Силовой трансформатор с расщеплённой обмоткой для проекта накопления энергии в Греции

Гибридные объекты возобновляемой энергетики создают для современных энергосистем более сложные режимы работы и требования к динамической поддержке сети. Проекту требовался высоковольтный силовой трансформатор с подтверждённой эксплуатационной надёжностью, гибкостью для многосекционных схем и полным соответствием строгим европейским стандартам.

Объединение фотоэлектрической генерации и накопителя энергии через один трансформатор также потребовало индивидуальной конфигурации с расщеплённой обмоткой, надёжной конструкции, стойкой к токам КЗ, и эффективного управления нагревом и шумом. Передовые технологии проектирования, конструкторские решения и оптимизированные производственные процессы позволили поставить полностью проверенный индивидуальный силовой трансформатор в ускоренные сроки.

• Интеграция двух источников — Объединение разных объектов — генерации на ВИЭ и накопителя энергии — через один трансформатор требовало надёжной электрической развязки, чтобы принимать колеблющиеся перетоки мощности при минимальном взаимном влиянии аварий.

• Требования к нагреву и Eco-Design — Трансформатор должен был соответствовать европейским требованиям Eco-Design и ограничениям по уровню шума, справляясь с нагревом от гармоник и тяжёлыми тепловыми циклами из-за колебаний мощности ВИЭ.

• Механические нагрузки при КЗ — По сравнению со стандартными двухобмоточными конструкциями конфигурация с расщеплённой обмоткой испытывает сильно несимметричные электромагнитные усилия при авариях, что предъявляет повышенные требования к механической устойчивости и стойкости к токам КЗ.

• Индивидуальная конфигурация с расщеплённой обмоткой — На одном магнитопроводе разработана специальная компоновка расщеплённой обмотки, обеспечивающая надёжную электрическую развязку и требуемое сопротивление ветвей между системами ВИЭ и накопления энергии без использования нескольких трансформаторов.

• Высокая эффективность и тепловая конструкция — Передовое ПО для проектирования, автоматизированные производственные линии и многоступенчатый контроль качества позволили снизить уровень шума и оптимизировать охлаждающие каналы в соответствии с применимыми европейскими требованиями Eco-Design.

• Усиленная стойкость конструкции к токам КЗ — Динамические электромагнитные усилия смоделированы в 3D-программах, а обмотки усилены жёсткой осевой прессовкой для сохранения целостности конструкции и выполнения требований испытаний на стойкость к КЗ.

• Интегрированная многообмоточная архитектура — Трансформатор объединяет на одном магнитопроводе две электрически развязанные расщеплённые обмотки и третичную обмотку треугольником для циркуляции токов гармоник, заменяя несколько отдельных трансформаторов; направленные охлаждающие каналы ограничивают локальные перегревы и превышение температуры обмоток.

• Стойкость к КЗ и испытания — Трансформатор спроектирован в соответствии с требованиями IEC и европейскими требованиями Eco-Design и прошёл испытания на динамическую стойкость к КЗ, превышение температуры, измерение потерь и уровня шума.

• Работа в циклическом режиме с инверторной нагрузкой — Трансформатор рассчитан на многократную ежедневную диспетчеризацию при значительной гармонической нагрузке, обеспечивая непрерывную работу при полной нагрузке и защищая изоляцию обмоток от динамических тепловых и механических воздействий.