Trasformatore di potenza trifase da 22 MVA-33/11 KV|Sudafrica 2025

01 Generale

1.1 Descrizione del progetto

Questo progetto prevede due trasformatori di potenza trifase da 20/22 MVA, 33/11 kV-installati a un'altitudine di circa 1.800 metri in Sud Africa, dove la temperatura annuale varia da -10 gradi a +40 gradi . L'aria rarefatta in alta quota riduce l'efficienza di dissipazione del calore. Inoltre, forti sbalzi di temperatura possono causare dilatazione e contrazione termica, nonché stress meccanico nell'apparecchiatura. Pertanto, la progettazione deve considerare questi due fattori ambientali: alta quota e grandi sbalzi di temperatura.

Adattabilità ambientale

Impatto relativo all'altitudine: la norma IEC60076-2 richiede un raffreddamento potenziato o una riduzione del carico ad altitudini superiori a 1.000 metri. Il trasformatore utilizza il raffreddamento ibrido ONAN/ONAF, combinando il raffreddamento ad olio naturale con il raffreddamento ad aria forzata assistito da ventola per migliorare l'efficienza dello scambio di calore.

Impatto sulla temperatura: a temperature elevate (+40 gradi), le ventole migliorano la dissipazione del calore per garantire che l'aumento della temperatura del carico non superi il limite specificato.

Caratteristiche principali del progetto

Capacità e raffreddamento: la capacità nominale è 20/22 MVA, 20 MVA in modalità ONAN, aumentando a 22 MVA con le ventole (ONAF per sovraccarico del 10%) abilitate. Il raffreddamento ibrido garantisce un'adeguata dissipazione del calore in ambienti ad alta-temperatura e alta-altitudine, soddisfacendo i requisiti IEC di capacità di carico di raffreddamento multi-stadio.

Livello di tensione e cablaggio: 33 kV / 11 kV, gruppo vettoriale Dyn11 (connessione a triangolo ad alta tensione, connessione a Y a bassa tensione, punto neutro messo a terra), garantendo il bilanciamento di tre fasi e i requisiti di messa a terra. Entrambi i lati utilizzano l'isolamento LI200 (resiste a una tensione impulsiva di 200 kV e una tensione di tenuta CA di 70 kV) per garantire margini contro la ridotta resistenza dell'isolamento del dielettrico dell'aria ad altitudini elevate.

Materiale e impedenza dell'avvolgimento: gli avvolgimenti in rame migliorano la capacità di trasporto della corrente e la resistenza al cortocircuito, mentre l'impedenza del 14,29% limita la corrente di guasto. Durante il funzionamento in parallelo, il lato primario ha una corrente di tenuta simmetrica di 3-secondi di 21 kA, mentre il lato secondario ha una corrente di picco asimmetrica di 18 kA, in grado di resistere agli shock di cortocircuito parallelo.

Regolazione della tensione sul-carico: il contattore in vuoto OLTC presenta un intervallo di regolazione della tensione di ±8 × 1,25% (totale ±10%). Montato lateralmente-, facilita il funzionamento e la manutenzione, garantendo una regolare regolazione della tensione durante il funzionamento.

Olio dielettrico e isolamento: viene utilizzato olio isolante minerale di alta-qualità con una rigidità dielettrica maggiore o uguale a 80 kV, combinato con un design di isolamento di alta-grado per garantire un margine di tensione di resistenza elevato. Le altitudini elevate hanno un impatto minimo sull'isolamento-a base di petrolio; il degrado dell'isolamento causato dall'aria rarefatta è compensato principalmente dalla progettazione della boccola e del traferro.

Questo trasformatore di alimentazione trifase è dotato di una gamma completa di accessori per garantire un funzionamento sicuro e affidabile: un commutatore di presa-carico montato lateralmente-a vuoto sul-carico (±8×1,25%) e un regolatore di tensione automatico mantengono la stabilità della tensione; un termometro del livello dell'olio e un termometro dell'avvolgimento monitorano l'aumento della temperatura in tempo reale; la boccola ad alta-tensione fornisce un isolamento affidabile; un essiccante e un relè del gas prevengono l'umidità e forniscono un allarme tempestivo in caso di guasti interni; un parafulmini ad alta-tensione protegge le apparecchiature dai danni da sovratensione; 15 trasformatori di corrente supportano la misurazione, la protezione e il funzionamento in parallelo; inoltre, un conservatore dell'olio integrato consente la regolazione e la protezione della quantità di olio, ottimizzando al tempo stesso la struttura e l'utilizzo dello spazio.

1.2 Specifiche tecniche

Specifiche e scheda tecnica del trasformatore di potenza trifase da 22 MVA

1.3 Disegni

Schema e targa del trasformatore di potenza trifase da 22 MVA

02 Produzione

2.1 Nucleo

Il nucleo del trasformatore di alimentazione trifase da 20/22 MVA tri- è realizzato in conformità alla norma ISO 60076. Le lamiere di acciaio al silicio nel nucleo soddisfano lo standard per le prestazioni elettriche e magnetiche. Forniscono perdite del nucleo basse e un funzionamento affidabile. Il nucleo di alta qualità riduce la perdita di energia sotto forma di calore. La bassa perdita del nucleo previene il surriscaldamento, prolunga la durata e riduce le esigenze del sistema di raffreddamento.

2.2 Avvolgimento

Le bobine sono realizzate in rame di alta-qualità. Seguono severi requisiti di progettazione. L'avvolgimento Delta ad alta-tensione può sopportare elevate correnti di cortocircuito da fase-a-fase-. Ha una forte resistenza meccanica. L'avvolgimento a stella a bassa-tensione ha un neutro messo a terra. Le bobine di rame sono strettamente avvolte con pressione dello strato controllata. Ciò garantisce una corrente uniforme e una buona dissipazione del calore. Le bobine offrono prestazioni affidabili e una lunga durata.

 

2.3 Scatola terminale

Il trasformatore di alimentazione step-down è dotato di un-conservatore dell'olio in un unico pezzo che combina gli scomparti dell'interruttore e del serbatoio principale, separati da un divisorio con l'interruttore montato sul lato. Il serbatoio supera un test di tenuta a 30 kPa per 24 ore senza collasso. Tutti i materiali e le dimensioni soddisfano i disegni, con deviazioni inferiori a 1 mm. Le piastre in acciaio seguono gli standard nazionali e sono prive di deformazioni, ruggine, desquamazione o ammaccature. Le saldature sono diritte, lisce, uniformi e prive di difetti.

 

2.4 Scatola terminale IP55

La scatola terminale è realizzata in lamiera di acciaio spessa 3 mm e ha una protezione IP55, garantendo una struttura robusta e resistenza alla polvere e all'acqua. È dotato di indicatori della temperatura dell'avvolgimento e dell'olio per il monitoraggio in tempo reale-. Viene fornito un riscaldatore da 230 V per prevenire l'umidità, che è importante anche in Sud Africa, dove molte aree sono secche, ma gli altopiani, le stagioni piovose o le regioni costiere possono causare condensa. Una lampada a LED si accende quando la porta è aperta, offrendo una comoda ispezione.

 

2.5 Al-caricamento del commutatore di prese

Il trasformatore di alimentazione è dotato di un commutatore sotto carico-di tipo sotto-vuoto. Dispone di 17 posizioni di rubinetto con regolazione a step dell'1,25%. L'intervallo di tensione va da 29.700/11.000 V (-10%) a 36.300/11.000 V (+10%). Fornisce un controllo preciso della tensione durante i cambiamenti di carico. L'OLTC funziona in modalità manuale e automatica. L'OLTC supporta sia la modalità manuale che quella automatica, può funzionare in parallelo con altre apparecchiature e offre funzionalità di controllo remoto.

 

2.6 Assemblea finale

 

Dopo aver assemblato il nucleo e gli avvolgimenti del trasformatore, la parte attiva viene posta nel forno di essiccazione. Dopo l'essiccazione, viene sollevato e installato nel serbatoio dell'olio. Questo trasformatore di alimentazione trifase è dotato di numerosi accessori oltre a quelli standard, come il-commutatore sotto carico, l'indicatore della temperatura dell'olio, l'indicatore della temperatura dell'avvolgimento, il relè Buchholz, la ventola e il-conservatore dell'olio in un unico pezzo. Gli accessori aggiuntivi includono lo sfiatatoio, i parafulmini ad alta-tensione con supporti e 15 trasformatori di corrente. Dopo aver installato tutti gli accessori, il processo di assemblaggio viene completato con il riempimento e la sigillatura dell'olio, i collegamenti elettrici, i test e l'ispezione dell'aspetto e dei contrassegni.

 

 

03 Prove

Test test standard e di routine

Norma applicata

• IEC 60076-1:2011 Trasformatori di potenza – Parte 1: Generale
• IEC 60076-3:2013 Trasformatori di potenza – Parte 3: Livelli di isolamento, prove dielettriche e distanze esterne in aria
• Trasformatori di potenza IEC 60076-7:2018 – Parte 7: Guida al caricamento per trasformatori di potenza-immersi in olio minerale
• Altro si riferisce alla regolamentazione tecnica

1. Verifica dell'isolamento del nucleo e del telaio per trasformatori immersi in liquido con isolamento del nucleo o del telaio
2. Controllo del rapporto di tensione e del gruppo vettoriale
3. Misurazione del trasformatore di corrente
4. Misurazione della resistenza dell'avvolgimento
5. Misurazione delle perdite a vuoto e della corrente a vuoto
6. Prova di resistenza alla tensione indotta
7. Misurazione della tensione di impedenza e delle perdite di carico
8. Commutatori sotto-carico – Test di funzionamento
9. Test di tensione applicata (AV)
10. Isolamento cablaggio ausiliario (AuxW)
11. Prova di tenuta
12. Prova dell'olio

04 Imballaggio e spedizione

4.1 Imballaggio

 

4.2 Spedizione

 

05 Sito e riepilogo

Nel 2025 abbiamo consegnato in Sud Africa due trasformatori di potenza trifase da 20/22 MVA. Questi trasformatori sono progettati per funzionare in modo affidabile ad altitudini elevate e in un'ampia gamma di temperature.

Abbiamo esperienza in progetti chiavi in ​​mano di sottostazioni elettriche e offriamo una gamma completa di apparecchiature, tra cui trasformatori di potenza, TA, PT, interruttori automatici, quadri, GIS e altro ancora. I nostri trasformatori di alimentazione di alta-qualità garantiscono un funzionamento affidabile ed efficiente negli ambienti esigenti del Sud Africa. Contattaci oggi per discutere le tue esigenze di soluzioni energetiche locali.