Трансформатори сувог типа за обновљиву енергију: апликације и трендови избора

Трансформатори сувог типа за обновљиву енергију: апликације и трендови избора

Издавач: Шангај Ангеда

Увод

Глобална енергетска транзиција више није далека амбиција, већ се сада дешава. Соларне фотоволтајне (ФВ) постројења, ветропаркове и батеријске системе за складиштење енергије (БЕСС) у обимним предузећима покрећу се у рад у рекордној брзини, а свака од њих зависи од опреме која се ретко примећује, али никада није опционална: Трансформатори повећавају напон генерације у мрежу за прикупљање средњег напона (МВ), а затим поново повећавају на подстаници за пренос у мрежу. Према Међународној агенцији за енергију, додаци капацитета из обновљивих извора поставили су нове рекорде у последњих неколико година, а соларни фотоелектрани производи чине највећи део раста, а ветрови и акумулаторски складиштење брзо се шире заједно с тим. Сваки нови гигават чисте генерације носи са собом ланац трансформатора и одлуку о томе коју технологију да се користи.

Десетинама година на тржишту су доминирали трансформатори у којима је уље уложено, а и данас добро служе многим прилозима. Али све већи удео нове обновљиве капацитете сада се одређује са сувим трансформаторима. То није избор моде: то одражава стварне инжењерске, безбедносне и комерцијалне притиске који су јединствени за пројекте соларне, ветроводне и складиштење. Овај чланак објашњава зашто се програмери обновљивих извора енергије окрећу технологији сувог типа, пролази кроз главне сценарије примене и оцртава трендове у избору које би купци требали посматрати у наредним годинама.

Део 1: Зашто се пројекти обновљивих извора крећу према трансформаторима сувог типа

Пожарна безбедност је на првом месту

Најважнији разлог је пожарна безбедност. Трансформатори у којима је уље унесено садрже хиљаде литара запаљивог минералног уља. У конвенционалној подстанцији, тај ризик се управља са спајаним јама, ватрог зидовима и раздаљинама одвајања. Али обновљиве постројења не изгледају као конвенционалне подстанције. ФВ панели распоређени су на отвореним пољима где се ватра може брзо кретати; нозеле ветротурбина су затворене на просторима 80 метара изнад земље; а контејнери батерија садрже стотине ћелија које могу ослободити топлоту и запаљиве гасове у пролому. У сваком од ових окружења, уклањање уља елиминише највећу опасност од пожара у електричном ланцу. Трансформатори сувог типа користе чврсту изолацију и ваздух као средство за хлађење једноставно нема течности која би излазила, запалила или ширила пожар.

Позиције околине и ЕСГ

Финансичари, осигурачи и регулатори примењују све строже еколошке стандарде на пројекте обновљивих извора. Трансформатор испуњен уљем носи ризик од цурења током живота током транспорта, инсталације, рада или утисања на крају живота који може загадити земљиште и подземне воде и изазвати скупу ремисијацију. Трансформатори сувог типа потпуно елиминишу тај ризик. За власнике пројеката који пријављују ЕСГ метрике, предност је осетљива: нема руковања нафтом, нема инфраструктуре за спречавање излива, поједностављено дозвољавање и лакше рециклирање на крају живота. У индустрији у којој су потврде о одрживости све веће везане са условима финансирања, "без уља" постаје спецификација, а не само преференција.

Мање оптерећење одржавањем

Поновљиве постројење се често граде на удаљеним или суровим местима пустиња, врхови брда, офшор зоне где је свака посета одржавању скупа. Трансформатори у којима је уље потопљено захтевају периодично узимање узорка уља, филтрирање, проверу нивоа и инспекције цурења. Трансформатори сувог типа немају потребе за овим: нема уља за тестирање, напонавање или замену. Рутинско оптерећење радом се смањује на визуелну инспекцију и чишћење, што значи мање оперативне трошкове током живота средстава и мање времена простора. За власнике средстава који управљају портфолијама стотина биљка, ова разлика се повећава у значајне уштеде.

Слобода дизајна и мањи отпечатак

На крају, суво-типови трансформатори нуде флексибилност дизајна која одговара модерним распоредима постројења. Могу се инсталирати у затвореном простору, унутар контејнера, на скид или у близини центра за оптерећење не су потребни зидови против пожара, рупе за уље или зоне за очишћење. Они су лакши и компактнији од еквивалентних јединица напуњених уљем, што је важно када је простор у премијуму унутар БЕСС контејнера или турбинске нозеле. За извођаче ЕПЦ-а, то се преводи у једноставније грађевинске радове, бржу инсталацију и мањи проектни отпечатак.

Део 2: Соларне фотоелектричке инсталације Најбрже растуће апликације

Соларна фотоелектричка енергија је коњ за рад у енергетској транзицији, и постала је највећа апликација за сухо-тип трансформаторе. Типична фотоелектричка постројења у обичном обиму следи познату архитектуру: низа панела подје инверторе, који претварају ЦЦ у ЦА; Излаз ЦА затим се повећава трансформатором у МВ мрежу за прикупљање обично у 1035 кВ класи и Степ-ап трансформатори се налазе између инвертора и колекционе мреже и раде у условима који се изузетно добро уклапају у технологију сувог типа.

ФВ инсталације су изложене директној сунчевој светлости већину дана, а високе температуре окружења су норма у подручјима сунчевог појаса где се гради највећи капацитет. У комбинацији са додатном топлотом која се излуча из самих панела, окружење око трансформатора може бити мучно. Трансформатори сувог типа од ливене смоле добро се носе са овим задатком: њихове намотање са епоксидним инкапсулама су отпорне на влагу, прашину и температурне циклусе, а фанти за принудно хлађење ваздуха могу се додати како би се повећао капацитет када су темпера

Трансформатор сувог типа од ливене смоле са принудном хлађењем ваздухом, уобичајену конфигурацију у соларним фотоелектричким станицама.

Регламенти за ове јединице су обично одређени између око 1 и 3 МВА, у зависности од величине блока инсталације и напона мреже за прикупљање. Пошто се фотоелектричка инсталација састоји од многих идентичних блокова, програмери вреднују понављање: исти дизајн трансформатора, набављен у количини, са доследном стратегијом замене и сервиса. Суви тип јединица подржавају ово добро, са предвидивим перформансима и дугим интервалима одржавања.

Други тренд је пакована стап-уп станица. Да би се скратио време инсталације на локацији, многи програмери сада наручују префабриковане подстанције са склопним или контејнером који интегришу трансформатор, прекидач и помоћну опрему и шаљу их на локацију спремне за повезивање. Ове паковане станице смањују грађевинске радове и напор уводње у рад значајну предност на пројектима у којима је грађевинско прозоре чврсто.

Паковане подстанције за повећање стап-а скраћују време инсталације на локацији у фотоелектричким и ветроелектричким пројектима.

Део 3: Енергија ветра Тешка работа у уским просторима

Ветарске парке представљају другачији низ изазова. У најчешћој конфигурацији на копну, свака турбина је упарена са својим трансформатором или унутар нозеле или на бази куле који постепено изводи турбину до мреже за прикупљање МВ. Други, већи трансформатор на подстаници врши последњи корак до преносног напона. Овај ланац трансформатора мора да издржи услове са којима се ниједна конвенционална опрема подстанци никада не суочава.

Најтеже окружење је на нозелу. Пространство је изузетно мало, трансформатор дели мали кутију са мењачем, генератором и конвертором, а цео монтаж континуирано вибрира и клања се са вибрацијом турбине. Температурне количина могу бити широке, а у случају повреде, пожар у носели је изузетно тешко сузбијати пожарникари не могу једноставно да се попере на 80-метарски кулу. Ови ограничења чине трансформаторе испуњене уљем непрактичним: не само да је ризик од пожара неприхватљив, већ и сами систем уља конзерватор, радијатор, цеви је рањив на вибрације и тешко се одржава на висини. Суви трансформатори, са њиховом чврстом конструкцијом и дизајном без уља, постали су природни.

Ветарске парке у обимним предузећима зависе од поузданих ланца трансформатора од турбине до мреже.

Трансформатори сувог типа за ветрове се дизајнирају за ове услове: компактне димензије да одговарају обвивци ноцеле, појачана механичка конструкција да издржи вибрације и кућа која су прописана против влаге и соли где то захтева локација. Хлађење је дизајнирано око радног циклуса турбине излаз ветра стално флуктуира, а трансформатор мора да се носи са понављаним клањањима оптерећења без деградације.

Трансформатор сувог типа изграђен за рад на ветровинским турбинама, где простор, вибрације и безбедност од пожара су све важни.

Офшор ветроенергија проширује исту логику још даље. Са носелама које се налазе изнад мора, прозори за одржавање су кратки и скупи, а последице неуспеха или пожара су озбиљне. Покрет индустрије ка технологији суве и чврсте изолације у офшор турбинама следи исту логику безбедности и поузданости, уз додатну премију на тежини и отпорности на корозију.

Део 4: Задржавање енергије Безбедност постаје одлучујући фактор

За складиштење енергије у батеријама, од нишке технологије, прерасла је у основну мрежну средњу, апсорбујући вишак производње из обновљивих извора током дана и ослобађајући га у вечерњи пик. БЕСС на јавном нивоу обично се повезује са мрежом кроз систем конверзије енергије (ПЦС) инверторску фазу за којим следи трансформатор који повећава излаз у МВ мрежу. Све више се ове компоненте интегришу у једну "појасницу" - контејнер или скид који смешта ПЦС, трансформатор и придружену комутацију, испоручен као комплетна, фабрички тестирана јединица.

Пожарна безбедност је доминантна брига у дизајну складишта. Литијум-јонске батерије носе ризик од топлотне излазности: под одређеним условима грешке, ћелије могу ослободити топлоту и запаљиве гасове у ланчаној реакцији. Регулатори и осигурачи су одговорили строжим захтевима за размачење, вентилацију, детекцију и гашење пожара и све већом контролом сваког извора запаљења у контејнеру. Трансформатор испуњен уљем унутар или поред кутије за батерије је управо тај тип ризика који осигурачи пројекта не воле. Трансформатори сувог типа га уклањају.

Интегрисани ПЦС + суво-типови трансформаторски појачални јединице су растући тренд у складиштењу батерија у обимним услугама.

Интегрисани формат подстицача доноси додатне предности поред безбедности. Фабричка монтажа и тестирање драматично скраћују инсталацију на лицу места; компактен, самосталан дизајн смањује пројектни отпечатак; а пошто је трансформатор затворен у истом контејнеру као и ПЦС, његов систем хлађења мора бити дизајниран да ради у затвореном, проветрен Ниска бука је још једна предност: суво-типичне јединице су тишије од упоредивих трансформатора напуњених уљем, што помаже пројектима да испуне границе буке на њиховој граници.

За интеграторе система складиштења критеријуми за избор су све јаснији: без уља, компактни, сигурно од пожара и способни за трајно радње под делимичним оптерећењем и брзим циклусом дневни образац пуњењаиспуњења БЕСС-а. Технологија сувог типа задовољава све њих.

Део 5: Тенденције у избору Шта купачи траже

Како пројекти обновљивих извора енергије зреју, тимови за набавку постављају више сложених питања. Неколико трендова обликује како се суви трансформатори за наредне године одређују.

Дизајн система хлађења. Присилно хлађење ваздухом (аф рејтинг) сада је стандардно на јединицама за обновљиву употребу, али купци пажљиво посматрају како се примењује. Конфигурације са једним вентилатором по фазној намотави дистрибуирају проток ваздуха равномерније и одржавају намотаве на једнакијим температурама, продужујући живот изолације; редудантни аранжмани вентилатора пружају резервну помоћ у случају да једна јединица не успе. Квалитет вентилатора је важан: на удаљеној фотоелектричкој локацији, неисправан вентилатор за хлађење није мања неугодност то је деривативни догађај који смањује приход док се део не замени.

Један фан за хлађење по фазној намотави омогућава равномерније уклањање топлоте и дужи животни век.

Ефикасност и процена губитака. Анализа капитализованих губитака упоређивање куповне цене трансформатора са трошковима губитака током трајања средстава постаје стандардна пракса у набавци обновљивих извора енергије. Купци све више бирају пројекте са ниским губицима и, где то дозвољавају трошкови, аморфне јединице са јадрама, јер побољшање ефикасности од један проценат на хиљадама трансформатора резултира значајним уштедама на нивоу портфолија.

Стандарди и усклађеност. Међународни купци траже у складу са ИЕЦ 60076-11 за трансформаторе сувог типа, плус релевантна испитивања и сертификације за своје циљно тржиште. Документација, тражимост и извештаји о типовим испитивањима сада су рутински делови тендерских пакета.

Ограничење и еколошка оцена. Трансформатори инсталирани на отвореном, у контејнерима или у обалним зонама морају имати одговарајућу ИП категорију и заштиту од прашине, влаге и соли. Клас ИП и затварање улаза кабела и кућа вентилатора је један од првих детаља које искусни купци проверују.

Интеграција и компактност. Индустрија консолидира компоненте: ПЦС + трансформаторски скид, паковане подстанције, интегрисана контрола хлађења. Купци желе добављаче који могу испоручити и подржати комплетне, тестиране зглобове, а не лажне компоненте.

Мониторинг и интелигентна контрола. На крају, власници обновљивих извора енергије желе видљивост. Сензори температуре, праћење статуса вентилатора и све више дигиталних интерфејса који хране податке трансформатора у СЦАДА или платформу за управљање средствима у постројењу прелазе од опционих додатака на стандардне спецификације. Трансформатор сувог типа је идеална платформа за ово: његово топлотно понашање је добро познато, а његови сензори су лако инсталирани и одржавани без компликација у систему уља.

Zaključak

Изградња обновљивих извора енергије променила је економију и инжењерство избора трансформатора. У соларним пољима, на ветровинским турбинама и батеријским контејнерима, аргументи за технологију без уља више нису теоријски, већ су записани у осигурање, услове финансирања и тендерске документе. Суви трансформатори одговарају на све оне: они су противпожарни, еколошки чисти, ниско одржавају, компактни и веома прилагодљиви суровим, просторно ограниченим окружењима у којима се налази опрема из обновљивих извора.

За програмере пројеката, извођаче EPC и системске интеграторе, практичан исход је да се трансформатор третира као стратешка компонента, а не као роба да се пажљиво прецизира хлађење, ефикасност, затворање и интеграција, и да се ради са произвођачима који разумеју обавезу обновљивих из Шангај Ангеда специјализована је за трансформаторе сувог типа и фанцелаторе за хлађење сувог типа, са инжењерским искуством у ПВ, ветроводним и складиштеним апликацијама. Ако планирате пројекат обновљивих извора и желите да разговарате о избору трансформатора, дизајну система хлађења или пакованим решењима подстанција, добродошли смо вашем питању радо ћемо вам помоћи да изаберете праву конфигурацију за услове ваше локације.

Препоручена SEO мета

SEO Наслов:

• Трансформатори сувог типа за обновљиву енергију: фотоелектричка, ветросна и складиштена апликација

Мета Опис:

• Зашто су пројекти соларног, ветрог и акумулаторног складиштења одабрали трансформаторе сувог типа апликације, трендови хлађења и смернице за избор од Шангаја Ангеде.

Кључне речи:

• сув трансформатор, трансформатор од ливене смоле, соларни фотоелектрички трансформатор, трансформатор ветропарка, трансформатор за складиштење енергије, БЕСС погоршалац, фан за хлађење трансформатора