Co je to transformátor elektrárny

Porozumění transformátorům v elektrárnách: Typy, funkce a aplikace: Jak se vyznat v transformátorech?

Transformátor v elektrárně je důležitou součástí každého zařízení na výrobu energie, která je zodpovědná za zvyšování nebo snižování napětí tak, aby odpovídalo požadované úrovni pro bezpečný a účinný přenos energie. Ať už se jedná o uhelnou nebo jadernou elektrárnu nebo elektrárnu využívající obnovitelné zdroje energie, jako je větrná nebo solární energie, transformátory zajišťují přenos elektrické energie na dlouhé vzdálenosti bez výrazných ztrát.

V tomto článku se budeme zabývat různými typy transformátorů pro elektrárny, jejich parametry, funkcemi a aplikacemi a zdůrazníme, jak Evernew Transformer, přední čínský výrobce transformátorů, hraje klíčovou roli při výrobě spolehlivých a účinných transformátorů pro elektrárny po celém světě.

Transformátory v elektrárnách: Úloha a funkce

Transformátor v elektrárně hraje zásadní roli při převodu napětí generovaného elektrárnami na úroveň vhodnou pro přenos a distribuci. Generátor elektrárny obvykle vyrábí elektřinu o nízkém napětí (např. 10-25 kV), které je třeba zvýšit (nebo snížit) na vhodné napětí (od 110 kV do 765 kV) pro dálkový přenos. Tato transformace na vyšší stupeň snižuje proud a minimalizuje ztráty v síti.

Úrovně napětí generované elektrárnami jsou příliš vysoké pro bezpečné použití spotřebiteli, což vyžaduje transformátor elektrárny, který snižuje úrovně napětí v závislosti na použití - ať už pro distribuci do místních oblastí, nebo pro vnitřní spotřebu energie v elektrárně.

Kontaktujte nás nyní

Klíčové parametry transformátoru

Pochopení technických parametrů elektrárenských transformátorů je nezbytné pro výběr správného modelu pro každý typ elektrárny. Zde jsou klíčové parametry, které je třeba vzít v úvahu:

• Jmenovitý výkon (kVA nebo MVA): Kapacita transformátoru pro zpracování elektrické zátěže, obvykle udávaná v kilovoltampérech (kVA) nebo megavoltampérech (MVA). Větší elektrárny mohou vyžadovat transformátory v rozsahu od 100 MVA do více než 1000 MVA.
• Primární napětí: Jedná se o úroveň napětí elektřiny dodávané do transformátoru (např. 10 kV až 25 kV z generátoru).
• Sekundární napětí: Jedná se o úroveň výstupního napětí transformátoru, která se může pohybovat od 110 kV do 765 kV v závislosti na použití (např. pro přenos do sítě).
• Impedance: Impedance ovlivňuje regulaci napětí a zkratové proudové schopnosti transformátoru. Transformátory pro elektrárny mají obvykle nízké hodnoty impedance, aby byla zachována vysoká účinnost.
• Metoda chlazení: Mezi běžné způsoby chlazení transformátorů v elektrárnách patří chlazení olejem (ONAN, ONAF, OFAF) a chlazení přirozeným vzduchem (AN), které pomáhají řídit teplo vznikající při přeměně energie.
• Účinnost: Vysoce účinný transformátor minimalizuje ztráty energie během procesu přeměny, což je ve velkých elektrárnách zásadní.
• Měnič kohoutků: Některé transformátory jsou vybaveny přepínači odboček, které dynamicky upravují výstupní napětí v závislosti na kolísání zátěže.

Tyto parametry se liší v závislosti na typu elektrárny a na konkrétní roli, kterou bude transformátor hrát, ať už se jedná o zvyšovací transformátor pro zvýšení napětí, nebo o snižovací transformátor pro snížení napětí.

Přečtěte si více:220 kv 230kv vysokonapěťový speciální olejový transformátor 

Kontaktujte nás nyní

Typy elektrárenských transformátorů

V závislosti na typu elektrárny a specifických požadavcích se používá několik typů transformátorů. Každý z nich má jedinečné parametry a použití.

Kročejové transformátory

Transformátory pro zvýšení napětí v elektrárně jsou klíčové pro zvýšení napětí generovaného generátorem elektrárny na požadovanou úroveň pro přenos po síti. Jmenovitý výkon zvyšovacích transformátorů se může pohybovat od desítek MVA až po několik set MVA v závislosti na rozsahu výroby elektrické energie. Výkon vysokého napětí se obvykle pohybuje od 110 kV do 765 kV.

Aplikace:

• Uhelné elektrárny: Zvyšovací transformátory v uhelných elektrárnách převádějí nižší napětí generátorů (obvykle kolem 15 kV) na mnohem vyšší přenosové napětí.
• Jaderné elektrárny: V jaderných elektrárnách zvyšují zvyšovací transformátory napětí produkované jadernými reaktory na vysokou úroveň, aby bylo vhodné pro přenos do sítě.

Přečtěte si více:63kv 66kv 69kv Vysokonapěťový transformátor výrobce 

Snižovací transformátory

Snižovací transformátory v elektrárnách se používají ke snížení napětí elektřiny po jejím přenosu dálkovým vedením, čímž se zajistí bezpečná a účinná distribuce ke spotřebitelům. Tyto transformátory obvykle zpracovávají nižší napětí (např. ze 110 kV na 11 kV) a lze je nalézt v rozvodnách.

Aplikace:

• Závody na výrobu energie z obnovitelných zdrojů: V solárních a větrných elektrárnách snižují transformátory vysoké napětí z turbíny nebo solárního pole na úroveň použitelnou pro místní distribuci.
• Elektrárny s kombinovaným cyklem: Tyto elektrárny používají snižovací transformátory ke snížení napětí před odesláním elektřiny do místních distribučních soustav.

Pomocné transformátory

Pomocné transformátory elektrárny zajišťují napájení pomocných systémů v elektrárně. Tyto transformátory často pracují s nízkými úrovněmi napětí a mají zásadní význam pro udržení provozu elektrárny, včetně osvětlení, řídicích systémů a chlazení.

Aplikace:

• Vodní elektrárny: Pomocné transformátory zajišťují napájení čerpadel, řídicích systémů a bezpečnostních zařízení.
• Geotermální elektrárny: Tyto transformátory zajišťují plynulý provoz geotermálních elektráren tím, že napájejí jejich vnitřní systémy.

Generátorové transformátory

Tyto transformátory se připojují přímo ke generátoru a transformují jeho elektrický výstup tak, aby odpovídal napěťovým úrovním požadovaným pro síť. Generátorové transformátory jsou navrženy tak, aby zvládly vyšší elektrické výkony generátoru, přičemž některé mají jmenovitý výkon přesahující 100 MVA.

Aplikace:

• Elektrárny s plynovou turbínou: Tyto elektrárny používají k připojení vysokonapěťové elektřiny vyrobené turbínami k síti generátorové transformátory.
• Větrné elektrárny: Generátorové transformátory připojují energii vyrobenou turbínami k místní nebo národní síti.

Kontaktujte nás nyní

Význam transformátorů pro různé typy elektráren

Typ použitého elektrárenského transformátoru do značné míry závisí na povaze procesu výroby energie a na specifických potřebách elektrárny. Například uhelné, jaderné a plynové turbíny vyžadují transformátory s velkým výkonem pro zvýšení výkonu, zatímco elektrárny využívající obnovitelné zdroje energie často vyžadují transformátory pro snížení výkonu, aby mohly řídit elektřinu pro místní použití.

Uhelné elektrárny

Krokové transformátory v uhelných elektrárnách zvyšují napětí generované generátory elektrárny na úroveň vhodnou pro přenos. Vzhledem k rozsáhlé výrobě energie jsou tyto transformátory obvykle velké a mají výkon 100 MVA a více.

Jaderné elektrárny

Podobně jako uhelné elektrárny potřebují jaderné elektrárny zvyšovací transformátory pro zvýšení napětí pro dálkový přenos. Tyto transformátory jsou konstruovány s přísnými bezpečnostními normami vzhledem k vysokým nárokům na výrobu jaderné energie.

Kontaktujte technického experta a získejte více informací o transformátorech pro elektrárny.

Závody na výrobu energie z obnovitelných zdrojů

V zařízeních na výrobu energie z obnovitelných zdrojů se k řízení přeměny energie z turbín, solárních panelů nebo vodních generátorů často používají kombinované zvyšovací a snižovací transformátory. Společnost Evernew Transformer, přední výrobce, nabízí transformátory na zakázku, které jsou speciálně navrženy pro bezproblémovou integraci do solárních, větrných a vodních elektráren.

Plynové a kombinované elektrárny

Plynové turbíny a elektrárny s kombinovaným cyklem používají k připojení energie vyrobené turbínami k elektrické síti generátorové transformátory. Výstupní napětí těchto generátorů může být vysoké, což vyžaduje robustní a účinná řešení transformátorů.

Vodní elektrárny

Ve vodních elektrárnách zajišťují snižovací transformátory snížení vyrobené energie na bezpečnou úroveň pro místní distribuci. Kromě toho jsou pomocné transformátory nezbytné pro napájení provozních systémů elektrárny, jako jsou řídicí a monitorovací systémy turbín.

Přečtěte si více:33/0.48KV 5000 KVA olejový transformátor pro rozvodny 

Kontaktujte nás nyní

Výkonové transformátory jsou srdcem elektráren a zajišťují efektivní přenos elektřiny na požadované úrovni napětí. Výběr správného transformátoru má zásadní význam pro optimalizaci výkonu, zvýšení spolehlivosti systému a minimalizaci nákladů. V tomto článku se budeme zabývat klíčovými faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru výkonových transformátorů pro elektrárny, a to na základě poznatků od společnosti Evernew Transformer, předního výrobce výkonový transformátor.

Určení počtu fází

Prvním krokem při výběru výkonového transformátoru je rozhodování mezi jednofázovými a třífázovými transformátory. Ačkoli jsou k dispozici oba typy, pro elektrárny se obecně upřednostňují třífázové transformátory vzhledem k jejich cenové výhodnosti, kompaktním rozměrům a nižším ztrátám.

• Třífázové transformátory: Ty se obvykle používají v systémech pod 330 kV, protože ve srovnání s jednofázovými transformátory nabízejí nižší náklady a vyšší účinnost.
• Jednofázové transformátory: Ačkoli je to ve velkých elektrárnách méně obvyklé, jednofázové transformátory se někdy používají, pokud výrobní nebo dopravní omezení omezují použití třífázových transformátorů. Jedná se však spíše o výjimku než o pravidlo.

Pro většinu elektráren je volba třífázového transformátoru nejekonomičtější a nejpraktičtější volbou.

Výběr správného vinutí transformátoru

Počet vinutí v transformátoru hraje významnou roli při určování jeho regulace napětí a provozní flexibility. Transformátory mohou mít více variant vinutí, včetně třívinutých, dvouvinutých, autotransformátorů a dělených vinutí.

• Transformátory se třemi vinutími: Tyto transformátory, které se obvykle používají v elektrárnách s maximálním výkonem jedné jednotky 125 MW nebo méně, umožňují účinnější integraci generátoru a elektrické sítě.
• Transformátory s dvojitým vinutím: Pro elektrárny, kde je třeba zvýšit pouze jednu napěťovou hladinu, se nejčastěji volí transformátory se dvěma vinutími, zejména pokud kapacita elektrárny přesahuje 200 MW.
• Autotransformátory: Ty jsou ekonomicky výhodné zejména v systémech, kde je poměr napětí relativně nízký. Konstrukci je však třeba pečlivě zvážit, protože autotransformátory zahrnují elektrická spojení mezi různými napěťovými úrovněmi, což může vést k potenciálním problémům s přepětím. Pro elektrárny s napěťovými hladinami nad 220 kV se běžně volí autotransformátory.

Přečtěte si více:Transformátor 3000 KVA namontovaný na podložce 

Výběr přepínače odboček (regulace napětí)

Transformátory jsou vybaveny přepínači odboček, které umožňují nastavení napěťových úrovní. Existují dva základní typy přepínačů odboček: přepínače odboček při zatížení (OLTC) a přepínače odboček mimo zatížení (OLTC).

• Měniče odboček při zatížení: Ty umožňují regulaci napětí při zatížení transformátoru a běžně se používají v elektrárnách, kde je stabilita napětí kritická.
• Měniče vodovodních kohoutků mimo zátěž: Používají se, když transformátor není zatížen, jsou obecně úspornější a jednodušší, ale nabízejí menší flexibilitu pro dynamickou regulaci napětí.

Pokud v elektrárně dochází k výraznému kolísání napětí nebo pokud elektrárna pracuje v oblastech s kolísavým zatížením, je vhodnější volbou přepínač odboček na zátěži.

Volba správného zapojení vinutí

Způsob připojení vinutí transformátoru musí být zvolen na základě fází napětí systému a kompatibility. Mezi běžné konfigurace patří zapojení do hvězdy (Y) a do trojúhelníku (D).

• Hvězdné spojení (Y): Připojení do hvězdy se obvykle používá pro vysokonapěťová vinutí a poskytuje nulový bod pro snadné připojení k elektrické síti. Tato konfigurace pomáhá eliminovat harmonické třetího řádu a umožňuje jednodušší ochranné systémy.
• Delta Connection (D): Připojení delta se často používá na straně nízkého napětí, zabraňuje vzniku proudů s nulovou sekvencí a poskytuje ochranu proti fázové nerovnováze.

V případě elektráren zajišťuje volba správného připojení efektivní provoz transformátoru a jeho bezproblémovou integraci do elektrické sítě. Pro napěťové úrovně 110 kV a vyšší je typické, že se Y-N připojení je standardní, zatímco pro napětí nižší než 110 kV se používá Y-y připojení je upřednostňováno.

Přečtěte si více:Třífázový transformátor 2500 KVA namontovaný na podložce 

Výběr impedance transformátoru

Impedance transformátoru hraje klíčovou roli při určování toho, jak se bude transformátor chovat v podmínkách zkratu a jaký bude jeho celkový dopad na energetickou soustavu. Impedance transformátoru přímo souvisí s jeho konstrukcí a umístěním vinutí vzhledem k jádru.

• Vyšší impedance: Transformátor s vyšší impedancí pomůže snížit zkratový proud a zvýšit stabilitu systému.
• Nižší impedance: Transformátor s nižší impedancí naopak snižuje ztráty v systému, ale může vést k vyšším zkratovým proudům, což může komplikovat strategie ochrany.

U elektráren je volba vhodné impedance rozhodující pro zajištění bezpečného provozu a stability při normálních i poruchových stavech.

Kontaktujte nás nyní

Výběr správného typu transformátoru pro různé elektrárny

Typ použitého transformátoru se může lišit v závislosti na konkrétních požadavcích elektrárny. S rostoucím významem obnovitelných zdrojů energie, jako je solární a větrná energie, jsou stále častěji vyžadovány specializované transformátory.

• Suché transformátory: Tyto transformátory, které se běžně používají v solárních elektrárnách, nepoužívají k chlazení olej, a jsou proto bezpečnější a šetrnější k životnímu prostředí. Obvykle se používají jako oddělovací transformátory a nabízejí výhody, jako je požární odolnost a minimální údržba.
• Transformátory ponořené do oleje: Tyto transformátory používají k chlazení minerální olej a jsou široce používány ve velkých elektrárnách a rozvodnách. Nabízejí vysokou účinnost a jsou schopny zpracovávat větší výkony.
• Transformátory skříňového typu: Tyto kompaktní a odolné transformátory se používají ve větrných a solárních elektrárnách, snadno se instalují a ve srovnání s tradičními transformátory zabírají méně místa.

V projektech obnovitelných zdrojů energie se dává přednost suchým a skříňovým transformátorům pro jejich bezpečnostní vlastnosti a menší dopad na životní prostředí.

Výběr spolehlivého výrobce výkonových transformátorů

Výkonové transformátory hrají klíčovou roli ve spolehlivosti a účinnosti elektrárny, a proto je výběr spolehlivého výrobce klíčovým rozhodnutím. Společnost Evernew Transformer se sídlem v čínském Nantongu je předním výrobcem známým výrobou řady vysoce kvalitních a účinných výkonových transformátorů. Díky dlouholetým zkušenostem v různých aplikacích, včetně vysokonapěťových rozvoden a projektů obnovitelných zdrojů energie, se společnost Evernew Transformer zaměřuje na poskytování odolných a vysoce výkonných transformátorů.

Proč si vybrat Evernew Transformer?

Řešení na míru: Společnost Evernew Transformer navrhuje transformátory na míru specifickým požadavkům projektu a zajišťuje, aby každé řešení dokonale vyhovovalo vašim provozním potřebám.

Globální odbornost: Díky transformátorům vyrobeným podle mezinárodních norem a certifikací zajišťuje společnost Evernew Transformer bezproblémovou integraci s rozvodnými sítěmi po celém světě a pomáhá klientům po celém světě dosáhnout spolehlivé distribuce energie.

Pokročilé technologie: Při konstrukci a výrobě transformátorů využíváme nejnovější inovace, které zajišťují vynikající výkon, delší životnost a minimální údržbu.

Význam mezinárodních zkušeností a certifikací

Různé trhy mají specifické normy a certifikace. Zatímco někteří výrobci mohou dobře fungovat na místních trzích, výrobce, který chce dodávat vysoce kvalitní výkonové transformátory pro mezinárodní zákazníky, musí mít rozsáhlé zkušenosti s globálním energetickým trhem. K tomu patří mít profesionální tým konstruktérů, ochranářů a zkušebních techniků, kteří zajistí shodu s různými mezinárodními požadavky.

Společnost Evernew Transformer aktivně působí na trzích ve Spojených státech, Kanadě, Latinské Americe, Jižní Americe, Austrálii, Asii a Africe. Díky kvalifikovanému týmu inženýrů a robustním výrobním procesům získaly transformátory Evernew celou řadu certifikací a schválení. Patří mezi ně:

• Test pro zařazení do seznamu CSA
• Zkouška zařazení do seznamu UL
• Typové zkoušky IEC

Tyto certifikáty a zprávy o testování pomáhají společnosti Evernew Transformer budovat důvěru u našich zákazníků a partnerů a zajišťují, že naše výrobky splňují mezinárodní normy a spolehlivě fungují v různých provozních prostředích.

Kontrola a testování třetí stranou

Kromě vlastního testování a kontroly kvality společnost Evernew Transformer úzce spolupracuje s inspekčními společnostmi třetích stran, jako jsou BV, SGS a Asia IBS, které zajišťují další úrovně ověřování našich výrobků. Tyto zprávy třetích stran dále posilují spolehlivost našich transformátorů, zejména na trzích, jako jsou Spojené státy a Kanada, kde je dodržování právních předpisů kritické.

Díky těmto komplexním procesům zajištění kvality a certifikacím třetích stran se společnost Evernew Transformer rychle stává důvěryhodnou značkou na mezinárodním trhu s transformátory, zejména v regionech, jako je Severní Amerika, kde je nejdůležitější spolehlivost a dodržování přísných norem.

Závěr: Úloha transformátorů v elektrárnách při efektivním přenosu energie

Transformátory jsou srdcem každé elektrárny a zajišťují účinnou přeměnu a přenos elektrické energie. Každý typ transformátoru, od zvyšovacích transformátorů, které umožňují přenos vysokého napětí, až po snižovací transformátory, které zajišťují bezpečnou místní distribuci, hraje klíčovou roli při udržování stability sítě a minimalizaci přenosových ztrát.

Společnost Evernew Transformer je důvěryhodným výrobcem transformátorů a nabízí širokou škálu transformátorů, včetně zvyšovacích, snižovacích, generátorových a pomocných transformátorů, které jsou určeny pro specifické potřeby elektráren po celém světě. Díky dlouholetým zkušenostem a špičkovým technologiím poskytuje společnost Evernew Transformer transformátory s vysokou účinností, které maximalizují energetický výkon a minimalizují provozní náklady, což z ní činí ideálního partnera pro projekty elektráren po celém světě.