干式變壓器在風電場技術和設計有哪些要求?
風力發電作為一種清潔的可再生能源,目前在全球范圍內發展迅速。由于其資源豐富.風速穩定.對環境的負面影響較小,并且允許機組制造更大規模,可以大規模開發等優點,一直受到風電開發商的關注。
引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)電話:189 1886 3098(微信同號)
由于海上風力發電機組的特殊運行環境(高濕度、高鹽密度),電力變壓器不能像陸上機組一樣安裝在機組外,而干式變壓器通常安裝在機艙內,這不僅解決了整個機組占地面積的問題,也避免了安裝變壓器在較低位置帶來的保護困難。同時,變壓器靠近風力發電機,變壓器通過變流器直接將發電機發出的690V電力提升壓力提升到35KV,大大降低了低壓電纜的使用,從而降低了整個風扇的成本。

風電場干式變壓器應具備哪些技術特點?
干式變壓器應具有耐腐蝕性強的特點,以適應在機艙內運行時的惡劣氣候和環境條件。同時,干式變壓器安裝在海上風機艙內,維護和維護費用高,干式變壓器應具有較高的可靠性。由于樹脂澆注干式變壓器具有更好的耐環境性能、耐氣候性能和耐短路性能,因此首變壓器。
變壓器本體設計方案
鐵芯線圈采用冷軋取向電工鋼帶,5級接5°五級接頭;高壓線圈采用分段圓柱形,采用真空澆筑工藝;低壓線圈采用箔纏繞,設置軸向氣道,并用預浸絕緣樹脂密封固化。
干式變壓器的外形尺寸不能太大,重量不能太重,這是由于機艙尺寸的限制和對負載的要求。一般來說,當使用銅繞組時,變壓器的尺寸較小,重量較重;當使用鋁繞組時,變壓器的尺寸較大,重量較輕。因此,在電磁計算階段,應反復比較,以滿足用戶的需求。
變壓器防腐設計
一般變壓器,制冷方式選用自冷式或風冷式,變壓器外殼內部空氣與機艙內空氣流通,機艙內高濕高鹽霧的空氣進到變壓器外殼,導致變壓器構造遭受比較嚴重腐蝕。更比較嚴重的是在這類環境下,變壓器絕緣層表層的污染物中可溶性物質逐漸溶解于水,表層上產生一層導電性膜,使絕緣層絕緣層大幅度減少,在動力場的功效下非常容易造成劇烈放電的狀況,即污閃,它是造成風電機組火災事故的關鍵因素之一。
為了避免這個問題,使用內循環冷卻系統與外界進行熱交換的方案,將變壓器安裝在保護等級大于IP44的殼體內。這樣一來,變壓器本體的防腐設計難度大大降低,防腐蝕重點轉移到了殼體內。而殼體的防腐蝕則相對容易一些,一般采用特殊的噴涂工藝,達到了《ISO12944CorrosionProfictionsteteet》要求的C4級。
變壓器抗振動設計
在風力發電機組的運行過程中,機艙內始終存在振動,尤其是在機組偏向航行迎風和制動過程中。因此,變壓器的抗振動設計也非常重要。
通過一些措施,可以減少變壓器身體的變形和緊固件的松動:變壓器線圈澆注為一個剛石體,使線圈本身具有良好的抗振能力;增加變壓器底墊腳的數量和固定螺栓的數量,對變壓器起到良好的固定作用;在變壓器上的夾具上安裝長螺桿,連接殼體頂部的支架,使變壓器與殼體成一體,避免殼體的抖動。另外,變壓器上的緊固件全部采取防松措施,避免變壓器部件的脫落和傾倒。
變壓器散熱設計
在殼體上設置軸流通風機.風管和換熱裝置;在變壓器裝置上設置導流板,如圖1所示。這樣,在變壓器運行期間,軸流通風機將殼體內的熱風吸入風管,在換熱裝置處換熱,通過水循環將外部水泵和外部換熱裝置的熱氣帶走,將冷卻的空氣進入殼體下部,在風氣導流板的引導下,通過變壓器主空道和低壓線圈內的風道,將變壓器線圈冷卻。
顯而易見,變壓器的散熱器早已并不是孤立的系統,它不但關聯到變壓器本身的散熱構造,也關聯到軸流通風機的通風量.換熱裝置的散熱高效率.外界水泵和外界熱交換裝置的性能密不可分,它是一個繁雜的大系統。在樣機設計中,能夠結合計算機仿真分析,設置一定的升溫余量,待批量生產時依據實驗結果再次優化設計。
變壓器可維護設計
風力發電機組安裝在近海海域,維護困難,維護成本很高。因此,干式變壓器的維護性能應充分考慮。
殼體采用拼接結構,拆卸方便,易于更換高壓線圈等大型變壓器部件;為保證機組的發電量和可用性,采用一用一備的形式,通風散熱系統軸流風機的使用壽命一般為40000小時。