Sprawy spółek O Niestandardowy transformator 8MVA łączy systemy fotowoltaiczne i magazyny energii z siecią 34,5kV
Niestandardowy transformator 8MVA łączy systemy fotowoltaiczne i magazyny energii z siecią 34,5kV
2026-07-14
Projektowe transformatorowe elektrownie fotowoltaiczne i magazyny energii często wykorzystują transformatory do połączenia bloków falowników niskiego napięcia lub systemów konwersji mocy z siecią kolektorową średniego napięcia. NREL udokumentował elektrownie fotowoltaiczne o dużej skali, w których indywidualne falowniki o mocy 4 MVA pracują przy napięciu 480 V AC i łączą się z systemem kolektorowym 34,5 kV za pomocą transformatorów. W projektach BESS transformatory pełnią podobną funkcję interfejsu między blokami PCS a systemem średniego napięcia.
W kontekście tego zastosowania firma Winley Electric zaprojektowała i wyprodukowała niestandardowy transformator podstacji o mocy 8 MVA, trójfazowy, zanurzony w oleju, dla północnoamerykańskiego projektu energetycznego. Urządzenie łączy uziemiony system Y 34,5 kV z dwoma oddzielnymi obwodami delta o mocy 4 MVA i napięciu 480 V.
Układ elektryczny nadaje się do pracy podwyższającej napięcie z dwóch bloków mocy falowników lub PCS do systemu kolektorowego 34,5 kV, a także do pracy obniżającej napięcie z systemu średniego napięcia do dwóch niezależnych obwodów 480 V. Projekt obejmował zatem więcej niż tylko konwersję napięcia: dwa bloki mocy, połączenia o wysokim prądzie i harmonogram dostaw musiały zostać uwzględnione w jednym projekcie transformatora.
Specyfikacje projektu wymagały dwóch niezależnych uzwojeń wtórnych o mocy 4 MVA zamiast jednego wyjścia 8 MVA. Wymagało to wysoce odseparowanego układu fizycznego wewnątrz zbiornika i wyraźnego oznaczenia zewnętrznych zacisków. Zapewnienie absolutnej separacji było kluczowe, aby zapobiec elektromagnetycznemu wzajemnemu oddziaływaniu i zagwarantować bezpieczne, bezbłędne okablowanie w terenie podczas instalacji i przyszłej konserwacji.
Przy mocy 4 MVA i napięciu 480 V, prąd znamionowy każdego uzwojenia wtórnego osiąga wyjątkowe 4811,4 A. Zarządzanie tym poziomem gęstości prądu wymagało specjalistycznego, wytrzymałego układu zacisków. Firma Winley musiała zaprojektować konstrukcję zdolną do utrzymania ścisłych odstępów elektrycznych, odporną na mechaniczne siły zwarciowe i zapewniającą praktyczną przestrzeń instalacyjną dla wielu przewodów polowych o dużej grubości.
Projekt wymagał również 90-dniowego harmonogramu produkcji. Był to wymagający cel na rynku północnoamerykańskim, gdzie czas realizacji zamówień na transformatory jest coraz częściej mierzony w latach, a nie w miesiącach.
W pierwszym kwartale 2026 roku czasy realizacji zamówień na transformatory podwyższające napięcie przekroczyły 160 tygodni, podczas gdy w przypadku dużych transformatorów podstacji zgłaszano czasy oczekiwania przekraczające trzy lata. Dotrzymanie harmonogramu projektu wymagało ścisłej koordynacji inżynierii, przygotowania materiałów, produkcji, montażu i testów fabrycznych.
Firma Winley skonfigurowała transformator z grupą wektorową YNd1d1. Uzwojenie wysokiego napięcia 34,5 kV jest połączone w gwiazdę z uziemieniem, podczas gdy dwa uzwojenia wtórne 480 V są połączone w trójkąt.
Dwa uzwojenia niskiego napięcia są wyprowadzone przez oddzielne grupy zacisków X i Y, co pozwala na oddzielne identyfikowanie i podłączanie każdego obwodu 4 MVA.
Aby bezpiecznie obsłużyć prąd ciągły 4811,4 A, interfejs niskiego napięcia wyposażony jest w sześć porcelanowych izolatorów z żywymi czołami, o znamionowym napięciu klasy 1,2 kV, 45 kV BIL i 6500 A, zakończonych złączami płaskimi NEMA z 8 otworami. Grupy zacisków X i Y są zamontowane po bokach zbiornika w dedykowanych obudowach. Ta symetria maksymalizuje przestrzeń na okablowanie, jednocześnie zachowując wizualną i fizyczną odrębność obwodów.
Poprzez finalizację i zamrożenie kluczowych szczegółów inżynieryjnych – takich jak schemat połączeń YNd1d1, geometria szyn zbiorczych i układy szafek zaciskowych – przed produkcją, firma Winley wyeliminowała ryzyko zmian projektowych w trakcie cyklu produkcyjnego. Zamówienia i produkcja rozpoczęły się natychmiast. Urządzenia pomocnicze, w tym wskaźniki poziomu cieczy, wskaźniki temperatury oleju/uzwojeń i urządzenia zabezpieczające przed przepięciami, zostały wstępnie okablowane do wyraźnie oznaczonych bloków zaciskowych w skrzynce połączeniowej, aby uprościć integrację w terenie.
- Lokalizacja: Ameryka Północna
- Zastosowanie: Systemy fotowoltaiczne i magazyny energii
- Ilość: 1 sztuka
- Moc znamionowa: 8 MVA
- Napięcie systemowe: 34,5 kV ↔ 2 × 4 MVA / 480 V
- Grupa wektorowa: YNd1d1
- Czas realizacji produkcji: 90 dni
- Podstawa projektowania i testowania: ANSI C57.12.00
- Kluczowa wartość projektu: Dwa niezależne bloki mocy o wysokim prądzie połączone przez jeden transformator średniego napięcia
Przed testami fabrycznymi ukończony transformator został sprawdzony pod kątem zatwierdzonych rysunków. Przegląd obejmował identyfikację zacisków X i Y, pozycje akcesoriów, okablowanie sterujące i połączenia pomocnicze.
Po dopasowaniu zmontowanej jednostki do zatwierdzonej konfiguracji, została ona przekazana do testów fabrycznych.
Transformator pomyślnie przeszedł wszystkie testy jakościowe i wydajnościowe w dniu 13 maja 2026 r. Uzwojenia wtórne X i Y zostały przetestowane niezależnie, aby zweryfikować równowagę i zgodność.
| Pozycja testowa | Zakres testu | Wynik testu | Status |
|---|---|---|---|
| Rezystancja uzwojenia | Uzwojenie HV sprawdzono na pięciu pozycjach przełącznika; uzwojenia LV X i Y sprawdzono oddzielnie w temperaturze 30°C | Niewyważenie HV: 0,26%–0,27%; uzwojenie X: 3,89%; uzwojenie Y: 3,69% | Kwalifikowany |
| Stosunek napięć | Uzwojenia wtórne X i Y sprawdzono na wszystkich pięciu pozycjach przełącznika | Błąd uzwojenia X: od -0,06% do 0,22%; błąd uzwojenia Y: od 0,13% do 0,31% | Kwalifikowany |
| Praca bez obciążenia | Straty bez obciążenia i prąd bez obciążenia | 6 922 W; prąd bez obciążenia 0,15% | Zarejestrowano |
| Praca pod obciążeniem | Straty pod obciążeniem i impedancja zwarciowa w temperaturze 85°C | Straty pod obciążeniem 61 648 W; impedancja 6,31% | Zarejestrowano |
| Wytrzymałość dielektryczna | Indukowane: 960 V, 150 Hz, 48 s po stronie LV; źródło zewnętrzne: 70 kV HV i 10 kV LV przez 60 s | Oba testy wytrzymałościowe zakończone pomyślnie | Zaliczone |
| Szczelność ciśnieniowa | Test ciśnienia statycznego 0,015 MPa przez 12 h | Brak wycieku oleju | Zaliczone |
| Napięcie przebicia oleju | Minimalna wartość dopuszczalna: 35 kV | Średnia wartość testowana: 43,8 kV | Kwalifikowany |
Po zatwierdzeniu testów, demontowalne zespoły radiatorów zostały zdemontowane i zabezpieczone w ochronnych stalowych ramach transportowych, aby zapobiec uszkodzeniu żeber. Główny korpus transformatora został zamontowany na wytrzymałych drewnianych podporach i zabezpieczony wewnątrz kontenera transportowego za pomocą wytrzymałych pasów mocujących, zapewniając całkowitą stabilność podczas transportu morskiego.
Po lewej: zabezpieczone zespoły radiatorów. Po prawej: korpus transformatora ustawiony i zabezpieczony do eksportu.
Ukończony transformator dostarcza dwa oddzielnie podłączone, w pełni izolowane obwody wtórne 4 MVA, 480 V z jednego zasilania 34,5 kV, rozwiązując problemy z wysokim prądem i fizyczną separacją. Dzięki rygorystycznej równoczesnej inżynierii i solidnemu projektowi układu, firma Winley Electric ominęła powszechne w branży opóźnienia w łańcuchu dostaw, dostarczając to wysoce niestandardowe, zgodne rozwiązanie w zaledwie 90 dni.
Planujesz transformator ze złożonymi konfiguracjami wielouzwojeniowymi lub wysokoprądowymi?
Skontaktuj się z zespołem inżynierskim Winley Electric, aby omówić swoje specyfikacje techniczne i poprosić o szczegółowy przegląd projektu.
Skontaktuj się z nami : steven@winley-electric.com
