SGB-SMIT

Normy, warunki instalacji i wykonanie transformatorów suchych żywicznych

Transformatory żywiczne SGB-SMIT są zgodne z krajowymi, europejskimi i międzynarodowymi normami zawartymi w specyfikacji klienta.

PRZEPISY

• 2009/125 / WE (dyrektywa dot. ekoprojektu)
• 548/2014 (rozporządzenie Komisji UE)

STANDARDY UE

• DIN EN 60076-1 (transformatory)
• DIN EN 60076-11 (transformatory suche)

STANDARDY poza UE

• IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers – USA)
• CSA (Canadian Standards Association – Kanada)
• GOST (GOST – Rosja)
• GB (Chiny)

INNE REGULACJE

Równie istotne przy projektowaniu i eksploatacji urządzeń są następujące regulacje:

• DIN VDE 0100 (instalacja silnoprądowe o napięciach nominalnych do 1000 V)
• DIN VDE 0105-100 (eksploatacja instalacji silnoprądowych)
• DIN VDE 0100-718 (projektowanie instalacji niskonapięciowych – wymagania dotyczące obiektów, pomieszczeń i urządzeń specjalnych – miejsca publicznych i miejsca pracy)
• EltBauV (rozporządzenie w sprawie budowy pomieszczeń dla instalacji elektrycznych)
• ArbStättV (przepisy dotyczące pomieszczeń do pracy)
• TA-hałas (instrukcje dla ochrony przed obciążeniem akustycznym)

WIĘCEJ UWAG DO PLANOWANIA I PROJEKTÓW

• VDI 2078 (pomiar obciążenia
• chłodzenia w klimatyzowanych pomieszczeniach)
• Specyfikacje klientów

Warunki posadowienia transformatorów

• Przewidziana instalacja wnętrzowa
• Stopień ochrony IP00; Połączenia ale również powierzchnie uzwojeń nie są bezpieczne dotykowo.
• Do montażu na zewnątrz obowiązkowa obudowa, minimalna ochrona IP23
• Instalacja z rozdzielnicami średniego i niskiego napięcia możliwa; krótkie ścieżki łączeniowe
• Żadne środki ochrony wody, np. misy olejowe nie są potrzebne z uwagi na brak oleju jako cieczy izolacyjnej transformatora;
• Żadne dodatkowe środki dla ochrony przeciwpożarowej nie są wymagane;

Ekstremalne warunki instalacyjne muszą być zawarte w specyfikacji klienta w celu właściwego zaprojektowania transformatora,

np:

• instalacja powyżej 1000 m npm
• statki
• obszary sejsmiczne
• elektrownie wiatrowe
• ekstremalne warunki temperaturowe (bardzo zimno, tropik, ..)
• obszary narażone na eksplozję

Minimalne odstępy izolacyjne

W przypadku szczególnie ograniczonych przestrzeni, występujących np. w obudowach, należy zachować minimalne odstępy, aby zapobiec przebiciu napięcia.

Podczas planowania wszelkich prac w pobliżu transformatorów należy pamiętać, że „obrys ochronny” nie definiuje granic strefy zagrożenia w rozumieniu normy DIN EN 50110-1, a jedynie odległość konieczną do bezawaryjnej pracy.

Uzwojenia transformatorów żywicznych nie są bezpieczne dotykowo pomimo izolacji z żywicy. Jest to izolacja funkcjonalna dla samych uzwojeń. Izolacja ta nie zapewnia ochrony przed porażeniem prądem przy dotyku lub przeskoku łuku elektrycznego, podczas zbliżenia. Uzwojenia należy traktować jak elementy pod napięciem i podjąć środki ochronne aby wykluczyć zbliżenie lub wejście do strefy zagrożenia porażeniem lub przebiciem.

Wszystkie wartości obowiązują dla wysokości montażowych <= 1000 m npm

A = odległość od połączenia uzwojenia GN

B = odległość od powierzchni zewnętrznej uzwojenia

C = odległość od połączeń uzwojenia DN

Przy planowaniu zapewnienia ochronny ludzi i urządzeń należy zakładać, że uzwojenia transformatora są częściami pod napięciem!

Warunki środowiskowe

Transformatory żywiczne pracują w rozmaitych warunkach klimatycznych i środowiskowych. Wymagane klasy muszą być zdefiniowane przez operatora. Projekty dla klas C2 i E2 wg normy IEC są standardowe; wyższe klasy są projektowane na życzenie.

KLASY KLIMATYCZNE

Klasa klimatyczna uwzględnia najniższą temperaturę otoczenia w czasie transportu, przechowywania i pracy.

* Temperatury X°C i Y°C specyficzne dla konkretnego projektu.

KLASY ŚRODOWISKOWE

Wilgotność, woda kapiąca, skraplanie i zanieczyszczenie to wpływy środowiskowe dla transformatora suchego. Te wpływy mają znaczenie nie tylko podczas pracy, ale także w czasie przechowywania przed jego instalacją. W odniesieniu do tych rozmaitych warunków środowiskowych zg. z IEC 60076-11 zidentyfikowano pięć klas środowiskowych dla transformatorów bez specjalnych środków ochrony zewnętrznej.

Klasa E0:

Kondensacja nie występuje na transformatorze, zanieczyszczenie jest znikoma. Te warunki uzyskuje się zwykle przy posadowieniu w bezpyłowym i suchym pomieszczeniu.

Klasa E1:

Sporadyczna kondensacja może wystąpić na transformatorze (na przykład, gdy transformator jest wyłączony). Zanieczyszczenie jest możliwe w ograniczonym stopniu.

Klasa E2:

Częsta kondensacja lub lekkie zanieczyszczenia lub kombinacja obu tych czynników.

Klasa E3:

Częsta kondensacja lub umiarkowane zanieczyszczenia lub kombinacja obu tych czynników.

Klasa E4:

Częsta kondensacja lub silne zanieczyszczenia lub kombinacja obu tych czynników.

Transformatory żywiczne SGB-SMIT tym samym są bezpieczne w obsłudze zarówno w wilgotnej atmosferze jak również przy zanieczyszczeniu powietrza. Jednakże przestrzegać należy okresów konserwacji dostosowanych do panujących warunków środowiskowych. Oznacza to, że w przypadku silnych zanieczyszczeń, zalecamy czyszczenie powierzchni zewnętrznych uzwojeń GN. Transformatory nadają się również do montażu na zewnątrz, w obudowach ochronnych minimum IP23 i specjalnym malowaniem.

Odporność ogniowa

KLASY ODPORNOŚCI OGNIOWEJ

Wymagana klasa ogniowa musi być zdefiniowana przez operatora. Transformatory żywiczne SGB-SMIT spełniają generalnie najwyższą, zdefiniowaną klasę – F1.

Klasa F0:

• Nie ma ryzyka zagrożenia pożarowego.
• Brak szczególnych środków w celu ograniczenia ryzyka pożaru, z wyjątkiem właściwości wynikających z projektu transformatora.
• Emisja substancji toksycznych jest ograniczone do minimum.

Klasa F1:

• Uwzględniono ograniczenia ryzyka pożaru.
• Emisja dymu i substancji toksycznych jest ograniczona do minimum.
• Transformatory żywiczne SGB-SMIT nie przyczyniają się znacząco do zdarzeń pożarowych.

BEZPIECZEŃSTWO POŻAROWE

Ponieważ transformatory żywiczne SGB-SMIT mają tylko elementy żywiczne w uzwojeniach GN i DN, obciążenie ogniowe jest zasadniczo określone przez te składniki.

ANALIZA GAZÓW PALNYCH

W laboratoriach Allianz AG zostały spalone próbki żywicy z uzwojeń transformatora oraz próbki ze wszystkich materiałów izolacyjnych. Wyemitowane gazy zostały poddane analizie.

• wykluczono powstawanie dioksyn
• wykluczono tworzenie dioksyn siarki
• gaz spalinowy składa się głównie z tlenku węgla, dwutlenku węgla, pary wodnej i sadzy
• były obecne śladowe ilości innych węglowodorów

Porównanie obciążenie pożarowego żywicy z transformatorem chłodzonym cieczą dla 1000 kVA:

* pod uwagę wzięto jedynie olej

Wynik badania wskazują, że używana przez SGB-SMIT żywica jest klasyfikowana jako nieszkodliwa.

Sejsmika

W przypadku instalacji transformatora w aktywnym sejsmicznie regionie, w projekcie muszą zostać wzięte pod uwagę ewentualne zewnętrzne naprężenia mechaniczne.

Klasę sejsmiczną podaje klient. Jej ustalenie można zrobić, wykonując następujące kroki:

Krok 1:

określić właściwą strefę aktywności sejsmicznej zgodnie z normą IEC 60721-2-6.

Krok 2:

Wybrać wielkość przyspieszenia ziemskiego właściwe dla strefy aktywności sejsmicznej zgodnie z normą IEC 60721-2-6.

Krok 3:

Na podstawie przyspieszenia ziemskiego wybrać klasę sejsmiczną korzystając z tabeli.

IEC 60076-11 opisuje trzy różne klasy sejsmiczne:

Chłodzenie transformatorów

Miejsce, w którym jest zainstalowany transformator żywiczny, musi być odpowiednio przewietrzane, ponieważ podczas pracy każdego transformatora tworzy się ciepło ze strat, które musi być odprowadzone.

Należy przede wszystkim sprawdzić, czy istnieje możliwość wentylacji naturalnej. Jeśli wymiary pomieszczenia lub obudowy nie zapewniają właściwego chłodzenia, przepływ powietrza musi być wymuszony poprzez zastosowanie wentylatorów chłodzących.

Układ wentylacyjny musi być policzony na maksymalne występujący wydatek ciepła, na który składają się straty jałowego z rdzenia i straty obciążeniowe z uzwojeń.

NATURALNA CYRKULACJA POWIETRZA

• Otwór wlotowy powietrza zapewnić zawsze u dołu na maksymalnej wysokości dolnej krawędzi uzwojenia DN. Spowoduje to

efekt kominowy i cyrkulację strumienia powietrza w kanałach pomiędzy uzwojeniami.

• Otwory wlotowe najlepiej rozmieścić wokół transformatora.
• Przekrój górnego otworu zwykle od 10 do 15% większy niż sumaryczny przekrój otworów dolnych. W ten sposób uwzględniona zostanie różnica w gęstości powietrza u dołu i u góry.

LEGENDA:

Pt: całkowite straty transformatora w kW

ΔO gradient temperatury w ° C, między wlotem i wylotem powietrza; Doświadczalnie około 15° C

Q: wielkość przepływu powietrza m³/s,

H: odległości w metrach między osią transformatora a osią górnego otworu w komorze

S: Powierzchnia przekroju otworu wlotowego powietrza (bez siatki) w m²

CYRKULACJA WYMUSZONA

Transformatory żywiczne mogą być wyposażone w wentylatory pozwalające przeciążać transformator do 40%. Przy optymalnym projekcie można osiągnąć nawet większe wartości.

Możliwe są następujące warianty wymuszonego chłodzenia transformatorów żywicznych:

Transformator żywiczny wolnostojący

• Zabudowa 2-6 wentylatorów na dolnej belce prasującej po obu stronach transformatora.
• Wentylatory są przeznaczone do pracy krótkotrwałej. W przypadku konieczności pracy ciągłej należy to zaznaczyć w specyfikacji.

• Zwyczajowe rozwiązanie dla transformatora instalowanego bez obudowy.
• Średni wzrost mocy wynosi w tym przypadku 40%. Znaczy to, że transformator żywiczny 1000 kVA AN (chłodzenie naturalne), można przeciążyć do 1400 kVA stosując wentylatory.

SGB-SMIT wykazał ten wzrost mocy z wentylatorami podczas wielu przeprowadzonych prób grzania.

Montaż transformatora żywicznego w obudowie ochrony IP33

W przypadku instalacji transformatora żywicznego w obudowie lub w mniej lub bardziej zabudowanej przestrzeni, należy zasadniczo zadbać o właściwą wentylację. W przypadku obudowy zależy to głównie od wybranego stopnia ochrony.

Płyty prowadzące powietrze (1) są wykonane tak, że obejmują one przestrzeń powietrzną znajdującą się pomiędzy ścianą obudowy i transformatorem. Zapewniają one zatem podczas pracy wentylatora (2), że ​​chłodne powietrze z zewnątrz jest zaciągane przez transformator i jego uzwojenia.

Także i w tym przypadku można zamontować dodatkowe wentylatory, które mogą być aktywowane w razie potrzeby.

Jeśli przedstawione rozwiązania nie spełniają Waszych wymagań, chętnie podejmiemy się opracowania indywidualnego rozwiązania.

Prosimy o kontakt.

Konfiguracje podwozia

Podwozie jest dostępne z różnymi rozstawami kół. Może ono być wyposażone w koła lub stopy maszynowe. Opracowujemy również specyficzne dla klienta rozwiązania.

KOŁA

Rolki (4 sztuki / transformator)

Wysokość [mm]

Materiał

Maks. Obciążenie

125
125
160
200

Tworzywo
Stal
Stal
Stal

2,5 t
2,5 t
3,6 t
6,3 t

Urządzenie blokujące (2 szt / transformator)

Wysokość [mm]

125
160
200
200 z kołami

Są dostępne w różnych wysokościach i z różnych materiałów. Aby zabezpieczyć transformator przed toczeniem, są dostępne urządzenia blokujące.

Kierunek toczenia jest przestawialny. Zależnie od zamocowania kół do podwozia, transformator można przetaczać wzdłuż jego podłużnej lub poprzecznej osi.

STOPY MASZYNOWE

Stopy maszynowe są służą równocześnie jako tłumik drgań. Ograniczają ponadto emisję hałasu. Gumowy korpus podkładki posiada nośność do max. 5100 kg.

PODKŁADKI ANTYWIBRACYJNE

Jeśli transformator ustawiony jest bezpośrednio na podłożu lub na nieizolowanych szynach, drgania pracującego transformatora zamieniają się w nieprzyjemny hałas i niepożądane wibracje emitowane do otoczenia.

Podkładki służą do zabezpieczenia kółek oraz do wytłumienia hałasu i wibracji pochodzących od transformatora.

Wytłumienie to uzyskuje się poprzez fizyczne oddzielenie podłoża i transformatora za pomocą specjalnego elementu tłumiącego. Ciężar transformatora ściska gumę w sposób, który pozwala na złagodzenie drgań poprzecznych i poziomych.

Podkładki dobiera się wg nośności. W przypadku podwyższonych wymagań mechanicznych, takich jak instalacje na statkach, pogłębiarkach, w elektrowniach wiatrowych czy strefach trzęsień ziemi, dodatkowe środki na etapie projektu są niezbędne. Przygotowując transformatory do posadowienia na gumowej podkładce, należy uwzględnić jego kołysanie, co może spowodować, że jego przyłącza będą ruchome. Jest to niezwykle ważne w przypadku łączenia transformatorów do istniejących szyn zbiorczych.

Zabezpieczenie i monitoring temperatury transformatorów suchych żywicznych

Uziemienie

Uziemienie (połączenie wyrównawcze) rdzenia i części metalowych transformatora żywicznego występuje zawsze. Standardowo wykonuje się poprzez punkt uziemiający na podwoziu. Inne wymagania klientów mogą oczywiście być uwzględnione, np. punkt uziemiający na belce prasującej.

Uziemienie (połączenie wyrównawcze) rdzenia i części metalowych transformatora żywicznego występuje zawsze. Standardowo wykonuje się poprzez punkt uziemiający na podwoziu. Inne wymagania klientów mogą oczywiście być uwzględnione, np. punkt uziemiający na belce prasującej.

Do uziemienia uzwojeń transformatora przy jego włączeniu można użyć uchwytów kulowych mocowanych do przyłączy:

• średnica: 20 mm

• średnica: 25 mm

• proste

• kątowe

Ponadto można do tego celu użyć uziemników po stronie przyłącza GN i DN bądź naściennych w linii kabla GN.

Uziemienie lub wyrównanie potencjałów na transformatorze musi być prawidłowo podłączone lub sprawdzone. W związku z tym należy przestrzegać momentów dokręcania śrub mocujących i minimalnych przekrojów przewodów wyrównawczych potencjałów. Przekrój poprzeczny przewodu wyrównywania potencjałów musi być przynajmniej o połowę mniejszy niż przekrój przewodu ochronnego instalacji, ale ze względów mechanicznych nie mniej niż 6 mm².

Przypisanie minimalnych przekrojów przewodów ochronnych i neutralnych do przekroju przewodów instalacyjnych znajduje się w normie VDE 0100-540.

Monitoring temperatury

Przy spełnieniu pewnych warunków każdy transformator żywiczny, podobnie jak olejowy, może być przeciążany.

Ograniczeniem dla przeciążeń transformatorów żywicznych jest system monitorowania temperatury, który doprowadzi do wyłączenia urządzenia po osiągnięciu ustalonej temperatury.

Temperatura monitorowana jest za pośrednictwem czujników PTC (elementy rezystancyjne, których rezystancja zmienia się skokowo po osiągnięciu zadanej temperatury) w każdym transformatorze żywicznym. Czujniki zabudowane są uzwojeniach niskiego napięcia i dzięki wyborowi właściwej temperatury zareagowania chronione są w ten sposób również próżniowo zalane żywicą uzwojenia górnego napięcia przed przegrzaniem, które może wystąpić wskutek przeciążenia, niewystarczającego chłodzenia czy wysokiej temperatury zewnętrznej.

• Na życzenie możemy stosować czujniki PT100, możemy monitorować rdzeń za pomocą czujników PT100 lub PTC.
• Dostępny jest także bezdotykowy pomiar temperatury.

Na ogół, monitoring prowadzi się w dwóch fazach:

alarm

System ten informuje o przekroczeniu nominalnej temperatury, która zapewnia maksymalnie długą żywotność tzn. ciągłe obciążenie znamionowe przy 20° C temperatury powietrza chłodzącego. Jest on przeznaczony do ostrzegania operatorów i sugeruje ograniczenie obciążenia.

wyłączenie

Ten system jest dostrojony do temperatury granicznej z deklarowanej klasy temperaturowej. W przypadku takim transformator musi zostać odłączony. Dalsza eksploatacja przy podwyższonej temperaturze prowadzi do skrócenia żywotności. Obwody trzech rezystancji (w tym przykładzie 1 czujnik na fazę) są wyprowadzone szeregowo na listwę zaciskową. Stąd połączenie dwuprzewodowe prowadzi do urządzenia wyzwalającego w rozdzielnicy.

Dlaczego transformatory suche żywiczne SGB-SMIT są najlepsze?

Unikalna konstrukcja uzwojeń warstwowych SGB-SMIT

Uzwojenie warstwowe to najlepsze i najbardziej niezawodne rozwiązanie pod względem elektrycznym.

Uzwojenie takie wzmocnione jest włóknem szklanym i zalane w żywicy epoksydowej przez co uzyskuje się
• Maksymalna trwałość mechaniczną i elastyczność
• Znacznie podwyższoną odporność na wahania temperaturowe wywołane np. zmianami obciążenia lub temperatury otoczenia

Uzwojenie dwuwarstwowe pozwala na liniowy rozkładu naprężeń od sił zwarciowych (na przykład od wstrząsu wywołanego wyzwoleniem wyłącznika)
• liniowa dystrybucja impulsów napięcia na całym uzwojeniu
• brak istotnych pików napięcia w obrębie uzwojenia
• równomierne naprężenia napięciowe

Uzwojenie warstwowe z jednym lub kilkoma kanałami chłodzącymi to:
• zwiększenie powierzchni chłodzącej
• zmniejszenie wewnętrznych naprężeń mechanicznych
• lepsze wykorzystanie materiału
• równomierny rozkład temperatury

Wieloletnie doświadczenie

Od ponad 30 lat SGB-SMIT produkuje transformatory suche żywiczne – tym samym dysponuje w tym obszarze największym doświadczeniem wśród światowych producentów.

• ogromne globalne doświadczenie produkcyjne włącznie z lokalizacjami w wielu krajach świata
• świetne referencje międzynarodowe z różnych branż
• kompleksowe know-how i wieloletnie doświadczenie w zakresie elektrowni wiatrowych offshore i onshore
• obudowy wg potrzeb klienta
• optymalne rozwiązania dla wszystkich zastosowań przemysłowych dowolnej złożoności

Zakresy eksploatacji

Transformatory żywiczne SGB-SMIT mają minimalne wymagania co do miejsca posadowienia

Motoryzacja / mobilność elektryczna:

Priorytetowe stacje paliw, projekty infrastrukturalne

Kolej:

zasilanie DC dla metra i sieci tramwajowej.

Zasobniki energii i stacje ładowania

Koncepcje „Split – Powerline”.

Wydobycie:

Infrastruktura wydobywcza podziemna i powierzchniowa, dźwigi i pogłębiarki.

Chemia / farmacja:

Prostowniki i instalacje dystrybucyjne do montażu wewnątrz i na zewnątrz.

Elektrownie / Energetyki:

Aplikacje „power-to”.

Morskie:

układy napędowe statków i instalacje portowe.

Przemysł metalowy i papierniczy:

napędy rolkowe i pompy.

Oil and Gas:

Rafinerie, separatory powietrza, platformy naftowe i gazowe.

Centra danych:

Serwerownie i układy chłodzenia.

Energia odnawialna:

Elektrownie wiatrowe, systemy fotowoltaiczne

Obszary eksploatacji

Transformatory żywiczne SGB-SMIT oferują rozwiązania dla:

• ekstremalnych warunków środowiskowych:

• Bardzo gorące klimaty np. tereny pustynne
• Duże obciążenia środowiskowe (zasolenie, wilgotność powietrza, gazy)
• Strefy klimatyczne z ekstremalnie niskimi temperaturami (do -50 ° C), np. Artyka, Syberia

• wysokich przeciążeń krótkotrwałych np. do 450% mocy znamionowej:

• długotrwałych obciążeń do 140% mocy znamionowej z użyciem wentylatorów

• sieci energetycznych z wymaganą dużą dostępnością

• sieci z dużym udziałem wyższych harmonicznych

• sieci obciążonych przepięciami łączeniowymi (wyłączniki próżniowe)

• napięć udarowych

• wysokich wymagań dotyczące obciążeń mechanicznych (dźwigi, koparki, obszarów sejsmiczne, statki)

• instalacji na wysokościach ponad 1000 mnpm

NOWE STANDARDY DLA OSIĄGNIĘCIA KORZYŚCI DLA KLIENTA

Transformatory żywiczne SGB-SMIT oferują szereg cech, które odróżniają je pod względem technicznym od innych transformatorów żywicznych i sprawiają, że jest to bardzo niezawodne i bardzo bezpieczne rozwiązanie.

Transport transformatorów suchych żywicznych

Elementy do podnoszenia transformatora

Na górnej belce znajdują się cztery ucha do podnoszenia i ewentualnie ciągnięcia.

Wersja 1

Ucha do podnoszenia (1), znajdują się na zewnętrznych krawędziach górnej belki prasującej.

W tym rozwiązaniu, Ucha do podnoszenia służą również do ciągnięcia.

Wersja 2

Dla większych transformatorów, istnieje możliwość oddzielnego wykonania uchwytów do podnoszenia i ciągnięcia. Ucha do ciągnięcia (2) są w tym przypadku usytuowane na zewnętrznych krawędziach a ucha do podnoszenia (1) pośrodku belki.

Wymagania dla transportu drogowego

Ciężarówki muszą spełniać następujące wymagania:

• technicznie stan idealny
• zgodny ze wszystkimi wymogami prawnymi
• zawieszenie pneumatyczne
• zamknięta konstrukcja (plandeka)
• ładowane od góry (plandeka i żebra mogą być czasowo demontowalne)
• dla każdego przewożonego transformatora co najmniej cztery pasy mocujące (zgodnie z normą DIN EN 12195-2) i cztery maty antypoślizgowe o grubości min. 8 mm
• wystarczające ilość uch do mocowania (min. cztery na transformator)

Sposoby załadunku transformatorów

• dźwig
• wózek widłowy przy specjalnej konstrukcji podwozia – wyłącznie wtedy gdy transformatory wyposażone są w blokady wideł wózka, które zapobiegają przechyleniu przy przemieszczaniu

Mocowanie transformatora na pojeździe

Ładunek musi być starannie umieszczony a siły bezwładnościowe występujące podczas transportu ograniczone. Podczas jazdy ładunek poddawany jest naprężeniom działającym wzdłużnie (siły pochodzące z procesów przyspieszania i hamowania), poprzecznie (siły od pokonywania zakrętów) lub pionowo (siły podczas jazdy po nierównym terenie) w stosunku do kierunku jazdy.

Transformator jest mocowany czterema pasami (wyposażenie dodatkowe spedytora) na czterech oczkach odciągowych górnej belki prasującej o kącie rozwarcia ok. 30 stopni w dół i zapinane do istniejących oczek odciągów ciężarówki.

Należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa przy załadunku zg. z normą DIN EN 12195-2.

Kompatybilność elektromagnetyczna i hałas

Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC)

Transformatory podczas pracy wytwarzają pole elektryczne i magnetyczne. Te pola elektromagnetyczne mogą osiągnąć wartości, do których ma zastosowanie federalna ustawa o kontroli imisji (BImSchG).

Wartościami granicznymi urządzeń o częstotliwości 50 Hz w miejscu o największej ekspozycji są wg 26. BImSchV:

• 5 kV / m, natężenie pola elektrycznego
• 100 μT indukcja magnetyczna

Pole elektryczne od transformatora żywicznego i jego połączeń jest na zewnątrz komory transformatora znikome. Obudowa ochronna transformatora żywicznego SGB-SMIT działa jak klatka Faradaya. Dotyczy to również w dużej mierze sufitu i ścian komory transformatora, o ile te nie są wykonane z materiału elektrycznie izolującego.

Przyczyną zakłóceń mogą być magnetyczne pola rozproszone transformatora, na który składają się trzy główne źródła:

• pole rozproszone biegu jałowego
• pole rozproszone z połączeń
• pole rozproszone z przewodzących prąd uzwojeń

Pole rozproszone biegu jałowego jest znikome i można go pominąć. Uzwojenia, przez które płynie prąd obciążenia mają największy udział w sumarycznym polu, na które nakłada się jeszcze pole wytworzone przez przyłącza niskonapięciowe.

Pole magnetyczne wokół przyłącza niskiego napięcia dominuje nad poziomem całego pola.

Do podłączenia transformatora zaleca się, w razie potrzeby, kompensację pola za pomocą podwójnego ułożenia przewodów niskonapięciowych z punktowo symetrycznym przyporządkowaniem faz. Zgodnie z normą IEC 60076 transformatory są uważane za elementy bierne pod względem emisji zakłóceń elektromagnetycznych i odporności na nie, a oznaczenie CE jest dozwolone.

Zgodnie z pomiarami i obliczeniami pole magnetyczne wokół transformatorów żywicznych SGB-SMIT jest znacznie poniżej wartości granicznej wyznaczonej przez 26 Dyrektywę UE (26. BImSchV).

W określonych warunkach pomiarowych, pole magnetyczne transformator żywicznego

np. 630 kVA / 20 kVA, 0,4kV według własnych pomiarów w odległości 2 metrów od powierzchni uzwojenia GN wynosi około 5 μT.

Granice zakłócenia technicznych niektórych urządzeń¹:

• Rozrusznik serca 50 Hz, 4 – 6 μT
• Aparaty słuchowe, 50 Hz, 2 – 20 μT
• EKG 50 Hz, 0,4 μT

26. BImSchV ma zastosowanie do „stałych instalacji do przetwarzania i przesyłu energii elektrycznej”. Obejmuje swoim zakresem stosowania „stacje elektroenergetyczne, w tym szafy rozdzielcze, o częstotliwości 50 Hz i napięciu napowietrznym 1 kV lub większym”. Ponieważ transformatory mocy są częścią składową kompletnego systemu, tj. odpowiedniej instalacji, są one wyłączone z niniejszego rozporządzenia.

Hałas

Przyczyną hałasu jest magnetostrykcja blach rdzenia. W przypadku transformatorów rozdzielczych zależą one głównie od indukcji. Obniżenie poziomu hałasu emitowanego do otoczenia zyskuje coraz bardziej na znaczeniu. Dlatego też transformatory żywiczne SGB-SMIT są oprócz wersji standardowej wg normy DIN EN 50588 oferowane również w wariancie z obniżonymi stratami i hałasami. Poza wyborem wartości indukcji i materiału rdzenia również sposób zaplatania jarzm i kolumn rdzenia, tzw. metoda „step-lap”, ma korzystny wpływ na poziom hałasu transformatorów.

Ciśnienie i moc akustyczna oraz sposób ich pomiaru są określone w normie DIN EN 60076-10.

Odgłosy pracy transformatora żywicznego rozprzestrzeniają się jako hałas powietrzny i strukturalny, przy czym dla każdej formy hałasu stosuje się różne środki jego redukcji.

DŹWIĘK W POWIETRZU

Dźwięk w powietrzu zależy od:

• łącznej powierzchni komory transformatora
• powierzchni transformatora
• współczynnika absorpcji akustycznej zastosowanych w pomieszczeniu materiałów budowlanych

Zmniejszenie poziomu hałasu:

• Zmniejszenie odbicia dźwięku poprzez wyłożenie pomieszczenia transformatora wełną mineralną
• Redukcja poziomu ciśnienia akustycznego poza pomieszczeniem transformatora poprzez grubszą ścianę zewnętrzną
• Ciągły spadek poziomu ciśnienia akustycznego wraz ze wzrostem odległości

DŹWIĘK STRUKTURALNY

Dźwięk strukturalny to przenoszenie hałasu przez powierzchnię styku transformatora z podłogą na ściany i inne części pomieszczenia transformatora..

Redukcja dźwięku strukturalnego:

• Taśmy rozprężne umieszczone na przyłączu niskonapięciowym w celu ochrony przed przenoszeniem dźwięku strukturalnego.
• Strukturalna izolacja w celu optymalizacji wytłumienia pomieszczeń, np. podkładki antywibracyjne, stopy maszynowe

Obudowy do transformatorów suchych żywicznych

Obudowy standardowe

Wielkość

1

2

3

4

5

6

Rysunek wymiarowy

RSG NR

RSG00000001 – 16

RSG00000017 – 32

RSG00000033 – 48

RSG00000049 – 64

RSG00000065 – 80

RSG00000081 – 96

Wymiary (dł x szer x wys)

1,400 mm x 1,000 mm x 1,600 mm

1800 mm x 1200 mm x 1900 mm

2200 mm x 1400 mm x 2050 mm

2400 mm x 1600 mm x 2250 mm

2700 mm x 1800 mm x 2550 mm

3000 mm x 2000 mm x 2800 mm

Waga

ok 220 kg

ok 350 kg

ok 425 kg

ok 505 kg

ok 605 kg

ok 710 kg

Klasa ochrony IP

21/23/31/33

21/23/31/33

21/23/31/33

21/23/31/33

21/23/31/33

21/23/31/33

Mocowanie

Podłoże / Podwozie

Podłoże / Podwozie

Podłoże / podwozie

Podłoga / Podwozie

Podłoga / Podwozie

Podłoga / Podwozie

Rodzaj instalacji

Wnętrze / zewnątrz

Wnętrze / zewnątrz

Wnętrze / zewnątrz

wnętrzowe / zewnątrz

Wnętrze / zewnątrz

Wnętrze / zewnątrz

Wejścia rewizyjne

Klapa / drzwi

Klapa / drzwi

Klapa / drzwi

panele / drzwi na zawiasach

panele / drzwi na zawiasach

panele / drzwi na zawiasach

Obrys ochronny

1300 mm x 900 mm x 1500 mm

1700 mm x 1100 mmx 1800 mm

2100 mm x 1300 mm x 1950 mm

2300 mm x 1700 mm x 2150 mm

2600 mm x 1700 mmx 2450 mm

2900 mm x 1900 mmx 2700 mm

Powierzchnia wlotu powietrza (IP2X / IP3X)

0,30 m / s, 0,17 m

1,27 m / s, 0,75 m

1,67 m / s, 0,98 m

2,17 m / s, 1,27 m

2,80 m / s, 1,65 m

3,52 m / s, 2,07 m

Powierzchnia wylotu powietrza (IP2X / IP3X)

0,35 m / s, 0,20 m

1,47 m / s, 0,86 m

1,93 m / s, 1,14 m

2,49 m / s, 1,47 m

3,24 m / s, 1,90 m

4,07 m / s, 2,39 m

Stopień ochrony korozyjnej

C4

C4

C4

C4

C4

C4

Materiał

DX51D + Z275 (t = 1,5 mm)

DX51D + Z275 (t = 1,5 mm)

DX51D + Z275 (t = 1,5 mm)

DX51D + Z275 (t = 1,5 mm)

DX51D + Z275 (t = 1,5 mm)

DX51D + Z275 (t = 1,5 mm)

Rozpraszanie ciepła

konwekcja naturalna

konwekcja naturalna

konwekcja naturalna

konwekcja naturalna

konwekcja naturalna

konwekcja naturalna

Malowanie proszkowe

> 70 μm

> 70 μm

> 70 μm

> 70 μm

> 70 μm

> 70 μm

Kolor

RAL 7035

RAL 7035

RAL 7035

RAL 7035

RAL 7035

RAL 7035

Max. liczba otworów rewizyjnych

4

6

6

6

6

6

Moc transformatora przy napięciu 10 kV

250/10

630/10

1000/10

1600/10

2500/10

3150/10

Moc transformatora przy napięciu 20 kV

160/20

315/20

630/20

1600/20

2000/20

3150/20

Obudowy customizowane

Wykonanie obudów na indywidualne życzenie klienta jest możliwe w stopniach ochrony IP21 do IP54. Ich instalacja może być wnętrzowa lub zewnętrzna.

Ponadto wybierać można pomiędzy mocowaniem do podwozia transformatora lub do podłoża. Liczba drzwi i klap może być dostosowana do indywidualnych potrzeb.

Obudowy są projektowe tak by odprowadzać ciepło ze strat transformatora. Mogą być wyposażone w układ chłodzenia

◦ AN (chłodzenie naturalne)
◦ AF (chłodzenie wymuszone)
◦ AFWF (chłodzenie wodno-powietrzne)

Safe System

Transformatory żywiczne SGB-SMIT charakteryzują się zarówno wysoką niezawodnością i bardzo wysokim stopniem ochrony osobistej oraz dobrą efektywnością środowiskową. Dzięki opracowaniu projektu „Safe System” wyznaczyliśmy nowe standardy, szczególnie dla nowych elektrowni wiatrowych przybrzeżnych o mocy rzędu magawatów.

Wiele czynników środowiskowych może zostać odpartych przez Safe System:
◦ zasolone powietrze
◦ pożary
◦ Wibracje podczas pracy oraz obciążenia podczas transportu
◦ Silne i gwałtowne wahania obciążenia

ZAKRES EKSPLOATACJI

Safe System może być dostarczany z maksymalnym napięciem roboczym U = 40,5 kV, i mocą aż do 10 MVA. Zdolności produkcyjne są skalkulowane na kilkaset jednostek w roku.

Safe System może być dostarczany z maksymalnym napięciem roboczym U = 40,5 kV, i mocą aż do 10 MVA. Zdolności produkcyjne są skalkulowane na kilkaset jednostek w roku.

Ciepło to przekazywane jest następnie do zewnętrznego czynnika chłodzącego (woda). Schłodzone w ten sposób powietrze jest wewnętrznym obwodem chłodzenia doprowadzone ponownie do transformatora. Dzięki optymalizacji obwodu chłodzenia całkowita masa systemu może być znacznie zmniejszona.

System chłodzący jest zaprojektowany tak, że tylko mała część strat transformatora trafia poprzez obudowę do otoczenia.

Ochrona przed zasolonym powietrzem

• Wymienialny wentylator; żywotność> 5 lat
• Hermetycznie uszczelniony przed zewnętrznym zasolonym, powodującym korozję powietrzem(DIN EN 50308)
• Wydłużone interwały konserwacji dzięki uniknięciu ingerencji soli
• Dwa redundantne wentylatory do wewnętrznego i zewnętrznego obwodu chłodzącego
• Oddzielenie wentylatorów zaworami zwrotnymi
• Wentylator podłaczony na zewnątrz obudowy
• Chłodnica rurowa z materiału o wysokiej odporności
• Skropliny i woda z czyszczenia odprowadzana na zewnątrz

Ochrona przed zasolonym powietrzem

Ochrona przeciwpożarowa

Transport i wibracje

• testy przez akredytowane instytuty badawcze
• jarzma rdzenia zabezpieczone taśmami i bolcami
• opcjonalne podparcie uzwojeń systemem wsporczym ze sprężynami talerzowymi
• uzwojenia oraz konstrukcje mocujące z elementami sprężystymi są odsłonięte i mogą być łatwo ponownie dociągnięte, jeśli to konieczne – istotna przewaga nad transformatorami olejowymi

Uwzględnienie silnych wahań mocy

• uzwojenie górnego napięcia wzmocnione izolacją z włókna szklanego zalane w żywicy epoksydowej
• rozszerzanie materiału przewodzącego i żywicy podczas zmian obciążenia jest absorbowane przez włókna szklane osadzone w żywicy epoksydowej

Testy w fabryce

• próby wyrobu
• próba grzania
• próba napięciem udarowym i następujący po niej pomiar wyładowań niezupełnych

Jet System

Wraz z Jet System SGB-SMIT oferuje zoptymalizowane rozwiązanie dla transformatorów z układem chłodzenia. Idealne dla lądowych elektrowni wiatrowych.

Konstrukcja może być dostosowane zarówno do montażu w wieży jak i w gondoli.

Oprócz analizy kosztów cyklu życia, następujące czynniki zostały uwzględnione w opracowaniu tej konstrukcji:

• zoptymalizowane chłodzenie
• bezpieczeństwo osobiste
• bezpieczeństwo pożarowe
• wymagania przyłączenia do sieci
• warunki transportu i wibracje

Jet system (przykład dla elektrowni wiatrowej)

1. Filtr powietrza (wejście)
2. Zimne powietrze
3. Płyty kierujące powietrze
4. Uzwojenia
5. Rdzeń
6. Obudowa
7. Ciepłe powietrze
8. Wentylator
9. Filtr powietrza (wyjście)
10. Wieża

ZAKRES EKSPLOATACJI

Jet System może być dostarczany z maksymalnym napięciem roboczym U = 40,5 kV,w zakresie mocy 1,6 – 10 MVA

INFORMACJE OGÓLNE

Transformator żywiczny SGB-SMIT umieszcza się w tym przypadku w przetestowanej obudowie o stopniu ochrony IP44. Zimne powietrze dolotowe doprowadza się z zewnątrz poprzez przestrzeń dolotową (1) i system rur bezpośrednio do obudowy (6). Za pomocą płyt prowadzących (3) powietrze to (2) jest kierowane do kanałów chłodzących uzwojenia (4).

Podgrzane wskutek emisji ciepła transformatora powietrze jest przez układ rur z wbudowanym w nie cichym wentylatorem (8) wydmuchiwane na zewnątrz. Całość tworzy zdefiniowany system chłodzący, który może być testowany podczas prób fabrycznych.

Straty jałowe i niewielkie straty obciążeniowe występujące przy obciążeniu do 30% mocy znamionowej, mogą zostać odprowadzone bez włączania wentylatora. Przy wyższym obciążeniu wentylator jest włączany za pomocą czujników temperatury w uzwojeniu.

Taki kontrolowany przepływ powietrza prowadzi do niewielkiego wzrostu temperatury uzwojeń. Zoptymalizowany projekt układu chłodzenia pozwala na znaczne oszczędności materiałowe i gabarytowe.

Zakres temperatur od -25 do + 40°C

(w szczególnych przypadkach: -50°C do + 50°C)

Klasa środowiskowa E2 (testowany przez instytut)

Przy wyższych wymaganiach istnieje możliwość zastosowania filtrów.

Bezpieczeństwo osobiste

• rozbieralna metalowa obudowa, IP44
• ochrona przed kontaktem z elementami pod napięciem
• redukcja mocy przy przeciążeniu lub przegrzaniu dzięki kontroli temperatury
• wszystkie części podłączone do systemu uziemienia instalacji

Ochrona przeciwpożarowa

• transformatory żywiczne SGB-SMIT nie przyczyniają się znacząco do zagrożeń pożarowych (zgodnie z normą IEC 60076-11)

• Klasa ogniowa F1
• Znacznie mniejsze obciążenie ogniowe niż na przykład dla transformatorów olejowych

• nie ma ryzyka przenoszenia ognia przez palne ciecze
• czujniki łuku do szybkiego wyłączenia instalacji
• gorące gazy mają ujście poprzez przewody wentylujące

Wymagania przyłączenia do sieci

Mają istotny wpływ na projekt transformatora. Poprzez stosowanie zoptymalizowanego chłodzenia transformatora, dzięki kanałom w uzwojeniu i konstrukcji rdzenia magnetycznego udało się ograniczyć wkład dodatkowych materiałów w celu spełnienia wymogów połączenia do sieci.

Pewna ilość indukcyjnej i pojemnościowej mocy biernej musi być przejęta przez transformator.

Transport i wibracje

• jarzma rdzenia zababezpieczone taśmami i bolcami
• opcjonalne podparcie uzwojeń systemem wsporczym ze sprężynami talerzowymi
• uzwojenia oraz konstrukcje mocujące z elementami sprężystymi są odsłonięte i mogą być łatwo ponownie dociągnięte, jeśli to konieczne – istotna przewaga nad transformatorami olejowymi
• ochrona przed kontaktem z elementami pod napięciem
• redukcja mocy przy przeciążeniu lub przegrzaniu dzięki kontroli temperatury
• wszystkie części podłączone do systemu uziemienia instalacji

Inne wykonania

Transformator trójuzwojeniowy typu „doppel stock”

Transformatory te składają się z dwóch uzwojeń wysokiego napięcia połączonych równolegle, i dwóch niezależnych systemów niskonapięciowych.

Najbardziej popularnym zastosowaniem transformatorów „doppel stock” jest zasilanie prostownika 12-impulsowego, który jest podłączony do systemów niskiego napięcia.

Oprócz klasycznego zastosowania „doppel stock”, istnieje również wykonanie jako tzw mechaniczny „doppel stock”. Wersja ta jest stosowana, gdy prąd systemów niskonapięciowych jest tak wysoki, że ​​nie może płynąć w pojedynczym uzwojeniu niskiego napięcia. W przypadku takim stosuje się dwa, osiowo nawinięte uzwojenia dolne i łączy się je równolegle.

Sztuczny punkt neutralny

Transformator taki służy do realizacji brakującego punktu gwiazdowego w elektrycznych sieciach dystrybucyjnych lub jeśli punkty gwiazdowe transformatorów nie mogą być w pełni obciążane. Sztuczne punkty neutralne są również stosowane w celu wygaszenia zwarcia doziemnego lub ograniczenia zwarciowego prądu doziemnego poprzez ich impedancję. Zazwyczaj są one włączone pomiędzy transformator mocy i ziemię.

Istnieją sztuczne punkty neutralne, które pracują tylko krótkotrwale, na przykład, np. przez 10 sekund, dopóki występuje prąd zwarciowy. W przypadku takim straty stanu zwarcia generowane są jedynie w tak krótkim czasie.

Jednakże istnieją przypadki, w których przez taki transformator prąd płynie długotrwale. Mieści się on przedziale 10-20% maksymalnego prądu zwarcia. Specyfikacja trybu pracy, moc znamionowa, grupa połączeń i napięcie zwarcia jest określana przez klienta.

Dławiki sprzęgające

Służy przede wszystkim do sprzęgania sieci z ograniczeniem prądów wyrównawczych.

Dławiki SGB-SMIT posiadają dwa uzwojenia na tor, jedno główne i drugie pomocnicze. W punkcie ich połączenia dodatkowa energia może być wprowadzona z generatora (np. awaryjnego) lub transformatora.

Dławik sprzęgający zapobiega między innymi przepływowi prądu do zawieszonego systemu elektroenergetycznego, zanim (szybki) wyłącznik, który zazwyczaj znajduje się po stronie sieci zasilającej przed dławikiem sprzęgającym, zostanie otwarty. Powstające duże prądy zwarciowe do sieci będą tłumione tutaj przez dławik.

Inne funkcje obejmują:

• Funkcja filtra w połączeniu z generatorem i transformatorem
• Bezpieczne tłumienie pików napięcia od strony sieci
• Znacznie zmniejszone harmoniczne napięcia sieciowego przekazywane na stronę odbiorcy
• Drastyczna redukcja harmonicznych od strony obciążenia przenoszonych na stronę sieci

… I DUŻO WIĘCEJ …

Jakość i certyfikaty

Zapewnienie jakości

WŁASNA STACJA PRÓB

Transformatory żywiczne SGB-SMIT projektowane i wykonywane są standardowo zgodnie z normą 60076-11. Próby na nich wykonywane są na własnej, nowocześnie wyposażonej stacji prób:

Próby rutynowe

1. Próba napięciem przyłożonym
2. Pomiar przekładni i sprawdzenie przesunięcia fazowego
3. Pomiar rezystancji uzwojenia
4. Próba napięciem indukowanym
5. Pomiar wyładowań niezupełnych
6. Pomiar strat jałowych i prądu jałowego
7. Pomiar impedancji zwarcia i strat obciążeniowych
8. Sprawdzenie czujników temperaturowych

Próby typu

1. Próba napięciem udarowym z generatora Marxa do 400 kV i 20 kJ energii ładującej
2. Próba grzania

Próby specjalne

1. pomiar harmonicznych prądu jałowego jako % przebiegu podstawowego
2. pomiar charakterystyki magnesowania
3. pomiar reaktancji komutacyjnej
4. pomiar rezystancji izolacji
5. pomiary wyładowań niezupełnych dodatkowymi metodami testowymi
6. określenie ważonych dźwięku metodą ciśnieniową za pomocą pomiaru ciśnienia akustycznego
7. określenia pojemności uzwojeń względem ziemi, między uzwojeniami i współczynnik strat (tan )
8. SFRA (Sweep Frequency Response Analysis)
9. pomiar częstotliwości rezonansowej
10. pomiar dźwięku strukturalnego (pomiar drgań)

Pomiar hałasu

1. komora bezechowa ma długość 10 m i wysokość 5 m. Poziom tła wynosi 37 dB (A).

Potwierdzenie klasy klimatycznej i środowiskowej

1. możliwość próby do klasy klimatycznej C5
2. możliwość próby do klasy środowiskowej E4

Transformatory żywiczne SGB-SMIT dostarczane są do ponad 50 krajów – obowiązujące w tych krajach standardy: ANSI, IEEE, GOST itp stanowią podstawę do projektowania, wytwarzania i testowania transformatorów.

Szczegółowe testy w laboratoriach zewnętrznych

Wspólnie z instytucjami zewnętrznymi, możemy przeprowadzić szczegółowe pomiary w ważnych obszarach technicznych:

• testy ogniowe (próba zniszczeniowa)
• próba zwarcia dynamicznego według IEC i GOST
• kompatybilność elektromagnetyczna EMC
• analiza gazów spalinowych l karbonizacyjnych
• test na wibracje

SGB-SMIT jest pierwszym producentem transformatorów na świecie z możliwością wykonywania testów klimatycznych i środowiskowych we własnym laboratorium.

Certyfikaty

SGB ​​nie tylko spełnia normy w zakresie technologii produkcji i bezpieczeństwa pracy, ale też ma własne wysokie standardy, a także stawia czoła wyzwaniom w kwestiach środowiskowych – potwierdzają to nagrody i certyfikaty różnych instytutów..