformatoren mit zwei Wicklungen zu installieren, kann eine Umspannstation eine Konstruktion mit drei Wicklungen verwenden. Dieser in Öl getauchte Dreiphasen-Leistungstransformator mit drei Wicklungen reduziert die Anzahl der Hochspannungsanschlüsse, spart Bodenfläche und vereinfacht das gesamte Stationslayout. Yulan Transformer liefert diese Einheiten bis zur 110-kV-Klasse, wobei die Einzeleinheitskapazität 120.000 kVA erreicht.

Funktion und Spannungsanordnung

Der in Öl getauchte Dreiphasen-Leistungstransformator mit drei Wicklungen verfügt über eine Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen, die jeweils für eine andere Systemspannung ausgelegt sind. Eine typische Konfiguration ist 110 kV auf der Hochspannungsseite, 38,5 kV oder 35 kV auf der Mittelspannungsseite und 10,5 kV oder 6,6 kV auf der Niederspannungsseite. Die genaue Spannungskombination wird bei der Designprüfung festgelegt.

Alle drei Wicklungen können gleichzeitig belastet werden. Die Leistungsaufteilung zwischen Mittelspannungs- und Niederspannungsklemmen richtet sich nach der mit dem Kunden vereinbarten Wicklungsleistung. Bei einigen Projekten ist die Mittelspannungswicklung auf die volle Nennleistung ausgelegt, während die Niederspannungswicklung nur eine geringere Hilfslast trägt.

Magnetkreis und Kernbaugruppe

Für die Kernbleche wird kornorientierter Siliziumstahl verwendet. Die Verbindungen werden im 45-Grad-Winkel geschnitten und in einem Stufen-Überlappungsmuster montiert. Diese Anordnung richtet den Flusspfad an der Walzrichtung des Stahls über jede Verbindung hinweg aus, wodurch die lokale Sättigung reduziert und der Magnetisierungsstrom gesenkt wird.

Die Kernbeine und Joche sind mit Stahlrahmen festgeklemmt, um Bewegungen während des Transports und bei Kurzschlussereignissen zu verhindern. Die Erdung des Kerns erfolgt über eine einzelne Durchführung am Tankdeckel, so dass der Isolationswiderstand während der Inbetriebnahme vor Ort überwacht werden kann.

Wicklungsdesign und Kurzschlussleistung

Jede Wicklung wird vor der Produktion mit einer Transformator-Designsoftware berechnet. Die radialen und axialen Windungsverteilungen sind ausgeglichen, um den Streufluss zu begrenzen und Wirbelverluste in Strukturteilen zu minimieren.

Die Wicklungsleiter bestehen aus Kupfer und sind je nach Spannungsklasse und Nennstrom mit Papier oder Emaille isoliert. Die Oberspannungswicklung liegt normalerweise außerhalb der Mittelspannungs- und Niederspannungswicklung. Diese Anordnung ermöglicht einen besseren Zugang für Abzweigleitungen und verbessert die Impedanzkontrolle.

Kurzschlusskräfte zwischen Wicklungen werden für alle angegebenen Fehlerbedingungen berechnet. Die Wicklungsträger, Abstandshalter und Klemmkonstruktionen sind entsprechend dimensioniert. Wenn ein Kunde ein Kurzschlussprüfzertifikat benötigt, kann das Gerät in einem anerkannten Labor einem dynamischen Kurzschlusstest unterzogen werden.

Tippen Sie auf Ändern und Spannungsregulierung

Die Spannungsanpassung erfolgt an der Hochspannungswicklung. Es stehen zwei Optionen zur Verfügung.

Stufenschalter ohne Schaltkreis

Vor der Änderung der Stufenstellung muss der Transformator spannungsfrei geschaltet werden. Der Anzapfbereich beträgt normalerweise ±2×2,5 % oder ±5 %, es können jedoch auch andere Bereiche geliefert werden. Diese Option eignet sich für Installationen, bei denen die Netzspannung stabil ist und keine häufige Anpassung erforderlich ist.

Laststufenschalter

Die Stufenstellung kann geändert werden, während der Transformator Last trägt. Anzapfbereiche wie ±8×1,25 % sind bei 110-kV-Transformatoren üblich. Der Stufenschalter kann von einem bevorzugten Hersteller angegeben werden. Schnittstellen für Motorantrieb, Fernanzeige und automatische Spannungsregelung können integriert werden.

Tank, Kühlung und Konservierung

Der Tank ist so ausgelegt, dass er während der Ölbefüllung im Werk einem vollständigen Vakuum standhält. Für den Transport und die Montage sind Hebeösen, Wagenheberauflagen und Abschleppösen vorhanden. Der Deckel ist verschraubt und mit ölbeständigen Dichtungen abgedichtet. Die Anordnung der Buchsen erfolgt nach der vom Kunden bevorzugten Anordnung.

Bei kleineren Leistungen erfolgt die Kühlung normalerweise mit natürlichem Öl und natürlicher Luft. Bei größeren Einheiten werden abnehmbare Kühler mit Kühlventilatoren verwendet. Die Lüftersteuerung startet und stoppt die Lüfter basierend auf der Wicklungstemperatur oder der Öltemperatur. Wenn am Standort eine hohe Umgebungstemperatur herrscht, wird die Kühlklasse mit einem angemessenen Spielraum gewählt.

Bei dieser Leistungstransformatorklasse wird ein Ausdehnungsgefäß mit Silicagel-Entlüftung verwendet. Das Buchholzrelais wird in der Leitung zwischen Tank und Ausdehnungsgefäß montiert. Ein magnetischer Ölstandsanzeiger, eine Wicklungstemperaturanzeige, eine Öltemperaturanzeige und eine Druckentlastungsvorrichtung gehören zum Standardumfang.

Standards und Verifizierung

Design, Herstellung und Prüfung folgen IEC 60076. Wo relevant, werden chinesische nationale Standards wie GB 1094 und GB/T 6451 angewendet. Wenn ein Kunde spezifische Anforderungen aus einer anderen Norm hat, wird der technische Vorschlag entsprechend angepasst.

Vor dem Versand durchläuft jeder Transformator Routinetests. Diese umfassen Wicklungswiderstand, Übersetzungsverhältnis und Vektorgruppe, Isolationswiderstand, dielektrischer Verlust, Spannungsfestigkeit gegenüber getrennten Quellen, induzierte Überspannung, Leerlaufverluste und -ströme, Lastverluste und Kurzschlussimpedanz. Typprüfungen und Sonderprüfungen, einschließlich Blitzstoß-, Temperaturanstiegs-, Geräuschpegel- und Kurzschlussfestigkeitsprüfungen, können auf Anfrage vereinbart werden.

Referenzparametertabelle

Die folgenden Werte sind typisch für einen 110-kV-/38,5-kV-/10,5-kV-Dreiwicklungstransformator mit Laststufenschalter. Die endgültigen Parameter werden in der technischen Vereinbarung bestätigt. Leerlauf- und Lastverluste unterliegen der geltenden Standardausgabe und der garantierten Verlustbewertung des Kunden.

Hinweise:

● Verlustwerte entsprechen der Nennkapazität bei Nennspannung.

● Impedanzwerte beziehen sich auf die Nennkapazität und können innerhalb der Standardtoleranzen angepasst werden.

● Abmessungen und Gewichte dienen als Referenz. Die endgültigen Werte hängen vom Stufenschaltertyp, der Heizkörpergröße und dem Zubehör vor Ort ab.

Projektspezifische Fragen

Was passiert, wenn die Station eine andere Mittelspannung benötigt, beispielsweise 22 kV oder 33 kV?

Die Mittelspannungswicklung kann innerhalb der Isolationsklasse des Transformators auf jedes Standardniveau ausgelegt werden. Die Spezifikationsphase sollte die genaue Systemspannung und die erforderliche Kapazitätsaufteilung zwischen den Sekundärwicklungen umfassen.

Ist es möglich, die Mittel- und Niederspannungswicklungen mit unterschiedlichen Leistungsfaktoren zu betreiben?

Ja. Der Transformator benötigt nicht beide Sekundärwicklungen, um die gleiche Art von Last zu versorgen. Jede Wicklung wird unabhängig bewertet und bei der Konstruktion wird die Erwärmungswirkung der kombinierten Verluste berücksichtigt.

Benötigt ein Dreiwicklungstransformator ein besonderes Schutzschema?

Das Schutzsystem umfasst normalerweise einen Differentialschutz, der alle drei Wicklungen abdeckt, sowie einen Überstrom- und Erdschlussschutz auf jeder Seite. Der Transformator selbst erfordert über die Standardausrüstung wie das Buchholz-Relais und die Druckentlastungseinrichtung hinaus keine zusätzlichen Schutzvorrichtungen.

Was ist die typische Lieferzeit für eine 110-kV-Einheit mit drei Wicklungen?

Bei Standardbewertungen dauern Produktion und Tests normalerweise vier bis sechs Monate nach Unterzeichnung der technischen Vereinbarung. Kundenspezifische Spannungskombinationen oder Sonderzubehör können den Zeitplan verlängern. Die Transportplanung sollte frühzeitig bestätigt werden, da größere Einheiten in manchen Regionen Sondergenehmigungen erfordern.

Kann Yulan Transformer während der Installation und Inbetriebnahme die Aufsicht übernehmen?

Ja. Vor-Ort-Überwachung, Anleitung zur Ölverarbeitung und Unterstützung bei der Inbetriebnahme sind verfügbar. Der Leistungsumfang kann im Rahmen des Liefervertrages oder als separater Punkt vereinbart werden.

Qualitätsaufzeichnungen und Rückverfolgbarkeit

Jeder Transformator verfügt über eine eigene Fertigungsdatei. Die Datei umfasst Materialzertifikate, Wicklungsinspektionsaufzeichnungen, Kernverlusttestdaten, Tankschweißinspektionsberichte und endgültige Routinetestergebnisse. Diese Dokumentation wird nach der Lieferung aufbewahrt und kann dem Eigentümer oder dem beratenden Ingenieur zur Prüfung vorgelegt werden.

Yulan Transformer verfügt über die Qualitätsmanagement-Zertifizierung nach ISO 9001:2015. Das Umwelt- und Arbeitsgesundheitsmanagement orientiert sich an ISO 14001 und ISO 45001:2018. Die Werksprüfungen werden im Rahmen von IEC 60076 und GB 1094 durchgeführt und die Prüfgeräte werden regelmäßig kalibriert.