Transformador de potencia sumergido en aceite trifásico de tres devanados de 110 kV

Un transformador de potencia sumergido en aceite trifásico de tres devanados de 110 kV integra tres niveles de voltaje en un tanque lleno de aceite, lo que reduce la cantidad de terminaciones de alto voltaje y simplifica el diseño de la subestación. Yulan Transformer suministra estas unidades de hasta 110 kV con una capacidad de unidad única que alcanza los 120 000 kVA. El diseño sigue IEC 60076 y GB 1094, y la combinación de voltaje, división de capacidad, cambiador de tomas y método de enfriamiento se configuran para cada proyecto.

Disposición de voltaje y capacidad

Las configuraciones típicas utilizan 110 kV en el lado de alto voltaje, 38,5 kV o 35 kV en el lado de medio voltaje y 10,5 kV o 6,6 kV en el lado de bajo voltaje. Se pueden diseñar otros voltajes medios como 22 kV o 33 kV dentro de la misma clase de aislamiento.

La división de capacidad entre los devanados secundarios se acuerda en la etapa de especificación. Las proporciones comunes incluyen 100/100/100, 100/100/50 y 100/50/50. La carga se puede extraer de los tres devanados simultáneamente y el efecto de calentamiento de las pérdidas combinadas se considera en el diseño térmico.

Construcción de núcleo y devanado

El núcleo utiliza laminaciones de acero al silicio de grano orientado con juntas escalonadas de 45 grados. Este patrón de unión alinea la trayectoria del flujo con la dirección de laminación del acero, lo que reduce la saturación localizada y la corriente magnetizante.

Los devanados son de cobre, aislados con papel o esmalte según la clase de voltaje y la corriente nominal. El devanado de alto voltaje normalmente se coloca fuera de los devanados de voltaje medio y bajo, lo que mejora el acceso a los cables de derivación y ayuda a controlar la impedancia. Las distribuciones de amperios-vuelta radiales y axiales están equilibradas para limitar el flujo parásito y las pérdidas por remolinos en las piezas estructurales. Las fuerzas de cortocircuito se calculan para todas las condiciones de falla especificadas y los soportes de devanado, los espaciadores y las estructuras de sujeción se dimensionan en consecuencia. Cuando sea necesario, se puede proporcionar un certificado de prueba de cortocircuito dinámico.

Cambio de grifo y regulación de voltaje

El ajuste de voltaje se proporciona en el devanado de alto voltaje. Hay dos opciones disponibles.

Cambiador de tomas fuera de circuito

El transformador de potencia sumergido en aceite trifásico de tres devanados A de 110 kV integra tres niveles de voltaje en un tanque lleno de aceite, lo que reduce la cantidad de terminaciones de alto voltaje y simplifica el diseño de la subestación. Yulan Transformer suministra estas unidades de hasta 110 kV con una capacidad de unidad única que alcanza los 120 000 kVA. El diseño sigue IEC 60076 y GB 1094, y la combinación de voltaje, división de capacidad, cambiador de tomas y método de enfriamiento se configuran para cada proyecto.

 debe estar desenergizado antes de cambiar los grifos. El rango de derivación típico es ±2×2,5% o ±5%. Esta opción se adapta a instalaciones con tensión de red estable y ajustes poco frecuentes.

Cambiador de tomas bajo carga

La posición del grifo se puede cambiar mientras el transformador lleva carga. Rangos como ±8×1,25% son comunes para unidades de 110 kV. El cambiador de tomas se puede especificar del fabricante preferido y se pueden incluir interfaces de control automático de voltaje, indicación remota y accionamiento por motor.

Refrigeración, tanque y protección

El tanque está diseñado para resistir el vacío total durante el llenado de aceite en fábrica. Se proporcionan orejetas de elevación, almohadillas de elevación y argollas de remolque. La tapa está atornillada y sellada con juntas resistentes al aceite. Los casquillos se disponen según la disposición preferida del cliente.

Las clasificaciones más pequeñas utilizan refrigeración por aire natural con aceite natural. Las unidades más grandes emplean radiadores desmontables con ventiladores de refrigeración. El panel de control del ventilador arranca y detiene los ventiladores según la temperatura del devanado o del aceite. Para temperaturas ambiente elevadas, la clase de refrigeración se selecciona con el margen adecuado.

Un conservador con respiradero de gel de sílice es estándar. El relé Buchholz se monta entre el depósito y el conservador. Se incluyen un indicador magnético del nivel de aceite, un indicador de temperatura del devanado, un indicador de temperatura del aceite y un dispositivo de alivio de presión.

Parámetros de referencia

La siguiente tabla proporciona valores típicos para una unidad de 110 kV/38,5 kV/10,5 kV con cambiador de tomas en carga. Los parámetros finales se confirman en el acuerdo técnico.

Capacidad nominal (kVA)	Alto voltaje (kV)	MT (kV)	BT (kV)	Grupo de vectores	Pérdida sin carga (kW)	Pérdida de carga AT-MT (kW)	Impedancia AT-MT (%)	Impedancia AT-BT (%)	Impedancia MT-BT (%)	Dimensiones L×An×Al (mm)	Peso total (t)
6.300	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	8.5	42	10.5	17.5	6.5	4600×3600×4300	18.5
8.000	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	10.2	50	10.5	17.5	6.5	4800×3700×4400	21.0
10.000	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	12.0	59	10.5	17.5	6.5	5000×3800×4500	24.5
12.500	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	14.2	70	10.5	17.5	6.5	5200×3900×4600	28.0
16.000	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	17.0	84	10.5	17.5	6.5	5400×4000×4700	32.5
20.000	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	20.0	100	10.5	17.5	6.5	5600×4100×4800	37.0
25.000	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	23.8	118	10.5	17.5	6.5	5800×4200×4900	42.0
31.500	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	28.5	140	10.5	17.5	6.5	6100×4300×5000	49.0
40.000	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	34.0	166	10.5	17.5	6.5	6400×4400×5100	57.0
50.000	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	40.5	198	10.5	17.5	6.5	6700×4500×5200	66.0
63.000	110±8×1,25%	38.5	10.5	YNyn0d11	48.0	235	10.5	17.5	6.5	7000×4600×5300	78.0

Notas:

Los valores de pérdida corresponden a la capacidad nominal a tensión nominal.

Los valores de impedancia se dan a la capacidad nominal y se pueden ajustar dentro de las tolerancias estándar.

Las dimensiones y los pesos son de referencia. Los valores finales dependen del tipo de cambiador de tomas, el tamaño del radiador y los accesorios del sitio.

Capacidades superiores de hasta 120.000 kVA están disponibles bajo petición.

Estándares y pruebas

El diseño, la fabricación y las pruebas siguen la norma IEC 60076. Se aplican las normas chinas GB 1094 y GB/T 6451 cuando corresponda. Se pueden cumplir requisitos específicos del cliente de otras normas.

Cada unidad se somete a pruebas de rutina: resistencia del devanado, relación y grupo de vectores, resistencia de aislamiento, pérdida dieléctrica, resistencia de fuente separada, sobretensión inducida, pérdida y corriente sin carga, pérdida de carga e impedancia de cortocircuito. Previa solicitud, se pueden organizar pruebas de tipo y pruebas especiales, que incluyen impulso de rayo, aumento de temperatura, nivel de ruido y resistencia a cortocircuitos.

Preguntas específicas del proyecto

¿Qué pasa si la estación requiere un voltaje medio diferente, como 22 kV o 33 kV?

El devanado de media tensión se puede diseñar para cualquier nivel estándar dentro de la clase de aislamiento. La especificación debe incluir el voltaje exacto del sistema y la división de capacidad requerida.

¿Pueden los devanados de media y baja tensión operar con diferentes factores de potencia?

Sí. Cada devanado se clasifica de forma independiente y el diseño considera el efecto de calentamiento combinado de las pérdidas.

¿Un transformador de tres devanados necesita un esquema de protección especial?

La protección generalmente incluye protección diferencial que cubre los tres devanados, además de protección contra sobrecorriente y falla a tierra en cada lado. También se requieren dispositivos estándar como el relé Buchholz y el alivio de presión.

¿Cuál es el plazo de entrega típico?

Para las clasificaciones estándar, la producción y las pruebas normalmente demoran de cuatro a seis meses después de que se firma el acuerdo técnico. Las combinaciones de voltaje personalizadas o los accesorios especiales pueden ampliar el cronograma.

¿Puede Yulan Transformer proporcionar supervisión de instalación y puesta en servicio?

Sí. La supervisión del sitio, la orientación sobre el procesamiento de petróleo y el soporte para la puesta en marcha están disponibles como parte del contrato de suministro o como un elemento separado.